BR122017002817B1 - Steel bar for high-strength steel wire and its production method - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "BARRA DE AÇO PARA ARAME DE AÇO DE ALTA RESISTÊNCIA E SEU MÉTODO DE PRODUÇÃO".

[001] Dividido do PI 0903902-3, depositado em 09/03/2009. CAMPO TÉCNICO

[002] A presente invenção refere-se a uma barra de aço ("Steel rod”) superior em dúctil idade, a um arame de aço de alta resistência superior em dúctil idade e em capacidade de torção produzidos usan-do-se a barra de aço, e a métodos de produção do mesmo. Mais especificamente, a invenção refere-se a uma barra de aço laminada superior em ductilidade para a obtenção de arame adequado para o cordão de aço usado como material de reforço, por exemplo, em pneus radiais de automóveis, em correias para uso industrial, e similares, como um arame de serra, e outras aplicações, o arame de aço de alta resistência mencionado acima obtido da barra laminada, e métodos de produção do mesmo.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[003] O arame de aço para o cordão de aço usado como material de reforço para pneus radiais de automóveis, várias correias, e mangueiras ou arame de aço para arame de serra é geralmente produzido por laminação a quente de um tarugo de aço, então resfriando-se con-troladamente o mesmo para se obter uma barra de aço (barra laminada) com um diâmetro de 4 a 6 mm, e trefilando-se essa barra laminada até um arame ultrafino com diâmetro de 0,15 a 0,40 mm. Além disso, esses arames de aço ultrafinos são torcidos em conjunto para formar cabos de arame de aço para assim produzir o cordão de aço.

[004] O processo de trefilação ("drawing process") compreende trefilar a barra de aço laminada de 4 a 6 mm pela trefilação primária até um diâmetro de 3 a 4 mm, então aplicando um patenteamento ("patenting") intermediário e trefilando-se a mesma pela trefilação se- cundária até um diâmetro de 1 a 2 mm. Após isto, são executados o patenteamento final, o revestimento final com latão e a trefilação final por via úmida. O diâmetro final do arame de aço é 0,15 a 0,40 mm.

[005] Em anos recentes, para reduzir os custos de produção, o patenteamento intermediário foi omitido e a barra laminada após o resfriamento controlado foi trefilada diretamente até o diâmetro do arame do patenteamento final de 1 a 2 mm em um número crescente de casos. Portanto, a capacidade de trefilação direta a partir da barra laminada está sendo exigida. A ductilidade e a capacidade de trabalho da barra laminada estão se tornando, portanto, importantes.

[006] O índice mostrando a ductilidade da barra de aço, que é a redução de área, depende do tamanho de grão da austenita. Ele aumenta à medida que o tamanho de grão da austenita é refinado. Foram feitas tentativas, portanto, usando-se Nb, Ti, B e outros carbone-tos e nitretos como partículas de ancoramento de modo a refinar o tamanho de grão da austenita.

[007] Por exemplo, a Publicação de Patente Japonesa (A) n° 8-3639 descreve uma técnica de incluir um ou mais entre Nb: 0,01 a 0,1%, Zr: 0,05 a 0,1%, e Mo: 0,02 a 0,5% como elementos aditivos de modo a também aumentar a tenacidade e a ductilidade do arame de aço ultrafino.

[008] A Publicação de Patente Japonesa (A) n° 2001-131697 também propõe o refino do tamanho do grão de austenita usando-se NbC. Entretanto, esses elementos aditivos são caros, e provocam aumento de custos. Além disso, o NB forma carbonetos e nitretos grosseiros e o Ti forma óxidos grosseiros, então houve casos de fratura quando se trefilava até um tamanho de arame fino com um diâmetro de 0,40 mm ou menos. Além disso, de acordo com uma verificação feita pelos inventores, foi confirmado que com a pinagem BN, o refino do tamanho de grão da austenita até um grau que tenha um efeito na taxa de redução de área é difícil.

[009] Por outro lado, conforme mostrado na Publicação de Patente Japonesa (A) n° 8-3639, é proposta uma técnica de redução da temperatura do patenteamento para controlar a estrutura da barra de aço para bainita e assim aumentar a capacidade de trefilação de uma barra de aço de alto carbono. Entretanto, para tornar a barra laminada em uma estrutura bainita em linha, é necessário submergi-la em sal fundido. Esse tratamento provoca altos custos e simultaneamente é responsável pela redução do desempenho de remoção mecânica da carepa.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[010] A presente invenção foi feita em consideração da situação acima e tem como seu objetivo fornecer uma barra de aço superior em ductilidade para produção de arame de aço adequado para cordão de aço, arame de serra, e outras aplicações e arame de aço produzidos a partir da barra de aço e fornecer um método de produção da barra de aço com alta produtividade e bom rendimento a baixo custo.

[011] Os inventores notaram os vazios grosseiros que ocorrem no processo de trefilação como fator que causa a deterioração da ductilidade da barra e do arame de aço. Além disso, os inventores descobriram que se a formação de tais vazios puder ser suprimida, a capacidade de trefilação direta de uma barra de aço aumenta e pode ser obtido um arame de aço com uma maior capacidade de torção.

[012] Com base em tais descobertas, a presente invenção resolve os problemas acima pela barra de aço mostrada em (1) e (2), pelo arame de aço mostrado em (3), pelo método de produção da barra de aço mostrado em (4), e pelo método de produção do arame de aço mostrado em (5).

[013] Barra de aço para arame de alta resistência superior em ductilidade, caracterizada pelos componentes químicos contendo, em % em massa ou ppm em massa, C: 0,80 a 1,20%, Si: 0,1 a 1,5%, Mn: 0,1 a 1,0%, Al: 0,01% ou menos, Ti: 0,01% ou menos, um ou ambos entre W: 0,005 a 0,2% e Mo: 0,003 a 0,2%, N: 10 a 30 ppm, B: 4 a 30 ppm (dos quais o B soluto é 3 ppm ou mais), e O: 10 a 40 ppm, tendo um saldo de Fe e as invitáveis impurezas, tendo uma porcentagem de área de estruturas de perlita de 97% ou mais, tendo um saldo de estruturas de não-perlita compreendendo bainita, perlita degenerada, e fer-rita proeutectoide, e tendo um total de porcentagem de área das estruturas de não-perlita e uma porcentagem de área das estruturas de perlita grosseira, onde o espaçamento lamelar aparente é de 600 nm ou mais, de 15% ou menos.

[014] Barra de aço para arame de aço de alta resistência superior em ductilidade conforme apresentado em (1), caracterizada por também conter como componentes, em % em massa, pelo menos um elemento entre Cr: 0,5% ou menos, Ni: 0,5% ou menos, Co: 0,5% ou menos, V: 0,5% ou menos, Cu: 0,2% ou menos, e Nb: 0,1% ou menos.

[015] Arame de aço de alta resistência superior em ductilidade obtido pelo processo compreendendo patenteamento, e então a trefi-lação da barra de aço apresentada em (1) ou (2), o mencionado arame de aço caracterizado por ter uma resistência à tração de 3600 MPa ou mais e um número de densidade de vazios de comprimento de 5 pm ou mais de 100/mm2 ou menos no centro.

[016] Um método para produção de uma barra de aço para arame de aço de alta resistência superior em ductilidade conforme apresentado em (1) ou (2), caracterizado pela laminação a quente de um tarugo de aço com os componentes químicos apresentados em (1) ou (2) em uma barra de aço tendo um diâmetro de 3 a 7 mm, bobinando essa barra de aço a uma região de temperatura de 800 a 950^, e en- tão patenteando-a por um método de resfriamento dando uma taxa de resfriamento de 20O/S ou mais enquanto é resfriada de 800 até 700Ό.

[017] Um método de produção de um arame de aço de alta resistência superior em ductilidade conforme apresentado em (3), caracterizado pela trefilação da barra de aço produzida pelo método de produção conforme apresentado em (4), e então patenteando-a, e então tre-filando-se o mesmo a frio.

[018] Pela aplicação da presente invenção, um arame de aço de alta resistência superior em ductilidade, em particular em capacidade de torção, usado em cordões de aço e em arames de serra pode ser obtido com alta produtividade e bom rendimento a baixo custo a partir de uma barra de aço de alta resistência superior em ductilidade. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[019] A figura 1 é uma vista mostrando a relação entre o valor total da porcentagem das áreas da perlita grosseira e de não-perlita de uma barra de aço laminada usando-se aço contendo Mo e a densidade do número de vazios após a trefilação.

[020] A figura 2 é uma vista mostrando a relação entre a densidade do número de vazios do arame de aço usando-se aço contendo Mo e a tensão na fratura quando um arame de aço trançado se fratura durante a torção (40% significa sem fratura).

[021] A figura 3 é uma vista mostrando a relação entre a taxa de bobinamento entre 800 a 700°C após o bobinamento da barra de aço laminada usando-se aço contendo Mo e o valor total das porcentagens de área da perlita grosseira e da não-perlita após o resfriamento.

[022] A figura 4 é uma vista mostrando a relação entre o valor total das porcentagens de área da perlita grosseira e da não- perlita da barra de aço laminada usando-se aço contendo W e a porcentagem de vazios após a trefilação.

[023] A figura 5 é uma vista mostrando a relação entre a densidade do número de vazios do arame de aço usando-se aço contendo W e a tensão de fratura quando um arame de aço trançado se fratura durante a torção (40% significa sem fratura).

[024] A figura 6 é uma vista mostrando a relação entre a taxa de resfriamento entre 800 a 700°C após o bobinamento da barra de aço laminada usando-se aço contendo W e o valor total da porcentagem de área da perlita grosseira e da não-perlita após o resfriamento.

[025] A figura 7 é uma vista usando fotografias para explicar a estrutura da barra de aço, onde (a) mostra um exemplo de estrutura de não-perlita e (b) um exemplo de uma estrutura de perlita grosseira.

[026] A figura 8 é uma vista usando fotografias para explicar os vazios grosseiros formados no arame de aço após a trefilação. MELHOR FORMA DE EXECUÇÃO DA INVENÇÃO

[027] Os inventores investigaram e pesquisaram as influências dos vazios, que são formados durante o processo de trefilação de uma barra de aço e permanecem no arame de aço após a trefilação, na ductilidade do arame de aço e obtiveram as descobertas a seguir.

[028] (a) A capacidade de trefilação geralmente aumenta pela redução da quantidade de C e pelo aumento da fase macia, isto é, fer-rita, perlita degenerada e bainita (doravante referido como "estruturas de não-perlita"). Isto é, porque a tensão do trabalho se concentra nas estruturas de não-perlita dispersas em uma rede, e o endurecimento do trabalho prossegue macroscopicamente de forma uniforme.

[029] Entretanto, se a quantidade de C aumentar até 0,7% ou mais, particularmente até 0,8% ou mais, para obter estavelmente um arame de aço de alta resistência, a estrutura de não-perlita diminui e se dispersa. A figura 7(a) mostra um exemplo de tais estruturas de não-perlita.

[030] Uma grande tensão se concentra localmente em tais estruturas de não-perlita dispersas durante a trefilação onde vazios são formados mais cedo. Em particular, se estruturas de não-perlita se dispersam, vazios grosseiros serão formados e permanecerão durante o subsequente patenteamento intermediário e a trefilação final e, portanto, degradam a capacidade de trefilação. A figura 8 mostra um exemplo de vazios grosseiros.

[031] (b) Estruturas de perlita grosseira nas quais o espaçamento lamelar é várias vezes maior que o espaçamento lamelar médio são macias e degradam a capacidade de trefilação na trefilação final pelas mesmas razões acima.

[032] No momento do patenteamento Stelmor após a laminação e o resfriamento da barra de aço, a taxa de resfriamento na área de superposição de anéis da barra de aço bobinada deve ser baixa. É considerado que tal perlita grosseira se forma a uma temperatura comparativamente alta devido à taxa de resfriamento baixa.

[033] Para suprimir a deterioração da ductilidade durante a trefilação, é eficaz a redução da fração de área das estruturas de perlita grosseira para suprimir a formação de vazios grosseiros. De acordo com os resultados da observação num SEM, se estruturas onde o espaçamento lamelar aparente é de 600 nm ou mais (doravante referidas como "perlita grosseira") aumentam, os vazios aumentam no arame trefilado. Nota-se que a figura 7(b) mostra um exemplo de uma estrutura de perlita grosseira.

[034] (c) Para suprimir a formação de vazios provocada pelas estruturas de não-perlita e de perlita grosseira e suprimir a deterioração da ductilidade durante a trefilação, é eficaz tornar a porcentagem de área de perlita 97% ou mais e fazer a porcentagem total de área de não-perlita e a porcentagem de área de perlita grosseira 15% ou menos.

[035] (d) Mo e W concentram na interface da perlita com a fase austenita base e têm o efeito de suprimir o crescimento de perlita pelo assim chamado arrasto por soluto. Adicionando-se adequadamente esses elementos, é possível suprimir apenas o crescimento da perlita em uma região de temperatura de 600Ό ou maior e po ssível diminuir a perlita grosseira pelo uso de equipamentos convencionais sem reduzir a produtividade.

[036] Além disso, Mo e W têm também o efeito de aumentar a temperabilidade e suprimir a formação de ferrita e são eficazes na redução de estruturas de não-perlita.

[037] Entretanto, se esses elementos são adicionados exclusivamente, o crescimento da perlita em todas as regiões de temperaturas será suprimido, o patenteamento exigirá um longo tempo, e a produtividade será diminuída. Também, carbonetos grosseiros Mo2C e carbonetos W2C se precipitarão e a capacidade de trefilação cairá.

[038] (e) B segrega nas bordas dos grãos de austenita e suprime a formação de ferrita, perlita degenerada, bainita e outras estruturas de não-perlita formadas a partir das bordas dos grãos de austenita durante o resfriamento a partir da temperatura da austenita no patenteamento e suprime a formação de perlita pelo efeito da melhoria da temperabilidade.

[039] B forma compostos com N, de forma que a quantidade de B segregada nas bordas dos grãos é determinada pela quantidade total de B, pela quantidade de N, e pela temperatura de aquecimento antes da transformação da perlita. Se a quantidade de B soluto for baixa, os efeitos acima são pequenos, e se for excessiva, Fe23(CB)6 grosseiro se precipita antes da transformação de perlita e a capacidade de trefilação se deteriorará.

[040] (f) Pela adição simultaneamente de um ou ambos entre Mo e W e B e sob condições de patenteamento onde o B soluto pode ser garantido, a formação de estruturas de não-perlita e perlita grosseira é também suprimida.

[041] (g) Arame de aço trefilado usando-se uma barra de aço onde a porcentagem de área das estruturas de não-perlita e da perlita grosseira é suprimida e como resultado a formação de vazios grosseiros é suprimida é superior em capacidade de torção. Em particular, vazios com um comprimento de 5 pm ou mais no arame de aço podem desenvolver fraturas. Se a densidade do número de tais vazios pode ser suprimida até 100/mm2 ou menos, a fratura do arame quando se torcem os arames em conjunto pode ser suprimida.

[042] A presente invenção foi feita com base nas descobertas acima. Abaixo, a presente invenção será explicada sequencialmente. Nota-se que, na explicação abaixo, a % e o ppm dos teores dos componentes significam % em massa e ppm em massa, respectivamente.

[043] Estruturas concernentes e vazios da barra de aço: [044] A barra de aço é patenteada por resfriamento controlado após a laminação a quente e bobinada e tornada estruturas de perlita de uma porcentagem de área de 97% ou mais e um saldo de estruturas de não-perlita compreendendo bainita, perlita degenerada, e ferrita proeutectoide. Isto é porque se for menor que 97%, a resistência necessária da barra de aço não pode ser garantida e a ductilidade durante a trefilação deteriorará.

[045] A transformação de perlita prossegue pela nucleação de perlita nas bordas dos grãos de austenita e o crescimento da perlita. Até as estruturas em camadas que formam o núcleo de estruturas de perlita serem formadas, as estruturas são de não-perlita com crescimento irregular de ferrita e cementita, então a barra de aço geralmente nunca terá 100% de estruturas de perlita.

[046] A capacidade de trefilação direta da barra de aço laminada patenteada é correlacionada com a porcentagem de área das estrutu- ras de não-perlita e das estruturas de perlita grosseira na barra de aço. Se o total das porcentagens de área das estruturas de não-perlita e das estruturas de perlita grosseiras podem ser suprimidas até 15% ou menos, a formação precoce de vazios durante a trefilação é suprimida, e a capacidade de trefilação (ductilidade) durante a trefilação final após o patenteamento é melhorada.

[047] Além disso, se o total das porcentagens de área das estruturas de não-perlita e estruturas de perlita grosseira da barra de aço for tornado 15% ou menos, a densidade do número de vazios grosseiros que permanecem no arame de aço após a capacidade de trefilação diminui, a ductilidade do arame de aço aumenta, e a fratura durante a torção torna-se extremamente rara.

[048] Os vazios que permanecem no arame de aço são alongados na direção da trefilação conforme mostrado na figura 8. De acordo com um estudo dos inventores, é descrito que o que afeta a ductilidade do arame de aço são os vazios grosseiros tendo um comprimento de 5 μηι ou mais, e que se o total das porcentagens de área das estruturas de não-perlita e das estruturas de perlita grosseira da barra de aço for feito 15% ou menos, o número da densidade de tais vazios se torna 100/mm2 ou menos no centro do arame de aço, e a capacidade de torção do arame de aço é melhorada.

[049] A figura 1 mostra a relação entre o total das porcentagens de área das estruturas de não-perlita e das estruturas de perlita grosseira de uma barra de aço antes da trefilação e o número da densidade dos vazios grosseiros do arame de aço após a trefilação preparado usando-se os valores obtidos do Exemplo 1 explicado mais tarde (exemplo usando aço contendo Mo sozinho). Além disso, a figura 2 mostra a relação entre o número da densidade de vazios grosseiros do arame de aço e a tensão de fratura quando um arame trançado se fra- tura durante a torção (40% significa sem fratura) preparada da mesma forma.

[050] Esses desenhos mostram que se o total da porcentagem de área da não-perlita e da perlita grosseira da barra de aço é feito 15% ou menos, o número da densidade de vazios grosseiros do arame de aço se tornará 100/mm2 ou menos e a torção sem fratura pode ser executada.

[051] Para reduzir as estruturas de não-perlita e as estruturas de perlita grosseira, é eficaz controlar as quantidades de C, Si e Mn no tarugo ou placa de aço em faixas predeterminadas e, como acima, simultaneamente adicionar um ou ambos entre Mo e W e B em faixas de Mo: 0,003 a 0,2%, W: 0,005 a 0,2%, e B: 4 a 30 ppm, e então laminar o tarugo de aço até uma barra com tamanho de 3 a 7 mm e bobiná-la a uma região de temperatura de 800 a 950°C, e então patenteá-la por um método de resfriamento dando uma taxa de resfriamento de 20°C/s ou mais embora sendo resfriada de 800°C a 700°C.

[052] A figura 3 mostra a relação entre a taxa de resfriamento entre 800 a 7000 no patenteamento e o total das porc entagens de área das estruturas de não-perlita e as estruturas de perlita grosseira após o patenteamento obtido pelo último Exemplo 1 explicativo.

[053] Fazendo-se a taxa de resfriamento menor que 20O/s, mesmo se for usado o aço tendo os componentes acima, o B se precipita como BN, e a quantidade de B soluto diminui, tornando, assim, difícil suprimir as estruturas de não-perlita e as estruturas de perlita grosseira. Uma taxa de resfriamento preferível é 25*0/8 ou mais. O limite superior da taxa de resfriamento não é particularmente limitado, entretanto, se a taxa de resfriamento for tornada muito alta, a resistência à tração (TS) após a transformação de perlita se tornará maior que a necessária e a capacidade de trefilação direta será deteriorada, portanto 50O/s ou menos é preferível.

[054] Para controlar a taxa de resfriamento, em um sistema Stel-mor, sopradores de ar são arranjados concentradamente nas peças sobrepostas, sopradores são montados em ambos os lados do transportador, e similares, de modo a controlar a taxa de resfriamento nas peças sobrepostas para 20O/S ou mais.

[055] Nota-se que o espaçamento lamelar das estruturas de perli-ta depende da temperatura de transformação. A perlita grosseira tendo um grande espaçamento lamelar é estimada formar perto de 650Ό. No processo de produção atual de uma barra de aço em forma de anel, sempre haverá peças anelares sobrepostas. Nas peças sobrepostas, a taxa de resfriamento cai inevitavelmente a partir das locações médias circundantes, então mesmo se a taxa de resfriamento da região de temperatura de austenita for controlada para 20O/S ou mais, a supressão do aumento local até próximo de 650Ό n as peças sobrepostas torna-se extremamente difícil. Portanto, mesmo se a formação de perlita grosseira puder ser suprimida pela adição de Mo ou W e B, pode ser dito ser impossível torná-la zero.

[056] No acima, a faixa da temperatura de bobinamento foi especificada para ser uma região de temperatura de 800 a 950°C com o propósito de garantir a propriedade de descamação bem como suprimir a precipitação de carbonetos e nitretos de B para garantir o B solu-to e suprimir o engrossar do tamanho de grão da austenita de modo a refinar as estruturas de não-perlita e as estruturas de perlita grosseira e refinar o tamanho dos vazios formados nessas estruturas.

[057] Componentes químicos da barra de aço e do arame de aço: [058] C: C é um elemento eficaz no aumento da resistência. Se seu teor for menor que 0,80%, torna-se difícil dar estavelmente uma alta resistência de 3.600 MPa ou mais a um produto final de arame e, ao mesmo tempo, a formação de ferrita proeutectoide é acelerada nas bordas dos grãos de austenita e torna-se difícil obter-se a necessária porcentagem de área de estrutura de perlita. Por outro lado, se o teor de C for aumentado até acima de 1,20%, não apenas se forma cemen-tita proeutectoide em forma de rede nas bordas dos grãos de austenita e faz ocorrer facilmente a fratura durante a trefilação, mas também a tenacidade e a ductilidade do arame ultrafino após a trefilação final são significativamente deterioradas. Consequentemente, o teor de C foi feito 0,80 a 1,20%.

[059] Si: Si é um elemento eficaz para aumentar a resistência. Além disso, ele é um elemento útil como agente de desoxidação e um elemento necessário quando se lida com um aço que não contenha Al. Se seu teor for menor que 0,1%, o efeito desoxidante é muito pequeno. Por outro lado, se aumentarmos a quantidade de Si acima de 1,5%, a formação de ferrita proeutectoide é acelerada mesmo em aços hipereutectoides e a capacidade de trefilação deteriora. Além disso, um processo de trefilação que use descamação mecânica (doravante abreviada como "MD") torna-se difícil. Consequentemente, o teor de Si foi feito 0,1 a 1,5%. O limite superior preferível para a quantidade de Si é menos de 0,6%, mais preferivelmente menos de 0,35%.

[060] Mn: Mn, como o Si, é um elemento útil como agente de desoxidação. Além disso, ele é eficaz na melhoria da temperabilidade e em aumentar a resistência da barra de aço. Além disso, o Mn fixa o S no aço como MnS e evita a fragilização a quente. Se seu teor for menor que 0,1%, é difícil obter esse efeito. Por outro lado, se o teor exceder 1,0%, ele segrega no centro da barra de aço e provoca a formação de martensita e bainita durante ou após o patenteamento, enquanto a capacidade de trefilação deteriora. Consequentemente, o teor de Mn foi feito 0,1 a 1,0%.

[061] Al: Al forma inclusões não metálicas duras, indeformáveis, à base de Al, e provoca a deterioração da ductilidade e a deterioração da capacidade de trefilação, portanto, para não causar tais deteriorações, o teor de Al foi feito 0,01 ou menos, inclusive 0%.

[062] Ti: Ti forma óxidos duros indeformáveis e provoca a deterioração da ductilidade e a deterioração da capacidade de trefilação, portanto, para não causar tais deteriorações, o teor de Ti foi feito 0,01 ou menos, inclusive 0%.

[063] Mo e W: Mo e W se concentram na interface entre a perlita e a fase base austenita e têm o efeito de suprimir o crescimento da perlita pela assim chamado arrasto por soluto. Eles são adicionados sozinhos ou em combinação.

[064] Adicionando-se 0,003% ou mais de Mo ou 0,005% ou mais de W, é possível suprimir apenas o crescimento de perlita em uma região de alta temperatura de 600°C ou mais, e a formação de perlita grosseira pode ser suprimida. Além disso, Mo e W têm o efeito de melhorar a temperabilidade e são eficazes também na supressão da formação de ferrita e na redução das estruturas de não-perlita.

[065] Entretanto, se qualquer um dos dois for adicionado excessivamente acima de 0,2%, o crescimento da perlita em todas as regiões de temperatura será suprimido, o patenteamento levará um tempo muito longo, e a produtividade será diminuída. Também, carboneto Mo2C grosseiro e carboneto W2C se precipitam, então a capacidade de trefilação deteriorará.

[066] Consequentemente, o teor de Mo foi feito 0,003 a 0,2% e o teor de W foi feito 0,005 a 0.2%. Quando ambos, Mo e W são adicionados, a quantidade total é preferivelmente feita 0,2% ou menos, também preferivelmente 0,16% ou menos.

[067] A faixa preferível de Mo é 0,01% a 0,15%, mais preferivelmente 0,02% a 0,10%, também preferivelmente 0,04% a 0,08%.

[068] Além disso, a faixa preferível de W é 0,01% a 0,15%, mais preferivelmente 0,02% a 0,10%, também preferivelmente 0,04% a 0,08%.

[069] N: N forma nitretos com B no aço e tem o efeito de evitar o engrossar do tamanho dos grãos de austenita quando no aquecimento. Esse efeito é efetivamente exibido pela inclusão de 10 ppm ou mais desse elemento. Entretanto, se o teor aumenta muito excedendo 30 ppm, a quantidade de nitretos aumenta excessivamente e diminui a quantidade de B soluto na austenita. Além disso, N soluto é responsável por acelerar o envelhecimento durante a trefilação. Consequentemente, o teor de N foi feito 10 a 30 ppm.

[070] O: O forma inclusões complexas com Si e similares e portanto é capaz de formar inclusões macias não tendo efeitos negativos na capacidade de trefilação. Tais inclusões macias podem ser finamente dispersas após a laminação a quente. Devido a esse efeito de pinagem, ele tem o efeito de refinar o tamanho do grão γ e melhorar a ductilidade da barra de aço patenteada. Portanto, o limite inferior foi feito um valor maior que 10 ppm. Entretanto, se aumentarmos muito o teor acima de 40 ppm, inclusões duras são formadas e a capacidade de trefilação deteriora, portanto o teor de O foi feito acima de 10 ppm até 40 ppm.

[071] Nota-se que, quando se inclui apenas Mo, é preferível incluir O em uma quantidade acima de 20 ppm.

[072] B: quando o B existe em um estado de solução sólida na austenita, ele concentra nas bordas dos grãos e suprime a formação de ferrita, perlita degenerada, bainita e outras estruturas de não-perlita. Portanto, 3 ppm ou mais de B soluto são necessárias. Por outro lado, se adicionar-se B excessivamente, isto acelerará a precipitação de carbonetos grosseiros Fe3(CB)6 na austenita e tem um efeito negativo na capacidade de trefilação. Para satisfazer o acima, o limite inferior do teor de B foi feito 4 ppm, e o limite superior foi feito 30 ppm (dos quais 3 ppm ou mais são B soluto).

[073] A faixa preferível de B é de 6 ppm a 20 ppm, mais preferivelmente 8 ppm a 15 ppm, também preferivelmente 10 ppm a 13 ppm. Além disso, a faixa preferível de B soluto é de 5 ppm a 15 ppm, mais preferivelmente 6 ppm a 12 ppm, também preferivelmente 8 ppm a 10 ppm.

[074] P e S: esses elementos são impurezas. Seus teores não são particularmente estipulados, entretanto, do ponto de vista de garantir similarmente a ductilidade como com os arames de aço convencionais ultrafinos, é preferível para cada um deles que seu teor seja de não mais que 0,02%.

[075] O aço usado na presente invenção tem os elementos acima como seus componentes químicos básicos, entretanto um ou dois dos elementos a seguir podem ser ativamente adicionados com o propósito de também melhorar a resistência, a tenacidade, a ductilidade e outras características mecânicas.

[076] Cr: 0,5% ou menos, Ni: 0,5% ou menos, Co: 0,5% ou menos, V: 0,5% ou menos, Cu: 0,2% ou menos, e Nb: 0,1% ou menos.

[077] Cada elemento será explicado abaixo.

[078] Cr: Cr é um elemento eficaz para o refino do espaçamento lamelar da perlita, melhorando a resistência da barra de aço e a capacidade de trefilação da barra de aço. Para efetivamente apresentar tal efeito, é preferível adicionar 0,1% ou mais. Por outro lado, se a quantidade de Cr for muito grande, o tempo de complementação da transformação se tornará muito longo e martensita, bainita e outras estruturas excessivamente resfriadas poderão se formar na barra de aço após o patenteamento. Além disso, a propriedade de descamação mecânica também se torna pior. Portanto, o limite superior quando se adiciona é feito 0,5%.

[079] Ni: Ni é um elemento que não contribui muito para aumentar a resistência do arame de aço, mas aumenta a tenacidade. Para exibir efetivamente tal efeito, é preferível adicionar 0,1% ou mais. Por outro lado, se adicionarmos excessivamente Ni, o tempo de comple-mentação da transformação se tornará longo, portanto o limite superior quando se adiciona o mesmo é feito 0,5%.

[080] Co: Co é um elemento eficaz para a supressão da precipitação de cementita proeutectoide na barra de aço laminada. Para exibir efetivamente tal efeito, é preferível adicionar-se 0,1% ou mais. Por outro lado, mesmo se adicionar-se excessivamente Co, seu efeito se torna saturado e o resultado é economicamente desperdiçador, portanto o limite superior quando se adiciona o mesmo é feito 0,5%.

[081] V: V forma carbonitretos finos na ferrita, enquanto evita o engrossar da austenita durante o aquecimento bem como contribui para aumentar a resistência após a laminação. Para apresentar efetivamente tal efeito, é preferível adicionar 0,05% ou mais. Entretanto, se o mesmo for adicionado excessivamente, a quantidade de carbonitretos formada se tornará muito excessiva e o tamanho de grão dos carbonitretos se tornará maior, portanto o limite superior quando se adiciona o V é feito 0,5%.

[082] Cu: Cu tem um efeito de aumentar a resistência à corrosão do arame de aço. Para exibir efetivamente tal efeito, é preferível adicionar 0,1% ou mais. Entretanto, se o adicionarmos excessivamente, ele reagirá com o S e o CuS será precipitado nas bordas dos grãos, então serão provocados defeitos no lingote de aço ou na barra de aço e similar e durante o processo de produção. Para evitar tais efeitos negativos, o limite superior quando se adiciona Cu é feito 0,2%.

[083] Nb: Nb tem um efeito de aumentar a resistência à corrosão do arame de aço. Para exibir efetivamente tal ação, é preferível adicionar-se 0,05% ou mais. Por outro lado, se adicionar-se Nb excessiva- mente, o tempo de complementação da transformação se tornará longo, portanto o limite superior quando se adiciona Nb é feito 0,1%.

[084] Condições para se produzir barras de aço laminadas: [085] Um tarugo de aço (placa de aço) compreendido dos componentes químicos acima é aquecido, então é laminado a quente em uma barra tendo um diâmetro de 3 a 7 mm conforme o tamanho do produto final. Nesse momento, conforme explicado acima, a temperatura de bobinamento é feita uma faixa de temperatura de 800 a 950°C. No resfriamento após o bobinamento, a taxa de resfriamento de 800°C a 700°C é feita 20°C/s ou mais, enquanto que a formação de ferrita proeutectoide e perlita grosseira é suprimida.

Condições de trefilação: [086] Uma barra de aço superior em ductilidade produzida sob as condições de produção acima e satisfazendo as condições acima de componentes químicos e a estrutura são trefiladas a frio e patenteada pelo patenteamento final durante aquele tempo, e então são trefiladas pela trefilação final a frio para se obter um arame de aço de alta resistência tendo uma resistência à tração de 3600 MPa ou mais e tendo um número de densidade de 100/mm2 ou menos de vazios com um comprimento de 5 pm ou mais no centro do arame de aço. Durante esse tempo, a verdadeira tensão da trefilação a frio é 3 ou mais, preferivelmente 3,5 ou mais.

EXEMPLOS

[087] A seguir, serão dados exemplos para explicar a presente invenção em maiores detalhes, entretanto a presente invenção não é limitada aos exemplos a seguir e pode, naturalmente, ser executada com mudanças adequadamente adicionadas dentro da faixa que alcance a essência da presente invenção. Essas estão todas dentro do escopo técnico da presente invenção. (Exemplo 1) [088] Este é um exemplo do caso que usa aço contendo Mo. Um tarugo usando aço tendo cada um dos componentes químicos mostrados na Tabela 1 foi aquecido, e então laminado a quente até uma barra tendo um diâmetro de 3 a 7 mm. A barra laminada a quente foi bo-binada em uma forma de anel a uma temperatura predeterminada, e então patenteada por um tratamento Stelmor.

[089] Quando se patenteia pelo tratamento Stelmor, a taxa de resfriamento na peça sobreposta da barra de aço diminui, enquanto a temperatura de transformação aumenta e a perlita grosseira é facilmente formada. A taxa de resfriamento de 800°C a 700°C foi obtida medindo-se a temperatura da peça anelar sobreposta usando-se um termômetro do tipo de não-contato a cada 0,5 m em um transportador Stelmor, e então medindo-se o tempo necessário t para resfriar de 800°C a 700°C. A taxa de resfriamento foi descoberta ser (800-700)/t.

[090] A barra laminada patenteada foi cortada em amostras que foram submetidas a testes de tração. Também, para medir as porcentagens de área de estruturas de não-perlita e de estruturas de perlita grosseira, barras de aço em forma de anel tendo um diâmetro de anel de 1,0 a 1,5 m foram cortadas em amostras de 10 mm de comprimento que foram embutidos em uma resina de forma que as seções transversais das partes centrais ao longo da direção longitudinal da barra (direção L) podem ser observadas, desgastadas por alumina, corroídas por picral saturado, e observadas por um SEM.

[091] A região de observação do MEV (microscópio eletrônico de varredura) foi feita uma porção 1/4D. Uma região de 200x300 pm foi observada com ampliação de 2000X. As porcentagens de área da estrutura de perlita degenerada na qual a cementita foi dispersa em forma de grão, as partes de bainita nas quais a cementita em forma de chapa foi dispersa grosseiramente a espaçamentos de 3 vezes ou mais o espaçamento da perlita lamelar adjacente, e as peças de ferrita proeutectoide formadas ao longo das bordas dos grãos de austenita foram medidas por análise de imagem como estruturas de não-perlita. Além disso, a porcentagem de área das estruturas de perlita grosseira tendo um espaçamento lamelar de 600 nm ou mais foi medida por um sistema de análise de imagem. Essas medidas foram executadas usando-se as oito amostras acima, e os valores médios e os valores máximos foram descobertos.

[092] Para obter as características de trefilação da barra de aço, a carepa da barra laminada patenteada foi removida por decapagem, e então a aglutinação foi usada para transmitir um revestimento de fosfato de zinco. Uma barra de aço com 10 m de comprimento foi preparada. Esta foi trefilada por uma trefilação do tipo single-head por uma área de redução de 16 a 20% por passe, patenteando uma vez ou duas vezes por um banho inicial (LP) ou patenteamento por leito fluidiza-do (FBP), e então por trefilação úmida contínua até um tamanho de arame de 0,15 a 0,3 mm para obter um arame de aço tendo o tamanho trefilado final. Amostras foram tiradas do arame de aço obtido e submetidas a um teste de tração e medidas quanto ao número de densidade de vazios.

[093] O número da densidade de vazios no arame de aço trefilado foi obtido pelo embutimento e fricção de um arame de aço com 10 m de comprimento de forma que a parte central da seção transversal L pudesse ser observada, corroendo-se o mesmo por picral saturado, usando-se um MEV para fotografar uma região de 10 mm de comprimento, 20 μηι de largura do centro da barra de aço a uma ampliação de 5000X, medindo-se o número de vazios de comprimentos de 5 pm ou mais, e dividindo-se isso pela área de observação.

[094] A seguir, o arame de aço preparado foi torcido em tranças para investigar a ocorrência de fratura e tensão na fratura. A velocidade de entrelaçamento foi de 10.000 rpm e a carga aplicada foi aumen- tada gradativamente até 40% da resistência à tração dos arames de aço. A tensão na fratura está mostrada pela razão da resistência à tração quando ocorre a fratura em relação à resistência do arame de aço TS. Sob as condições de trabalho acima, 40% não apresentou nenhuma fratura.

[095] Os resultados estão mostrados na Tabela 2. Na tabela 2, os n°s 1 a 29 são resultados usando-se os correspondentes n°s 1 a 29 da Tabela 1. Os n°s 1 a 16 são exemplos da invenção, e os n°s 17 a 29 são exemplos comparativos. As entradas de na coluna de características dos arames de aço dos exemplos comparativos são casos onde o arame se fratura no passe de trefilação final ou num passe anterior. O diâmetro final de trefilação é o diâmetro no momento daquele passe.

[096] Com base nos valores da Tabela 2, a figura 1 mostra a relação entre o valor total das porcentagens de área das estruturas de não-perlita e das estruturas de perlita grosseira e o número de densidade de vazios do arame de aço após a trefilação final, enquanto a figura 2 mostra a relação entre o número da densidade de vazios do arame de aço e a tensão na fratura quando um arame fratura na torção. Além disso, a figura 3 mostra a relação entre a taxa de resfriamento a 800 a 700°C da barra de aço após o bobinamento e o total das porcentagens de área das estruturas de perlita grosseira e das estruturas de não-perlita. A figura 1 mostra que, nos exemplos da invenção, suprimindo-se as porcentagens de não-perlita e de perlita grosseira para 15% ou menos, no arame de aço trefilado, a formação de vazios de 5 pm de comprimento ou mais pode ser suprimida até 100/mm2 ou menos, além disso, a figura 2 mostra que nos exemplos da invenção a supressão da formação de vazios para 100/mm2 ou menos, o arame pode ser torcido em tranças sem fratura do arame. Além disso, a figura 3 mostra que, fazendo-se a taxa de resfriamento na bar- ra de aço a 800 a 700°C 20°C/s ou mais, a porcentagem de não-perlita e de perlita grosseira a ser suprimida para 15% ou menos.

[097] Conforme mostrado na Tabela 2, nos exemplos da invenção, foram obtidos arames de aço tendo alta resistência à tração sem qualquer fratura de arame, e os arames de aço puderam ser torcidos em tranças sem fratura devido à torção.

[098] Em oposição a isso, nos exemplos comparativos, ocorreram os problemas a seguir. Ou o arame quebrou durante a trefilação ou quebrou durante a torção em tranças após a trefilação.

[099] 17 é um exemplo onde a temperatura de bobinamento foi baixa, portanto nitretos e carbonetos de B precipitaram antes do paten-teamento e a quantidade de B soluto não pôde ser assegurada, então a não-perlita e a perlita grosseira não puderam ser suprimidas.

[0100] 18 é um exemplo onde a quantidade de B foi baixa, então a não-perlita e a perlita grosseira não puderam ser suprimidas.

[0101] 19 é um exemplo onde a quantidade de B foi excessiva, uma grande quantidade de carbonetos de B e cementita proeutectoide acabou se precipitando nas bordas dos grãos de austenita, e a capacidade de trefilação foi inferior.

[0102] 20 é um exemplo onde a quantidade de Si foi excessiva e a precipitação da não-perlita (ferrita proeutectoide) não pode ser suprimida.

[0103] 21 é um exemplo onde a quantidade de C foi excessiva e a precipitação de cementita eutectoide não pode ser suprimida, então o arame não pode ser trefilado devido à fratura no arame.

[0104] 22 é um exemplo onde a quantidade de MN foi excessiva e a transformação de perlita não terminou durante o processo Stelmor, então a capacidade de trefilação deteriorou e o arame se rompeu.

[0105] 23 é um exemplo onde a temperatura de bobinamento após a laminação foi muito alta, então o BN se precipitou em grande quanti- dade durante o processo de resfriamento e, além disso, os grãos de austenita se tornaram grosseiros, então se formou ferrita grosseira nas bordas dos grãos e a ductilidade deteriorou.

[0106] 24 é um exemplo onde a quantidade de MO foi excessiva e a transformação de perlita não terminou durante o processo Stelmor, então a trefilação primária não pode ser executada.

[0107] 25 a 27 são exemplos onde B não foi adicionado, então a não-perlita e a perlita grosseira não puderam ser suprimidas.

[0108] 28 é um exemplo onde a taxa de resfriamento após o bobi-namento foi pequena, então a resistência à tração (TS) foi também baixa e a não-perlita e a perlita grosseira tiveram ambas grandes quantidades.

[0109] 29 é um exemplo onde nenhum Mo foi adicionado, então a formação de perlita grosseira não pode ser suprimida.

Tabela 1 Tabela 1 - Continuação Nola: e&pâços vazios indicam s&m adição, Tabela 2 (18 parte) Tabela 2 (1a parte) Continuação Tabela 2 (2a parte) Tabela 2 (2a parte) Continuação (Exemplo 2) [0110] Este é um exemplo do caso que usa aço contendo Mo. Um tarugo usando um aço que tenha cada um dos componentes químicos mostrados na Tabela 3 foi usado da mesma forma que no Exemplo 1 para produzir uma barra de aço tendo um diâmetro de 5,5 mm, essa barra de aço foi bobinada em forma de anel a uma temperatura predeterminada, e então foi patenteada pelo tratamento Stelmor ou patenteada por imersão em sal fundido (DLP).

[0111] Foram retiradas amostras da barra laminada e patenteadas da mesma forma que no Exemplo 1 e submetidas a um teste de tração e observadas em um SEM.

[0112] A seguir, para obter as características de trefilação da barra de aço, o material foi trefilado da mesma forma que no Exemplo 1 para obter-se um arame de aço tendo o diâmetro final de trefilação. Foram extraídas amostras do arame de aço obtido e submetidas a um teste de tração e medidas quanto à densidade do número de vazios.

[0113] Além disso, o arame de aço preparado foi usado e torcido da mesma forma que no Exemplo 1 e examinado quanto à ocorrência de fraturas do arame e tensão de fratura.

[0114] As condições para produção da barra de aço laminada, as condições para o patenteamento final, e as características da barra de aço e do arame de aço obtidos estão mostradas na Tabela 4. Na Tabela 4 os itens a a h são exemplos usando aços dos correspondentes itens a a h da Tabela 3. Os itens a a d são exemplos da invenção e os itens e a h são exemplos comparativos.

[0115] Nos exemplos da invenção, foram obtidos arames de aço tendo alta resistência à tração sem qualquer fratura do arame. Além disso, esses arames de aço puderam ser torcidos em tranças sem fratura do arame pela torção.

[0116] Opostamente a isso, nos exemplos comparativos, os componentes químicos satisfizeram as condições da presente invenção e os materiais puderam ser trefilados em arames de aço, mas a taxa de resfriamento após o bobinamento foi baixa, então as quantidades de perlita grosseira e de não-perlita da barra de aço foram ambas grandes, a densidade do número de vazios remanescentes após a trefila-ção foi também alta, e ocorreu a fratura do arame pela torção quando se torceu o mesmo em tranças.

Tabela 3 Nota: Espaços vazios Meam sem adição Tabela 4 (1a parte) Tabela 4 (2a parte) Exemplo 3 [0117] Esse é um exemplo do caso de usar-se principalmente um aço contendo W e usando-se parcialmente um aço contendo W e Mo. Um tarugo usando aço tendo cada um dos componentes químicos mostrados na Tabela 5 foi usado da mesma forma que no Exemplo 1 para produzir uma barra de aço tendo um diâmetro de 4 a 6 mm, a barra de aço foi bobinada em forma de anel a uma temperatura predeterminada, e então foi patenteada por um tratamento Stelmor.

[0118] Foram retiradas amostras da barra de aço laminada patenteada da mesma forma que no Exemplo 1 e submetidas a um teste de tração e observadas em um SEM.

[0119] A seguir, para obter as características de trefilação da barra de aço, a barra foi trefilada da mesma forma que no Exemplo 1 para se obter um arame de aço tendo o diâmetro final da trefilação. Foram extraídas amostras do arame de aço obtido e submetidas a um teste de tração e medidas quanto à densidade do numero de vazios.

[0120] Além disso, o arame de aço preparado foi usado e torcido da mesma forma que no Exemplo 1 e examinado quanto à ocorrência de fratura do arame e de tensão de fratura.

[0121] As condições para produção da barra de aço laminada, as condições para o patenteamento final, e as características da barra de aço e do arame de aço obtidos estão mostradas na Tabela 6.

[0122] Na Tabela 6, os n— 1 a 16 são exemplos da invenção que usam aços dos correspondentes n— 1 a 16 da Tabela 5. Similarmente, 17 a 28 são exemplos comparativos. Os espaços com na coluna de características dos arames de aço dos exemplos comparativos são casos onde o arame se rompeu no passe final da trefilação ou em um passe anterior. O diâmetro da trefilação final é o diâmetro η o momento daquele passe.

[0123] Com base nos valores da Tabela 6, as figuras 4 a 6 mostram relações similares às figuras 1 a 3 do Exemplo 1. As figuras 4 a 6 mostram que mesmo quando se usa aço contendo W, são obtidas relações similares ao exemplo 1 que usam aço contendo Mo.

[0124] Conforme mostrado na Tabela 6, nos exemplos da invenção, foram obtidos arames de aço tendo alta resistência à tração sem qualquer fratura do arame. Além disso, os arames de aço puderam ser torcidos em tranças sem que haja fraturas de arame pela torção.

[0125] Em oposição a isso, nos exemplos comparativos, ocorreram os problemas a seguir. Os arames se romperam durante a trefila-ção ou se romperam durante a torção após a trefilação.

[0126] 17 é um exemplo onde a temperatura de bobinamento foi baixa, então nitretos e carbonetos de B se precipitaram antes do pa-tenteamento, então a quantidade de B soluto não pode ser garantida, portanto a não-perlita e a perlita grosseira não puderam ser suprimidas.

[0127] 18 é um exemplo onde a temperatura de bobinamento após a laminação foi muito alta, então BN se precipitou em uma grande quantidade no processo de resfriamento e, também, os grãos de aus-tenita se tornaram grosseiros, então se formou ferrita grosseira nas bordas dos grãos e a ductilidade deteriorou.

[0128] 19, 22, 24, 26, 29 são exemplos onde a quantidade de B foi baixa ou B não foi adicionado, então a não-perlita e a perlita grosseira não puderam ser suprimidas.

[0129] 19, 26, e 30 são exemplos onde W não foi adicionado ou foi de forma insuficiente, então a formação de perlita grosseira não pode ser suprimida.

[0130] 20 é um exemplo onde a taxa de resfriamento foi pequena, então a TS foi baixa e ocorreu uma grande quantidade de não-perlita e perlita grosseira.

[0131] 21 é um exemplo onde a quantidade de B foi excessiva, uma grande quantidade de carbonetos de B e cementita proeutectoide acabou se precipitando nas bordas dos grãos de austenita, e as características de trefilação foram insuficientes.

[0132] 23 é um exemplo onde a quantidade de Si foi excessiva e a precipitação de não-perlita (ferrita proeutectoide) não pode ser suprimida.

[0133] 25 é um exemplo onde a quantidade de C foi excessiva e a precipitação de cementita eutectoide não pode ser suprimida, então ocorreu o rompimento do arame na trefilação primária.

[0134] 27 é um exemplo onde a quantidade de MN foi excessiva e a transformação de perlita não terminou durante a laminação, então a capacidade de trefilação primária caiu e o arame se rompeu.

[0135] 28 é um exemplo onde a quantidade de W foi excessiva e a transformação de perlita não terminou durante a laminação, então o rompimento do arame ocorreu na trefilação primária.

Tabela 5 Tabela 5 - Continuação Nota-se; Espaços vazios indicam sem adição, Tabela 6 (1a parte) Tabela 6 (1a parte) Continuação Tabela 6 (2a parte) Tabela 6 (2a parte) Continuação Exemplo 4 [0136] Esse é um exemplo do caso do uso de um aço contendo W. Um tarugo usando um aço tendo cada um dos componentes químicos mostrados na Tabela 7 foi usado da mesma forma que no Exemplo 1 para produzir uma barra de aço tendo um diâmetro de 4 mm a 5,5 mm, a barra de aço foi bobinada em forma de anel a uma temperatura predeterminada, e então foi patenteada pelo tratamento Stelmor ou patenteada por imersão em sal fundido (DLP).

[0137] Foram tiradas amostras da barra de aço laminada patenteada da mesma forma que no Exemplo 1 e submetida a um teste de tração e observada em um SEM.

[0138] A seguir, para obter as características de trefilação da barra de aço, o material foi estampado da mesma forma que no Exemplo 1 para se obter um arame de aço tendo um diâmetro final de trefilação. Foram extraídas amostras dos arames de aço obtidos e submetidas a um teste de tração e medidas quanto à densidade do número de vazios.

[0139] Além disso, o arame de aço obtido foi usado e torcido da mesma forma que no Exemplo 1 e examinado quanto à ocorrência de fratura do arame e tensão de fratura.

[0140] As condições para produção da barra de aço laminada, as condições para o patenteamento final, e as características da barra de aço e do arame de aço obtidos estão mostradas na Tabela 8.

[0141] Na Tabela 8, os itens a a h são exemplos usando aços dos itens correspondentes a a h da Tabela 7, os itens a a d são exemplos da invenção e os itens e a h são exemplos comparativos.

[0142] Nos exemplos da invenção, foram obtidos arames de aço tendo alta resistência à tração sem qualquer fratura do arame. Além disso, os arames de aço puderam ser conformados em tranças sem fratura dos arames pela torção.

[0143] Em oposição a isso, nos exemplos comparativos, os componentes químicos satisfizeram as condições da presente invenção e os materiais puderam ser trefilados em arames de aço, mas a taxa de resfriamento após o bobinamento foi baixa, então as quantidades de perlita grosseira e de não-perlita da barra de aço foram ambas grandes, a densidade dos vazios remanescentes após a trefilação foi também alta, e correu fratura do arame por torção quando torcido em tranças.

Tabela 7 Nota-se: Espaços vazios indicam sem adição.

Tabela 8 (1a parte) Tabela 8 (2a parte) APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0144] Aplicando-se a presente invenção, é possível obter, de modo barato, arame de aço de alta resistência superior em ductilidade, particularmente em capacidade de torção, usado em cordões de aço, arames de serra, e similares, com alta produtividade e bom rendimento a partir de uma barra de aço de alta resistência superior em ductilidade e que tem alta aplicabilidade industrial.

REIVINDICAÇÕES

Claims (3)

1. Barra de aço para arame de aço de alta resistência, caracterizada pelos componentes químicos, contendo, em % em massa ou ppm em massa, C: 0,80 a 1,20%, Si: 0,1 a 1,5%, Mn: 0,1 a 1,0%, Al: 0,01% ou menos, Ti: 0,01% ou menos, um ou ambos de W: 0,005 a 0,2% e Mo: 0,003 a 0,2%, N: 10 a 30 ppm, B: 4 a 30 ppm (dos quais o B soluto é 3 ppm ou mais), e O: 10 a 40 ppm, tendo um saldo de Fe e as inevitáveis impurezas, tendo uma porcentagem de área de estruturas de perlita de 97% ou mais, tendo um saldo de estruturas de não-perlita compreendendo bainita, perlita degenerada e ferrita proeutec-toide, e tendo um total de porcentagem de área de estruturas de não-perlita e porcentagem de área de estruturas de perlita grosseira onde o espaçamento lamelar aparente é de 600 nm ou mais de 15% ou menos.

2. Barra de aço para arame de alta resistência de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por também conter como componentes, em % em massa, pelo menos um de Cr: 0,5% ou menos, Ni: 0,5% ou menos, Co: 0,5% ou menos, V: 0,5% ou menos, Cu: 0,2% ou menos, e Nb: 0,1% ou menos.

3. Método de produção de uma barra de aço para arame de aço de alta resistência como definida na reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela laminação a quente de um tarugo de aço dos componentes químicos como definidos na reivindicação 1 ou 2, em uma barra de aço tendo um diâmetro de 3 a 7 mm, bobinando essa barra de aço a uma região de temperatura de 800 a 950°C, e então patenteando-a por um método de resfriamento dando uma taxa de resfriamento de 20°C/s ou mais enquanto é resfriada de 800°C até 700°C.