[发明专利]延性优良的高强度钢丝及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢线材、钢丝以及它们的制造方法。更详细地，涉及例如作为汽车的子午线轮胎、各种产业用带或软管的补强材料而使用的钢丝帘线(steel cord)、以及适合用于缝纫线(sewing wire)等用途的轧制线材及其制造方法、以及以上述轧制线材作为原材料的钢丝。

背景技术

对于作为汽车的子午线轮胎、各种皮带、或软管的补强材料而使用的钢丝帘线用钢丝、或者缝纫线用的钢丝，通常是将热轧后调整冷却的线径(直径)为5～6mm的钢线材经1次拔丝加工使直径为3～4mm，接着进行铅浴淬火(patenting)处理后，再进行2次拔丝加工使成为1～2mm的直径。然后，进行最终铅浴淬火处理，接着施以黄铜镀层，再次施以最终湿式拔丝加工，使直径为0.15～0.40mm。将这样得到的极细钢丝进一步通过捻丝加工，将多根钢丝相互捻合制作捻钢丝，从而可以制作钢丝帘线。

通常，如果在将线材加工成钢丝时和对钢丝进行捻丝加工时发生断丝，则生产率和成品率有很大降低。因此，属于上述技术领域的线材和钢丝，强烈要求在拔丝加工和捻丝加工时不发生断丝。拔丝加工中，在进行最终湿式拔丝加工的情况下，由于被处理钢丝的线径极细，所以特别容易发生断丝。

此外，近年来，出于各种目的，使钢丝帘线等轻量化的倾向增高。因此，对上述各种制品要求高强度，对于C含量不足0.7质量％的碳素钢线材等，不能得到所期的高强度，大多使用C含量为0.75质量％以上的钢丝。但是，当提高C含量时，拔丝加工性会下降，因此断丝的频率增高。所以，对能够提高C含量并确保钢丝的高强度、且拔丝加工性也优良的线材的要求极大。

对应于上述近年来的产业界的要求，提出有通过控制偏析或显微组织、或者使其含有特定元素来提高高碳线材的拔丝加工性的技术。

例如，在日本特许2609387号公报中曾经提出了：由具有特定的化学组成的钢材构成的、规定了一次渗碳体的平均含有面积率的“高强度高韧性极细钢丝用线材、高强度高韧性极细钢丝、以及使用该极细钢丝的捻丝制品、以及该极细钢丝的制造方法”。但是，该文献提出的线材含有贵重元素Ni和Co的1种以上作为必须元素，因此制造成本升高。

另一方面，铅浴淬火线材的断面收缩率与奥氏体粒径有关，通过奥氏体粒径的微细化，其断面收缩率提高，因此，通过将Nb、Ti、B等的碳化物或氮化物作为钉扎(pinning)粒子使用，尝试进行奥氏体粒径的微细化。在日本特许2609387号公报曾经公开了“含有选自Nb：0.01～0.1重量％、Zr：0.05～0.1重量％、Mo：0.02～0.5重量％中的1种以上作为成分元素，可进一步提高极细钢丝的延韧性”的技术。在日本特开2001-131697号公报也曾经提出通过NbC使奥氏体粒径微细化的方案。但是，由于这些添加元素昂贵，故导致成本增高、且Nb形成粗大的碳化物和氮化物、Ti形成粗大的氧化物，因此拔丝到直径为0.40mm以下的细线径时，有时发生断丝。而且，根据本发明者的验证，利用BN的钉扎作用，对奥氏体粒径进行微细化到影响至断面收缩率的程度是困难的。

而且，如日本特开2000-309849号公报、日本特开昭56-44747号公报、日本特开平01-316420号公报那样，提出了通过Ti、B来固定固溶N以提高高碳线材的拔丝加工性的技术。但是，根据近年来的报道，可以认为，在拔丝中线材中的渗碳体分解、固溶C量提高，所以在拔丝前即使将固溶N固定，也难以提高拔丝加工性。

而且，在日本特开2000-355736号公报、日本特开2004-137597号公报中，也曾经提出通过固溶B来抑制铁素体析出的技术，但另一方面，却没有考虑到由于固溶B的作用，促进了粗大的渗碳体、Fe₂₃(CB)₆的析出，断丝的可能性很高。

发明内容

本发明是鉴于上述现状而提出的，其目的在于：得到一种适合用于钢丝帘线或缝纫线等用途的拔丝加工性等冷加工性优良的线材，同时提供一种在高生产率下、以良好的成品率廉价地提供以上述线材作为原材料的钢丝。

能够解决上述课题的本发明的制造方法的构成在于下述(1)～(3)所述的钢线材、和(4)所述的钢线材的制造方法、以及(5)所示的高强度钢丝。

(1)一种钢线材，其特征在于：其在铅浴淬火后的珠光体组织的面积率为97％以上、余部为由贝氏体、伪珠光体、以及初析铁素体构成的非珠光体组织，且破断时的断面收缩率RA满足下式(1)、(2)、(3)，抗拉强度TS满足式(4)。

RA≥RAmin  (1)