非调质机械部件用钢丝及非调质机械部件制造技术

一种非调质机械部件用钢丝，其满足下述内容：以质量％计含有：C：0.20～0.40％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.50～2.00％和Al：0.005～0.050％，剩余部分含有Fe和杂质，其中，金属组织含有(35×[C％]+50)％以上的贝氏体，在将直径设定为D、将在L断面上的深度为50μm位置处的贝氏体晶粒的平均长宽比设定为AR、将在C断面上的深度为50μm位置处的贝氏体晶粒的平均粒径设定为GD的情况下，AR为1.4以上，(AR)/(在L断面上的深度为0.25D位置处的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上，GD为(15/AR)μm以下，(GD)/(在C断面上的深度为0.25D位置处的贝氏体晶粒的平均粒径)低于1.0。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非调质机械部件用钢丝及非调质机械部件
本申请涉及非调质机械部件用钢丝及非调质机械部件。
技术介绍
近年来，在汽车等各种机械、建筑等领域中，从轻量化或省空间化的观点出发，对高强度机械部件的需求在提高。但是，随着高强度机械部件的强度的增加，特别是在高强度机械部件的抗拉强度为1100MPa以上的情况下，变得容易产生由氢脆所引起的断裂(即，耐氢脆特性变得容易下降)。作为改善高强度机械部件的耐氢脆特性的方法，已知的是将组织制成珠光体组织、通过拉丝加工来强化组织的方法，至今为止已提出大量方法(例如，参照专利文献1～11)。例如，在专利文献11中公开了一种抗拉强度为1200MPa以上的高强度螺栓，其是将组织制成珠光体组织，然后实施了拉丝加工。另外，在专利文献3中公开了一种抗拉强度为1200MPa以上的高强度螺栓用的珠光体组织的线材。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭54-101743号公报专利文献2：日本特开平11-315348号公报专利文献3：日本特开平11-315349号公报专利文献4：日本特开2000-144306号公报专利文献5：日本特开2000-337332号公报专利文献6：日本特开2001-348618号公报专利文献7：日本特开2002-069579号公报专利文献8：日本特开2003-193183号公报专利文献9：日本特开2004-307929号公报专利文献10：日本特开2005-281860号公报专利文献11：日本特开2008-261027号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题抗拉强度为1100MPa以上的高强度机械部件是通过下述方法制造的：对在机械结构用碳素钢中添加了Mn、Cr、Mo等合金元素而成的合金钢的钢材进行热轧，在热轧后进行球状化退火而使其软化，然后，通过冷加工(例如，冷锻造、滚压成形等)而成型为规定形状，然后，进行淬火回火以赋予强度。但是，上述的合金钢的钢材有时合金元素的含量较高，在此情况下，钢材价格变高。另外，上述的制法由于需要进行成型前的软化退火和成型后的淬火回火，因此制造成本上升。因此，作为降低制造成本的技术，已知有下述技术：省略软化退火和淬火回火，对通过快速冷却、析出强化等而提高了强度的线材实施拉丝加工，由此来赋予规定强度。该技术被利用于机械部件的制造，利用该技术所制造的机械部件(例如螺栓)被称为非调质机械部件(例如非调质螺栓)。抗拉强度为1100MPa以上的非调质机械部件可以通过对抗拉强度为900MPa以上的钢丝进行冷加工来制造。另外，抗拉强度为1100MPa以上的高强度机械部件的耐氢脆特性通过对珠光体组织进行拉丝加工的技术，从而得以一定程度提高。但是，在上述这些现有技术中，随着用于通过冷加工而获得高强度机械部件的钢丝的强度的增加，特别是在钢丝的抗拉强度为900MPa以上的情况下，对钢丝进行冷加工而获得高强度机械部件时的冷加工性有可能会下降。根据上述情况，就用于获得抗拉强度为1100MPa以上的高强度机械部件的抗拉强度为900MPa以上的钢丝而言，使通过冷加工来制造非调质机械部件时的冷加工性和在制成非调质机械部件的情况下的耐氢脆特性得以兼顾有时是困难的。因此，本申请的课题在于，提供既是抗拉强度为900MPa以上的钢丝，而且是通过冷加工来制造非调质机械部件时的冷加工性也优异、并且在制成非调质机械部件的情况下的耐氢脆特性也优异的非调质机械部件用钢丝。另外，本申请的课题在于，提供能够使用冷加工性优异的钢丝来进行制造、抗拉强度和耐氢脆特性优异的非调质机械部件。用于解决课题的手段用于解决上述课题的手段包含以下的方案。<1>一种非调质机械部件用钢丝，其化学组成以质量％计含有：C：0.20～0.40％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.50～2.00％、Al：0.005～0.050％、P：0～0.030％、S：0～0.030％、N：0～0.0050％、Cr：0～1.00％、Ti：0～0.050％、Nb：0～0.05％、V：0～0.10％、B：0～0.0050％、O：0～0.0030％、以及剩余部分：Fe和杂质，其中，在将C的质量％设定为[C％]的情况下，金属组织由面积率为(35×[C％]+50)％以上的贝氏体和作为先共析铁素体和珠光体中的至少一者的剩余部分构成，在将与钢丝的轴方向平行并包含中心轴的断面设定为L断面、将与钢丝的轴方向垂直的断面设定为C断面、将钢丝的直径设定为D、将在L断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比设定为AR、将在C断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径设定为GD的情况下，AR为1.4以上，(AR)/(在L断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上，GD为(15/AR)μm以下，(GD)/(在C断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)低于1.0，抗拉强度为900～1500MPa。<2>根据<1>所述的非调质机械部件用钢丝，其以质量％计含有下述元素中的1种或2种以上：Cr：超过0％且为1.00％以下、Ti：超过0％且为0.050％以下、Nb：超过0％且为0.05％以下、V：超过0％且为0.10％以下、以及B：超过0％且为0.0050％以下。<3>根据<1>或<2>所述的非调质机械部件用钢丝，其中，所述D为3～30mm。<4>根据<1>～<3>中任一项所述的非调质机械部件用钢丝，其极限压缩率为75％以上。<5>一种非调质机械部件，其含有圆柱状的轴部，其化学组成以质量％计含有：C：0.20～0.40％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.50～2.00％、Al：0.005～0.050％、P：0～0.030％、S：0～0.030％、N：0～0.0050％、Cr：0～1.00％、Ti：0～0.050％、Nb：0～0.05％、V：0～0.10％、B：0～0.0050％、O：0～0.0030％、以及剩余部分：Fe和杂质，其中，在将C的质量％设定为[C％]的情况下，金属组织由面积率为(35×[C％]+50)％以上的贝氏体和作为先共析铁素体和珠光体中的至少一者的剩余部分构成，在将与所述圆柱状的轴部的轴方向平行并包含中心轴的断面设定为L断面、将与所述圆柱状的轴部的轴方向垂直的断面设定为C断面、将所述圆柱状的轴部的直径设定为D、将在L断面上的距离所述圆柱状的轴部的表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比设定为AR、将在C断面上的距离所述圆柱状的轴部的表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径设定为GD的情况下，AR为1.4以上，(AR)/(在L断面上的距离所述圆柱状的轴部的表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上，GD为(15/AR)μm以下，(GD)/(在C断面上的距离所述圆柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非调质机械部件用钢丝，其化学组成以质量％计含有：C：0.20～0.40％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.50～2.00％、Al：0.005～0.050％、P：0～0.030％、S：0～0.030％、N：0～0.0050％、Cr：0～1.00％、Ti：0～0.050％、Nb：0～0.05％、V：0～0.10％、B：0～0.0050％、O：0～0.0030％、以及剩余部分：Fe和杂质，其中，在将C的质量％设定为[C％]的情况下，金属组织由面积率为(35×[C％]+50)％以上的贝氏体和作为先共析铁素体和珠光体中的至少一者的剩余部分构成，在将与钢丝的轴方向平行并包含中心轴的断面设定为L断面、将与钢丝的轴方向垂直的断面设定为C断面、将钢丝的直径设定为D、将在L断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比设定为AR、将在C断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径设定为GD的情况下，AR为1.4以上，(AR)/(在L断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上，GD为(15/AR)μm以下，(GD)/(在C断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)低于1.0，抗拉强度为900～1500MPa。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.15 JP 2016-0063781.一种非调质机械部件用钢丝，其化学组成以质量％计含有：C：0.20～0.40％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.50～2.00％、Al：0.005～0.050％、P：0～0.030％、S：0～0.030％、N：0～0.0050％、Cr：0～1.00％、Ti：0～0.050％、Nb：0～0.05％、V：0～0.10％、B：0～0.0050％、O：0～0.0030％、以及剩余部分：Fe和杂质，其中，在将C的质量％设定为[C％]的情况下，金属组织由面积率为(35×[C％]+50)％以上的贝氏体和作为先共析铁素体和珠光体中的至少一者的剩余部分构成，在将与钢丝的轴方向平行并包含中心轴的断面设定为L断面、将与钢丝的轴方向垂直的断面设定为C断面、将钢丝的直径设定为D、将在L断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比设定为AR、将在C断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径设定为GD的情况下，AR为1.4以上，(AR)/(在L断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上，GD为(15/AR)μm以下，(GD)/(在C断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)低于1.0，抗拉强度为900～1500MPa。2.根据权利要求1所述的非调质机械部件用钢丝，其以质量％计含有下述元素中的1种或2种以上：Cr：超过0％且为1.00％以下、Ti：超过0％且为0.050％以下、Nb：超过0％且为0.05％以下、V：超过0％且为0.10％以下、以及B：超过0％且为0.0050％以下。3.根据权利要求1或2所述的非调质机械部件用钢丝，其中，所述D为3～30mm。4.根据权利要求1～3中任一项所述的非调质机械部件用钢丝，其极限压缩率为75％以上。5.一种非调质机械部件，其含有圆柱状的轴部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：小此木真，平上大辅，松井直树，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP