鋼線材及其制造方法技術

本發明專利技術的構成鋼線的原材料的鋼線材中，金屬組織以面積％計含有95％以上且100％以下的珠光體，鋼線材中心部的平均珠光體塊尺寸為1μm以上且25μm以下，鋼線材表層部的平均珠光體塊尺寸為1μm以上且20μm以下，將鋼線材中心部的上述珠光體的最小片間距離以單位nm計設為S、將從鋼線材周面至中心的距離以單位mm計設為r時，滿足S＜12r＋65。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及構成PC鋼線、鍍鋅鋼線、彈簧用鋼線及吊橋用纜索等鋼線的原材料的、高強度且高延展性的。本申請基于2011年3月14日在日本申請的專利申請2011 — 056006號并主張優先權，將其內容引用于此。
技術介紹
鋼線通常是對通過熱軋和根據需要實施的鋼絲韌化(patenting)處理制造的鋼線材實施拉絲加工形成規定的線徑和強度而制造的。在鋼線材的階段中，若鋼線材為低強度，則在拉絲加工時，為了加工硬化到規定的強度的加工變形增大，其結果是，通過拉絲加工制造的鋼線變成低延展性。若鋼線為低延展性，則鋼線受到扭曲變形時，有時被稱為分層的縱裂紋沿著鋼線的拉絲方向在變形初期產生。該分層發生時，應力在該分層的發生部位集中，有時最終促進鋼線的斷裂。為了將這樣的鋼線的分層發生抑制，得到高強度且高延展性的鋼線，要求拉絲前的階段的鋼線材具有高強度和高延展性。已知一般晶體粒徑微細化時，強度提高。并且，同樣作為鋼線材的延展性的指標的斷面收縮率(RA :Reduction of Area)也依賴于奧氏體粒徑,奧氏體粒徑微細化時,該斷面收縮率也提高。根據這樣的理由，至今為止已經有了下述嘗試通過使用Nb、B等碳化物或氮化物作為噴丸粒子，將鋼線材的奧氏體粒徑微細化。例如，在專利文獻I中提出了在高碳鋼線材中以質量％計含有由Nb :0.01 O. l%,Zr 0. 05 O. l%,Mo :0. 02 O. 5%組成的組中的I種以上的鋼線材。此外，在專利文獻2中提出了通過在高碳鋼線材中含有NbC而將奧氏體粒徑微細化的鋼線材。但是，專利文獻I及2中記載的鋼線材添加了 Nb等高價的元素，因此有制造成本增高的擔憂。而且，Nb形成粗大的碳化物及氮化物，因此它們成為破壞的起點，有使鋼線材的延展性降低的擔憂。在專利文獻3中提出了不使用Nb等高價的元素、使用直接鋼絲韌化(DLP =DirectLiquid Patenting)處理來制造高強度且高斷面收縮率的鋼線材的方法。專利文獻3中記載的制造方法得到的鋼線材確實未添加高價的元素，得到高強度、高斷面收縮率。但是，目前，要求進一步提高強度及延展性。專利文獻3中，如其實施例所記載，在想要確保1200MPa以上的抗拉強度(TS Tensile Strength)時,斷面收縮率低于45%。為了改善以鋼線材作為原材料的PC鋼線、鍍鋅鋼線、彈簧用鋼線及吊橋用纜索等的性能，盡量將鋼線材的直徑細徑化是有效的。這是因為通過由細徑的鋼線材進行拉絲，能減小拉絲加工時的斷面減小率，從而確保拉絲后的鋼線的延展性較高。其結果是，鋼線的分層發生被抑制。因此，一直在尋求細徑且高強度及高延展性(即高斷面收縮率)的鋼線材。具體而言，一直在尋求線徑為IOmm以下時抗拉強度為1200MPa以上且斷面收縮率為45%以上的鋼線材。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平04 - 371549號公報專利文獻2 :日本特開2001 - 131697號公報專利文獻3 :日本特開2008 - 007856號公報
技術實現思路
·專利技術想要解決的課題本專利技術鑒于上述情況而作出，其目的在于，提供不添加高價的元素、具有以往以上的強度及延展性、具體而言抗拉強度為1200MPa以上且斷面收縮率為45%以上的。其目的特別是在于提供即使線徑為IOmm以下的情況下抗拉強度也為1200MPa以上且斷面收縮率為45%以上的。用于解決課題的手段本專利技術的要旨如下所述。(I)本專利技術的一個實施方式涉及的鋼線材的化學成分以質量％計含有C:O. 70 % I. 00 %、Si :0· 15 % O. 60 %、Mn :0· I % I. O %、N 0. 001 % O. 005 %、Ni :O. 005% 以上且低于 O. 050%，還含有 Al :0. 005% O. 10%, Ti :0. 005% O. 10%中的至少一種，剩余部分包含Fe及不可避免的雜質，金屬組織以面積％計含有珠光體95%以上且100%以下，從周面至中心的距離以單位mm計設為r時，從所述中心至r X O. 99的區域即中心部的平均珠光體塊尺寸為I μ m以上且25 μ m以下，從所述周面至r X O. 01的區域即表層部的平均珠光體塊尺寸為I μ m以上且20 μ m以下，所述中心部的所述珠光體的最小片間距離以單位nm計設為S時，滿足下述式I。S < 12r + 65 (式 I)(2)上述(I)中記載的鋼線材中，上述化學成分以質量％計還可以含有Cr :大于0%且為O. 50%以下、Co :大于0%且為O. 50%以下、V :大于0%且為O. 50%以下、Cu :大于0%且為O. 20%以下、Nb :大于0%且為O. 10%以下、Mo :大于0%且為O. 20%以下、W :大于0%且為O. 20%以下、B :大于0%且為O. 0030%以下、稀土金屬大于0%且為O. 0050%以下、Ca :大于O. 0005%且為O. 0050%以下、Mg :大于O. 0005%且為O. 0050%以下、Zr :大于O. 0005%且為O. 010%以下中的至少一種。(3)上述(I)或(2)中記載的鋼線材中，將抗拉強度以單位Mpa計設為TS、將斷面收縮率以單位％計設為RA時，可以滿足下述式2和下述式3兩者。RA ^ 100 - O. 045 X TS (式 2)RA 彡 45 (式 3)(4)在上述(I) (3)中的任一項中記載的鋼線材中，上述化學成分中的各元素的以質量％表示的含量可以滿足下述式4。O. 005 彡 Al + Ti 彡 O. I (式 4)(5)本專利技術的一個實施方式涉及的鋼線材的制造方法，其具有下述工序得到由(I)或(2)中記載的化學成分形成的鑄坯的鑄造工序；將上述鑄坯加熱至1000°C以上且Iioo0C以下的溫度的加熱工序；按照精加工溫度成為850°c以上且1000°C以下的方式進行控制對上述加熱工序后的鑄坯進行熱精軋而得到熱軋鋼的熱軋工序；將上述熱軋鋼在7800C以上且840°C以下的溫度范圍內進行卷取的卷取工序；將上述卷取工序后的上述熱軋鋼在上述卷取工序后15秒以內直接浸潰到保持在480°C以上且580°C以下的溫度的熔融鹽中的鋼絲韌化工序；在上述鋼絲韌化工序后冷卻到室溫而得到鋼線材的冷卻工序。專利技術效果根據本專利技術的上述方式，能得到未添加高價的元素、具有以往以上的強度(抗拉強度1200MPa以上)及延展性(斷面收縮率45%以上)的鋼線材。其結果是，拉絲加工后的鋼線的延展性較高地保持，鋼線的分層發生被抑制。即，能制造高強度且斷裂被抑制的鋼線。此外，通過使用上述鋼線材，能由線徑為細徑(IOmm以下)且高強度及高延展性的鋼線材進行拉絲加工，因此，能將拉絲斷面減小率抑制地較低，能較高地保持拉絲后的鋼線的延展性。其結果是，作為PC鋼線、鍍鋅鋼線、彈簧用鋼線及吊橋用纜索等鋼線的特性得到改善。 而且，根據本專利技術的上述方式，通過上述的通常的熱軋條件，能制造高強度且高延展性的鋼線材。為了制造高強度且高延展性的鋼線材，不需要選擇高壓下率或低軋制溫度那樣的苛刻的熱軋條件。附圖說明圖I表示鋼線材的Ni含量與鋼線材的斷面收縮率的關系。圖2表示鋼線材的斷面收縮率與鋼線材中心部金屬組織的平均珠光體塊尺寸的關系。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：山崎真吾，真鍋敏之，疋田尚志，
申請(專利權)人：新日鐵住金株式會社，
類型：
國別省市：