[发明专利]拉丝性能优异的高强度线材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于拉丝加工成PC钢丝、镀锌钢股线、弹簧用钢丝、吊桥用缆索等的拉丝性能优良的高强度的热轧线材及其制造方法，以及将此种线材拉丝而得到的钢丝。

本申请基于2005年6月29日申请的日本专利申请第2005-190259号来主张优先权，并在此处引用其内容。

背景技术

作为以往钢丝的强度，例如即使是桥梁用钢丝一般来说强度为1600MPa已是极限了。可是，随着最近的桥梁的大型化，一直在要求钢丝的高强度化。另外，PC钢丝等其它钢丝也同样要求高强度化。在为了高强度化而制造高碳硬钢丝时，通常根据需要对热拉线材进行韧化处理，然后拉丝加工，制成规定线径的钢丝。对于钢丝，一直在要求通过如此的处理来确保1600MPa以上的强度，同时对于通过断裂拉深值等来评价的延韧性也确保有良好的性能。

针对上述这样的要求，进行了通过控制偏析或显微组织，或者通过含有特定的元素来提高高碳线材的拉丝加工性的尝试。

韧化处理后的线材的拉深值依赖于奥氏体粒径，因为通过使奥氏体粒径微细化可提高拉深值，因此还进行了通过采用Nb、Ti、B等的碳化物或氮化物作为喷丸硬化粒子来使奥氏体粒径微细化的尝试。

已提出了一种线材，其是在高碳线材中，以质量％计含有选自由Nb：0.01～0.1重量％、Zr：0.05～0.1重量％、Mo：0.02～0.5重量％组成的组中的1种以上作为成分元素(例如，参照专利文献1：日本专利第2609387号公报)。

此外，提出了通过在高碳线材中含有NbC来使奥氏体粒径微细化而得到的线材(例如，参照专利文献2：特开2001-131697号公报)。

专利文献1所述的线材通过含有上述成分元素，形成提高了钢丝的延韧性的成分组成。但是，专利文献1所述的线材由于所添加的成分元素都是高价格的，因此有制造成本上升的可能性。

专利文献2所述的线材通过采用NbC作为喷丸硬化粒子来提高了拉丝加工性。但是，专利文献2所述的线材由于所含有的成分元素都是高价格的，因此有制造成本上升的可能性。此外，由于Nb形成粗大的碳化物、氮化物，Ti形成粗大的氧化物，因此这些物质有可能成为破坏的起点、从而降低线材的拉丝性。

可是，对于高碳钢丝的高强度化来说，已确认增大钢材成分中的C量及Si量是最经济的且有效的方法。但是，由于伴随着Si的增加，在钢材中促进了铁素体析出，同时抑制了渗碳体的析出，因此即使是C量超过0.8％的过共析组成，在进行韧化处理时，也有在从奥氏体区冷却时初析铁素体沿着奥氏体晶界以板状析出的倾向。因此，韧化处理后的线材的断裂拉深值下降，延韧性劣化，同时拉丝加工中的断线频率也增高，导致生产率和成品率下降。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于以廉价的构成提供一种成品率高、拉丝性能优异的高强度线材及其制造方法、以及拉丝性能优异的高强度钢丝。

本发明人们进行了深入研究，结果发现，通过使与C量及Si量相应的量的固溶B存在于韧化处理前的奥氏体中，可使渗碳体析出和铁素体析出的驱动力平衡，能得到初析铁素体(也称为先共析铁素体)量小的高碳珠光体线材，可以兼具由优异的拉丝性能产生的加工性和高强度，由此完成了本发明。

即，作为本发明的主旨的构成如下。

本发明的第1方案的高强度线材以质量％计含有C：0.7～1.2％、Si：0.6～1.5％、Mn：0.1～1.0％、N：0.001～0.006％、Al：0.005～0.1％，还按以0.009～0.0060％供给的范围含有B，并且固溶B量在0.0002％以上，剩余部分为Fe及不可避免的杂质，抗拉强度TS(MPa)用下式(1)表示，初析铁素体的面积率在3％以下，并且珠光体组织的面积率在90％以上，

TS≥(1000×C(％)-10×线径(mm)+320)    (1)。

本发明的第2方案的高强度线材以质量％计含有C：0.7～1.2％、Si：0.6～1.5％、Mn：0.1～1.0％、N：0.001～0.006％、Ti：0.005～0.1％，还按以0.0009～0.0060％供给的范围含有B，并且固溶B量在0.0002％以上，剩余部分为Fe及不可避免的杂质，抗拉强度TS(MPa)用下式(1)表示，初析铁素体的面积率在3％以下，并且珠光体组织的面积率在90％以上，

TS≥(1000×C(％)-10×线径(mm)+320)    (1)。