[发明专利]拉丝性和拉丝后的疲劳特性优异的高碳钢线材

说明书

技术领域

本发明涉及进行拉丝的线材中，拉丝性和拉丝后的耐疲劳性优异的高碳钢线材和阀簧用线材。

本发明的线材，在拉丝后，被用于例如汽车轮胎用钢丝帘线（steel cord）、太阳能电池和半导体用硅切断用锯丝（saw wire）、汽车引擎阀簧、长橡胶带、飞机用各种线、桥梁用绳索等。

背景技术

一般地，供拉丝用的高碳钢线材需要能够进行高速拉丝，并且拉丝后的耐疲劳性优异。作为对这些特性带来恶劣影响的因子之一，可列举硬质的氧化物系非金属夹杂物。

在氧化物系夹杂物之中，Al₂O₃、SiO₂、CaO、TiO₂、MgO等的单组成的夹杂物、或者二元系的MgO·Al₂O₃、2MgO·SiO₂，硬度高且是非粘性的。因此，为了制造拉丝性优异的高碳钢线材，需要提高钢液的清洁度，并且将氧化物系夹杂物软质化。

这样，作为提高钢的清洁度，谋求非金属夹杂物的软质化的方法，专利文献1中公开了拉丝性良好的高碳钢用钢的制造方法。专利文献2中公开了一种极细线的制造方法。这些技术的基本思想被限定在Al₂O₃-SiO₂-MnO的三元系的氧化物系非金属夹杂物上。

专利文献3中，提出了通过将非金属夹杂物设在Al₂O₃、SiO₂、MnO的三元系状态图中的锰铝榴石（spessartite）区域，来改善制品的拉丝性。专利文献4中，公开了通过规定向钢液中添加的Al量，来使有害的夹杂物减少，改善拉丝性的方法。

专利文献5中，涉及非粘性夹杂物指数为20以下的钢丝帘线的制造，在Al的完全规定之下，在钢包（浇包）钢液内，与载气（惰性气体）一起，吹入含有CaO的熔剂（flux）进行了预脱氧后，吹入含有Ca、Mg、REM的1种或2种以上的合金，将夹杂物软质化。

上述方法之中，将三元系非金属夹杂物改性的方法，稳定的组成控制较困难。另一方面，控制多元系非金属夹杂物的方法，难以实现夹杂物的大小和个数的降低、以及延展性的确保。因此，拉丝性和拉丝后的耐疲劳性的提高较困难。

因此，专利文献6中，通过将总氧含量的范围规定为一定范围，控制非粘性夹杂物的量和组成，降低非粘性夹杂物的大小和个数，并且确保延展性，来将非粘性夹杂物的量和大小的分布设为良好的状态，另外，改性为夹杂物组成除了SiO₂、MnO以外，还选择性地含有Al₂O₃、MgO、CaO、TiO₂的多元系的氧化物系夹杂物，将夹杂物软质化，实现了拉丝性和拉丝后的耐疲劳性显著优异的高碳钢线材。

此外，专利文献7中公开了规定硬质的高SiO₂夹杂物的尺寸，降低高价的脱氧用合金的使用量的方法。

另外，为了将非金属夹杂物控制为在更低融点下容易拉伸的物质，提出了一些有效利用碱金属化合物的方法。专利文献8中，提出了通过使用Si系脱氧剂和碱金属化合物的混合物来将非金属夹杂物中的碱金属化合物量控制为4～24%，提高拉伸性的方法。

此外，专利文献9中，提出了一种疲劳强度优异的Si脱氧钢，其特征在于，在Al₂O₃-CaO-SiO₂-MgO-MnO系低融点夹杂物中含有0.5～10%的碱金属的氧化物。

此外，专利文献10、11中，公开了一种疲劳特性优异的高清洁弹簧用钢线，其特征在于，在低融点夹杂物中含有LiO₂、Na₂O、K₂O的合计量为0.5～20%的这些LiO₂、Na₂O、K₂O的1种以上。其中，记载了LiO₂、Na₂O、K₂O不是等价的，特别是通过积极添加脱氧能力强的Li作为氧化物系夹杂物生成来源，在氧化物系夹杂物中含有适量的LiO₂时可提高效果。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公昭57-22969号公报

专利文献2：日本特开昭55-24961号公报