线材及其制造方法技术

本实施方式的线材具有规定的化学组成，在线材的横截面的中心部所观察到的组织中，珠光体的面积分率为90.0％以上，先共析渗碳体的面积分率为1.00％以下，先共析渗碳体的平均厚度为0.25μm以下，每单位面积的先共析渗碳体的总长度低于40.0mm/mm

Wire rod and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】线材及其制造方法
本专利技术涉及线材及其制造方法。本申请基于2016年10月28日在日本申请的特愿2016-211590号而主张优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
钢丝绳(steelcord)及锯线(Sawingwire)等高强度钢线通常是通过对C含量为0.7～0.9％左右的高碳钢线材进行拉丝加工来制造。高碳钢由于强度高，因此在进行拉丝加工时容易产生断线。如果在拉丝加工中加工应变增加，则拉丝材发生高强度化及低延展性化，因此变得特别容易产生断线。拉丝加工时的断线会使生产率显著降低。因此，要求在拉丝加工时不易断线的高碳钢线材(即拉丝加工性良好的高碳钢线材)。另一方面，对钢线要求高强度。例如，对于钢丝绳，为了轮胎的轻量化及汽车的燃料消耗改善等而要求高强度化。对于锯线，为了防止硅片切割时的断线及降低切割费用等而要求高强度化及细径化。为了应对这些对钢线的强度的要求，作为钢原材料，使用高碳钢、特别是含有共析钢以上的量的C的过共析钢。在过共析钢中，一般由于先共析渗碳体在热轧线材中析出，导致线材的拉丝加工性显著降低。因此，期望抑制过共析钢的热轧线材中的先共析渗碳体的析出量。这里，本说明书中，所谓“热轧线材”是指在热轧后没有实施再次进行加热的热处理的热轧状态线材。专利文献1公开了通过规定热轧线材的珠光体片间距而使热轧线材的拉丝加工性提高。但是，在专利文献1中，对于先共析渗碳体对拉丝加工性所造成的影响没有进行研究。另外，在专利文献1中，具有将从卷取到规定的温度为止的冷却速度设定为20℃/秒以上、之后进行加热的工序，制造工序复杂。进而，存在卷取后的冷却能力的负荷大、制造成本变高等问题。专利文献2是通过限定热轧线材的抗拉强度、断裂断面收缩率及球径(nodulediameter)等，从而实现提高热轧线材的拉丝加工性。但是，专利文献2与专利文献1同样地对于先共析渗碳体对拉丝加工性所造成的影响没有进行研究。在C含量高的线材中，如果实现专利文献2中限定的断裂断面收缩率及球径等，则有可能由于先共析渗碳体大量地析出而导致拉丝加工性降低。专利文献3是通过将热轧后的线材的奥氏体晶粒微细化、并且将冷却后的先共析渗碳体的面积分率及长宽比等设定为规定的范围内，从而使线材的拉丝加工性提高。专利文献3中公开的线材通过进一步降低抗拉强度，可期待拉丝加工性的提高及由拉丝加工时的负荷降低带来的制造成本的削减。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5179331号公报专利文献2：日本专利第4088220号公报专利文献3：日本特开2001-181789号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术是为了解决上述那样的问题而进行的。即本专利技术的目的是提供含有共析钢以上的量的C、在热轧后不实施再次进行加热的热处理而得到的具有优异的拉丝加工性的线材及其制造方法。用于解决课题的手段本专利技术的专利技术者们使用C含量为0.90～1.15％的钢材在各种轧制条件下制作了对金属组织及抗拉强度进行了控制的高碳钢热轧线材(以下有时记载为“线材”)。本专利技术的专利技术者们对这些线材的拉丝加工性进行评价，对线材的组织及抗拉强度对拉丝加工性所造成的影响进行了详细研究。其结果是，本专利技术的专利技术者们得到下述见解：根据C含量及Cr含量，将抗拉强度控制在规定的范围内，抑制先共析渗碳体的面积分率及厚度，进一步控制每单位面积的先共析渗碳体的总长度，由此使线材的拉丝加工性提高。需要说明的是，本说明书中，“拉丝加工性”表示能够不发生断线地进行拉丝的性质。本说明书中，线材的拉丝加工性是通过在拉丝加工时产生断线时的真应变来进行评价。本专利技术是基于以上的见解而完成的，其主旨如下所述。(1)本专利技术的一个方案的线材，其以质量％计含有C：0.90～1.15％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.10～0.80％、Cr：0.10～0.50％、Ni：0～0.50％、Co：0～1.00％、Mo：0～0.20％及B：0～0.0030％，P限制为0.020％以下及S限制为0.010％以下，剩余部分包含Fe及杂质，其中，将线材的半径设定为R时，在距离上述线材的横截面的中心为(1/5)R以内的中心部所观察到的组织中，珠光体的面积分率为90.0％以上，先共析渗碳体的面积分率为1.00％以下，在上述中心部，上述先共析渗碳体的平均厚度为0.25μm以下，在上述中心部，每单位面积的上述先共析渗碳体的总长度低于40.0mm/mm2，抗拉强度满足式(1)，上述线材的直径为3.0～5.5mm。1000×C量(％)+300×Cr量(％)+70≤TS≤1000×C量(％)+300×Cr量(％)+160式(1)其中，上述每单位面积的先共析渗碳体的总长度(mm/mm2)为每单位面积所观察到的先共析渗碳体的长度的合计。上述式(1)中的上述TS表示将单位设定为MPa时的上述线材的抗拉强度。上述式(1)中的“C量(％)”表示上述线材中的C的含有质量％，“Cr量(％)”表示上述线材中的Cr的含有质量％。(2)根据上述(1)所述的线材，其中，也可以以质量％计含有Ni：0.10～0.50％、Co：0.10～1.00％、Mo：0.05～0.20％及B：0.0002～0.0030％中的任1种或2种以上。(3)根据上述(1)或(2)所述的线材，其中，上述先共析渗碳体的面积分率也可以为超过0％且为1.00％以下。(4)根据上述(1)～(3)中的任一方案所述的线材，其中，在上述中心部所观察到的组织中，也可以包含先共析渗碳体、晶界铁素体及贝氏体中的1种或2种以上。(5)本专利技术的另一个方案的线材的制造方法，其中，将具有上述(1)中记载的成分的钢坯热轧成直径为3.0～5.5mm之后，在940～800℃进行卷取，卷取后直至650℃为止以6.0～15.0℃/秒的平均冷却速度进行冷却，在650～600℃以1.0～3.0℃/秒的平均冷却速度进行冷却，在600～300℃以10.0℃/秒以上的平均冷却速度进行冷却。专利技术效果根据上述方案，能够提供含有共析钢以上的量的C、在热轧后不实施再次进行加热的热处理的情况下得到的具有优异的拉丝加工性的线材及其制造方法。另外，根据上述方案，能够在不需要多余的设备成本的情况下提高过共析钢组成的线材的拉丝加工性。另外，根据上述方案，能够抑制伴随钢丝绳及锯线等的高强度化所产生的成本的增大因子(拉丝加工中的断线率的上升、中间铅浴淬火的实施、模(dice)的磨损增加以及拉丝加工时的负荷增加等)。因此，上述方案的线材作为用作轮胎及软管的增强材料等的钢丝绳以及在硅片等的切割中所使用的锯线等高强度钢线的原材料是有用的。附图说明图1是表示原奥氏体晶界中的先共析渗碳体的析出状态的概略图。图2是说明先共析渗碳体的厚度及长度的测定方法的图。图3是说明先共析渗碳体的厚度及长度的测定方法的图。图4是说明先共析渗碳体的厚度及长度的测定方法的图。具体实施方式以下，对本实施方式的线材进行说明。需要说明的是，本实施方式是为了更好地理解本专利技术的主旨而详细说明的，因此只要没有特别指定，就不限定本专利技术。首先，对本实施方式的线材的钢组成进行说明。以下，只要没有特别说明，则关于钢组成的“％”是表示“质量％”。C：0.90～1.15％C是为了确保钢线的强度所必需的元素。C含量低于0.90％时，会引起钢线的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线材，其以质量％计含有：C：0.90～1.15％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.10～0.80％、Cr：0.10～0.50％、Ni：0～0.50％、Co：0～1.00％、Mo：0～0.20％、及B：0～0.0030％，P限制为0.020％以下、及S限制为0.010％以下，剩余部分包含Fe及杂质，其中，将线材的半径设定为R时，在距离所述线材的横截面的中心为(1/5)R以内的中心部所观察到的组织中，珠光体的面积分率为90.0％以上，先共析渗碳体的面积分率为1.00％以下，在所述中心部中，所述先共析渗碳体的平均厚度为0.25μm以下，在所述中心部中，每单位面积的所述先共析渗碳体的总长度低于40.0mm/mm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.28 JP 2016-2115901.一种线材，其以质量％计含有：C：0.90～1.15％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.10～0.80％、Cr：0.10～0.50％、Ni：0～0.50％、Co：0～1.00％、Mo：0～0.20％、及B：0～0.0030％，P限制为0.020％以下、及S限制为0.010％以下，剩余部分包含Fe及杂质，其中，将线材的半径设定为R时，在距离所述线材的横截面的中心为(1/5)R以内的中心部所观察到的组织中，珠光体的面积分率为90.0％以上，先共析渗碳体的面积分率为1.00％以下，在所述中心部中，所述先共析渗碳体的平均厚度为0.25μm以下，在所述中心部中，每单位面积的所述先共析渗碳体的总长度低于40.0mm/mm2，抗拉强度满足式(1)，所述线材的直径为3.0～5.5mm，1000×C量(％)+300×Cr量(％)+70≤TS≤1000×C量(％)+300×Cr量(％)+160式(1)其中，所述每单位面积的先共析渗碳体的总长度(mm/mm2)为每单位面积所观察到的先共析渗碳体的长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本昌，儿玉顺一，斋藤圭佑，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP