高强度金属线材的制造方法技术

本发明专利技术提供一种高强度金属线材的制造方法。其能够不损害强度以及拉伸特性地制造提高了弯曲特性以及扭转特性、具有高韧性、耐疲劳性优良的金属线材。在该高强度金属线材的制造方法中，在对具有0.5～1.1质量％的碳原子、且加工应变为2.5以上、强度为3000MPa以上的高碳钢的金属线材在90～300℃的温度范围内实施热处理时，该温度区域中的热处理时间t（s）和热处理温度T（K）满足下述式所表示的关系，0.1≤Ln（t）－10100／T＋20≤11。

Method for manufacturing high strength wire rod

The invention provides a method for manufacturing high strength metal wire. The metal wire capable of improving bending property and torsion property, having high toughness and good fatigue resistance, can be manufactured without damaging the strength and tensile property. In the manufacturing method of high strength metal wire, in a 0.5 to 1.1 mass% of carbon atoms, and the processing strain was above 2.5, strength is more than 3000MPa high carbon steel wire rod in the temperature range of 90 ~ 300 DEG C in the implementation of heat treatment, heat treatment time of the temperature in the region of T (s) and heat treatment temperature of T (K) expressed by the following formula to meet the relationship between the 0.1 Ln (T) 10100 / T20 = 11.

【技术实现步骤摘要】
本申请是国际申请日为2009年8月5日、进入中国国家阶段日期为2011年2月18 H, PCT申请号为PCT/JP2009/063892、国家申请号为200980132414.7、专利技术名称为“”的专利技术申请的分案申请。
本专利技术涉及一种，详细而言，涉及一种能够不损害强度以及拉伸特性地获得提高了弯曲特性以及扭转特性、具有高韧性、耐疲劳性优良的金属线材的。
技术介绍
成为帘线的构成要素的金属线料要求具有各种各样的特性。例如，从近年来的环境问题的角度出发，当务之急，特别是要求轮胎的轻量化，以有助于促进降低汽车的燃烧消耗率。为此，需要使成为轮胎的加强件的帘线高强度化，减少帘线的使用量。作为使帘线高强度化的方法，将构成帘线的线料自身高强度化是有效的方法。为了使该线料高强度化，采用以下方法，即，对于拉丝加工而获得的作为线料的初始材料的金属线材，调整其成分组合，或者在拉丝加工上下功夫。由此，实现高强度化，但是，另一方面存在随着高强度化降低了金属 线材的延展性的问题。以往，作为恢复金属线材的延展性的方法，通常对金属线材实施低温且短时间的热处理，即所谓的发蓝处理(blueing)。通过对金属线材实施该发蓝处理，力求恢复延展性。例如，在专利文献I以及2中，公开了如下内容:通过对拉伸强度小于3000MPa的钢丝帘线在400°C附近的温度区域内以一定的保持时间实施发蓝处理，从而能够提高钢丝帘线的拉伸断裂特性。而且，在专利文献3中，公开了如下内容:通过对钢丝实施拉丝加工、镀层处理以及在340°C~500°C的温度区域内实施几秒~几十秒的发蓝处理，从而能够增加弹性拉伸。另外，在专利文献4中，公开了如下内容:通过在250°C~440°C的温度区域内对碳钢丝实施将保持时间调节在6秒~15分钟之间的发蓝处理，使碳钢丝的内部摩擦的最大值在180°C~220°C的温度区域中处于合适的范围内，从而能够提高延展性。另外，还在专利文献5中，公开了如下内容:由极细高碳钢丝的差示扫描量热分析曲线的分析结果，发现了在100°c附近有无发热峰值和极细高碳钢丝的扭转变形中产生分层之间的相关性，由此，在拉丝加工中，能够通过在低温下加工来抑制由应变时效(由C扩散引起)引起的延展性降低。另外，还在专利文献6中，公开有下述内容:对拉伸强度为4000MPa以上的金属线材在250~400°C的温度范围内实施热处理时，控制在该温度区域中的保持时间，以使该热处理后的金属线材中的Fe 扩散距离处于预定的范围，从而，能够不用牺牲热处理后的金属线材的拉伸强度以及弯曲强度地恢复延展性。专利文献专利文献1:日本特开平9 - 228274号公报专利文献2:日本特开2001 - 512191号公报专利文献3:日本特开2000 - 80441号公报专利文献4:日本特开平11 - 269557号公报专利文献5:日本特许第3983218号公报专利文献6:日本特开平2008 - 38199号公报在作为恢复金属线材的延展性等的方法而采用的上述各种热处理方法中，存在下述问题，即，虽然能够大幅度地恢复拉伸断裂特性，但是由于强度大幅度地降低，而且渗碳体球状化，因此，弯曲强度特性也降低。另一方面，在利用低温加工方法获得的钢材中，存在下述问题，即，在放置于室温下的状态，或者像钢丝帘线那样在制作轮胎时进行加热处理的过程中产生上述应变时效，结果导致延展性、耐疲劳性降低。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够不损害强度以及拉伸特性地获得提高了弯曲特性以及扭转特性、具有高韧性、耐疲劳性优良的金属线材的。
技术实现思路
为了解决上述课题，本专利技术的的特征在于，在对具有0.5~1.1质量％的碳原子、且加工应变为2.5以上、强度为3000MPa以上的高碳钢的金属线材在90~300°C的温度范围内实施热处理时，该温度区域中的热处理时间t Cs)和热处理温度T (K)满足下述式所表示的关系，0.1 ≤ Ln (t) — 10100 / T + 20 ≤ 11 (I)。在本专利技术中，优选在上述热处理之前进行应变时效缓和处理，另外，优选在真空中或者惰性气体中进行上述热处理。本专利技术是基于以下见解完成的。众所周知，钢丝帘线的强度主要是利用以下各种强化结构强化的，即，由铁素体和渗碳体的2相构造(珠光体组织)产生的沉淀强化、由加工产生的细晶强化、由加工应变的积累产生的加工强化、由固溶在铁素体中的C、N原子位错固定产生的应变时效等。因此，使用差示扫描量热仪进行线材的热分析，分析了这些强化结构在热的作用下如何变化，而且，深入研究了在各个温度下热处理的金属丝的强度、弯曲强度。首先，从获得的峰值得知，存在90°C (第I反应)、90~250°C (第2反应)、250~400 0C (第3反应)的3个发热反应。而且，从在各个反应区域中热处理的金属丝的强度、弯曲强度得知以下内容。(第I反应)在日本特许第3983218号(专利文献5)中记载的应变时效(由C、N扩散引起)的反应中，虽然强度增加，但弯曲强度下降。该反应在拉丝加工过程中、在室温附近也发生。(第2反应)虽然强度稍稍下降，但弯曲强度大幅上升。作为其原因，由于没有金相组织上的较大变化，因此，可以认为是如下现象:由于生成碳化物、应变移动而得到缓和(恢复现象)等，使第I反应、加工强化得到缓和。(第3反应)强度、弯曲强度都大幅变小。由于金相组织也被破坏了，因此，可以认为是由金相组织变化引起的。因此，本专利技术人着眼于这些反应中的第2反应，考虑到反应的进行量是原子的扩散控制(diffusion controlled ;日语:拡散律速),从通常的下述原子扩散移动距离X导出了系数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度金属线材的制造方法，其特征在于，在对具有0.5～1.1质量％的碳原子、且加工应变为2.5以上、强度为3000MPa以上的高碳钢的金属线材在90～250℃的温度范围内实施热处理时，该温度区域中的热处理时间t（s）和热处理温度T（K）满足下述式所表示的关系，0.1≤Ln（t）－10100／T＋20≤11???（1）；上述高强度金属线材用于轮胎的加强材料。

【技术特征摘要】
2008.08.20 JP 2008-2120761.一种高强度金属线材的制造方法，其特征在于， 在对具有0.5~1.1质量％的碳原子、且加工应变为2.5以上、强度为3000MPa以上的高碳钢的金属线材在90~250°C的温度范围内实施热处理时，该温度区域中的热处理时间t (s)和热处理温度T (K)满足下述式所表示的关系， 0.1 ≤Ln (t...

【专利技术属性】
技术研发人员：大野义昭，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
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