[发明专利]酸洗性和淬火回火后的抗延迟断裂性优异的螺栓用线材及螺栓

说明书

提供一种酸洗性和淬火回火后的抗延迟断裂性优异的螺栓用线材。一种酸洗性、和淬火回火后的抗延迟断裂性优异的螺栓用线材，其以质量％计含有C：0.3～0.6％、Si：1.0～3.0％、Mn：0.1～1.5％、P：高于0％并在0.020％以下、S：高于0％并在0.020％以下、Cr：0.3～1.5％、Al：0.02～0.10％、N：0.001～0.020％，余量是铁和不可避免的杂质，线材的直径d×1/4位置的铁素体面积率为10～40％，余量由贝氏体、珠光体、和不可避免地生成的组织构成，且距表层的深度为0.1mm位置的C量是母材C量的50～100％。

技术领域

本发明涉及螺栓用线材，和使用该线材得到的螺栓，详细地说是涉及酸洗性和淬火回火后的抗延迟断裂性优异的螺栓用线材及螺栓。

背景技术

对于汽车和各种工业机械等所用的螺栓，希望其高强度化并且提高抗延迟断裂性。关于延迟断裂的原因，有各种各样的指出，但一般认为是氢脆化现象的影响。

氢脆化现象是由于钢表面的腐蚀反应而生成的氢向钢中侵入·扩散(以下，称为“扩散性氢”)而产生。因此，历来都认为使钢的耐腐蚀性提高是用于防止延迟断裂的有效手段。可是若使耐腐蚀性提高，则即使为了除去氧化皮而进行酸洗，仍会有氧化皮残留，这被指责为造成拉丝时的疵点和镦锻时的裂纹的原因。因此提高线材的酸洗性成为新的问题，而不能说是有效的氢脆化抑制手段。

因此，提出有增多Si添加量而使ε碳化物等的过渡碳化物稳定化，使扩散性氢无害化的技术等。例如在专利文献1中公开有一种螺栓，其具有规定的成分组成，螺栓轴部的奥氏体结晶粒度号数为9.0以上，表示在螺栓轴部的奥氏体结晶晶界析出的碳化物的比例的G值(％)，满足(L/L0)×100≤60。在该技术中，提高作为延迟断裂的起点的奥氏体结晶晶界的强度，并且使碳化物等的氢陷阱减少。因此，能够得到这样的高强度螺栓，其在氢量比较少的环境自不必说，即使是在氢陷阱全都被消耗这样的氢量多的环境下，仍发挥着优异的耐氢脆特性。

专利文献2中，公开有一种抗脱碳性和拉丝加工性优异的弹簧用钢线材，其具有规定的成分组成，钢线材的中心部的平均晶粒直径Dc为80μm以下，并且，钢线材的表层部的平均晶粒直径Ds为3.0μm以上。根据这一技术，即使没有热轧后的脱碳，也能够得到拉丝加工性优异的弹簧用钢线材。

另外在专利文献3中，公开有一种剥皮性优异的高强度弹簧用钢线材，其具有规定的成分组成，是以珠光体为主体的组织，珠光体团的粒度号数的平均值Pave满足6.0≤Pave≤12.0，并且表层的全脱碳层深度为0.20mm以下，并且Cr系合金碳化物量为7.5％以下。据此技术，能够得到如下高强度弹簧用钢线材，其除了剥皮性和切屑排出性良好以外，还能够发挥在SV处理时不会发生断线这样的良好的SV处理性。

在专利文献4中，公开有一种冷锻用钢的制造方法，其通过以规定的条件，对于具有规定的成分组成的钢材按顺序进行第一加热保持、第二加热保持、第一冷却、第二冷却的处理，而使钢材中的碳化物球化。据此技术，即使是Cr量在0.4％以下的钢材，也能够确实地进行球化退火，能够得到冷锻性优异的钢材。

先吸纳有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－163865号公报

专利文献2：日本特开2009－068030号公报

专利文献3：日本特开2013－213238号公报

专利文献4：日本特开2014－201812号公报

例如在专利文献1的技术中，终轧后的冷却以通常的冷却速度进行，脱碳率高。因此在螺栓加工后的淬火加热时，由于异常晶粒生长，导致抗延迟断裂性降低。另外在专利文献2的技术中，因为轧制后的冷却速度慢，所以铁素体－珠光体的面积率增加，球化退火时的碳化物分散性差，进行冷镦而制造螺栓会发生裂纹。