[发明专利]球化处理后的冷锻性优良的热轧线材、具有优良的冷锻性的球化退火处理的钢丝、以及它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及对螺栓、螺母、螺钉、齿轮、工作线圈、以及其它机械部件通过冷锻等冷加工进行制造时，冷加工前能够缩短对坯料实施的球化退火时间、且球化处理后的冷加工性优良的热轧线材、具有优良的冷锻性的球化退火处理钢丝、以及它们的制造方法。

本申请对2005年2月16日申请的日本国专利申请第2005-039498号以及2005年5月10日申请的日本国专利申请第2005-137344号主张优先权，在此援引其内容。

背景技术

冷加工(冷态锻造)，由于生产率高、产品的尺寸精度优良、钢材的成材率良好，所以可在广泛的领域利用。供给这样冷锻的钢材，由于局部受很大的变形，因此要求低抗拉强度和高延性(高的冷锻性)。这是由于在钢材的冷加工性(冷锻性)不良的情况下，由材料裂纹而造成的不合格品的发生或出现工模具的破损等而导致经济性不良的缘故。

正因为如此，作为使冷锻性提高的策略之一，是实施球化退火(以下，称球化退火前的钢材为“热轧线材”，称球化退火后的钢材为“钢丝”)。

球化退火是将热轧线材中的碳化物球状化，使其微细且均匀地分散，由此使冷加工性、易切削性、以及最终产品的耐磨性得以提高。

但是，球化退火一般要10～20小时的处理时间，从生产率的提高和减低能源成本的观点出发，要求短时间化。但是，在对用于实施球化退火的时间进行缩短的情况下，具有作为球化处理(退火)后的基本特性的优良的冷加工性是必要条件。

关于热轧线材的球化退火的短时间化的技术，目前为止已进行各种各样的开发，例如专利文献1中，曾经提出将球化处理前的组织变成单一的贝氏体组织的方法。该项技术通过将球化处理前的组织变成单一的贝氏体组织，促进渗碳体的球化且谋求短时间化。

另一方面，以下的专利文献2中公开了先析出铁素体分数为5～30体积％、其余组织为贝氏体主体、且贝氏体的板条间隔的平均值为0.3μm以上这样的手段。由此，球化处理后的加工性能的提高、以及变形抗力的提高是可能的。

并且，关于冷锻时的加工性能的提高和变形抗力的降低的技术，迄今提出过各种各样的方案(例如参照专利文献3)。专利文献3曾经公开具有以下特征的钢丝。(1)从线径的表面开始的10～25％的区域内的铁素体的平均粒径为2～5.5μm、(2)长轴直径为3μm以下且(长轴直径/短轴直径)表示的纵横比为3以下的渗碳体为全部渗碳体的70％以上、(3)在上述区域的更内部，铁素体以及珠光体组织的合计为80体积％以上。通过具有以上的要件，在热轧状态就能够实现变形抗力减低、且具有充分变形能力的钢丝。

然而，根据专利文献1所述的技术，尽管可以达成球化退火的短时间化，但对单一贝氏体组织来说，在球化处理的后冷加工时的变形抗力变高、工模具寿命降低的问题仍然不能解决。

专利文献2中所述的技术，由于通过在热轧后的热处理中施以缓冷来实现该组织，因此导致生产率的降低和成本升高。并且，在贝氏体分数过剩的情况下，也存在球化处理后的冷加工时的变形抗力变高的问题。

专利文献3中所述的技术，由于从表面开始的25％以内的内面部位，铁素体和珠光体组织占80体积％以上，因此起因于渗碳体不均匀分散(不是等间距的配置)的加工性能的降低令人担心。而且，由于在热轧工序实施低温轧制、然后实施缓冷处理，因此导致能源成本的增加或生产率的降低。

专利文献1：特开昭60-9832号公报

专利文献2：特开2001-89830号公报

专利文献3：特开2000-192148号公报

发明内容

本发明是鉴于上述各个问题而提出的，其目的在于：提供能实现缩短球化退火时间、提高球化处理后的加工性能以及降低变形抗力的热轧线材；和能够谋求提高冷锻时的加工性能、且具有优良的冷锻性的球化退火处理的钢丝；以及它们的制造方法。

本发明达成了上述的目的，其要旨如下。

本发明的球化处理后的冷锻性优良的热轧线材，以质量％计至少含有C：0.005～0.6％、Fe以及不可避免的杂质，满足伪珠光体为10体积％以上、贝氏体为75体积％以下、铁素体为60体积％以下、(伪珠光体的体积％+贝氏体的体积％+铁素体的体积％)≥90体积％的关系。

上述球化处理后的冷锻性优良的热轧线材，也可以以质量％计进一步含有Si：0.50％以下、Mn：0.20～1.00％、Al：0.01～0.06％、P：0.02％以下、S：0.02％以下、N：0.01％以下。