CN104662189A - 冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材及其制造方法、钢丝、钢丝卷及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超级无磁性软质不锈钢线材，其以质量％计含有C：0.08％以下、Si：0.05％～2.0％、Mn：超过8.0％且在25.0％以下、P：0.06％以下、S：0.01％以下、Ni：超过6.0％且在30.0％以下、Cr：13.0％～25.0％、Cu：0.2％～5.0％、N：低于0.20％、Al：0.002％～1.5％，C+N低于0.20％，剩余部分包括Fe及不可避免的杂质，用下式(a)表示的Md30为-150以下；Md30＝413－462(C+N)－9.2Si－8.1Mn－9.5Ni－13.7Cr－29Cu(a)。

Description

冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材及其制造方法、钢丝、钢丝卷及其制造方法

技术领域

本发明涉及电子设备、医疗设备部件等要求超级无磁性的高耐蚀性复杂形状制品。本发明涉及通过添加Mn、Cu而极端提高了γ(奥氏体)稳定度，而且能够确保冷加工性和冷加工原状下的超级无磁性的含Mn、Cu的奥氏体系不锈钢线材及其制造方法、钢丝、钢丝卷及其制造方法。

本申请基于2012年9月27日提出的日本专利申请特愿2012-214059号及2013年9月24日提出的日本专利申请特愿2013-197097号并主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

以往，作为要求耐蚀性和无磁性的部件，使用以SUS304为代表的奥氏体系不锈钢。但是，如果对SUS304进行加工，则发生加工诱发马氏体相变，产生磁性。因此，SUS304不适合用于要求无磁性的部件。

对于以加工状态原状要求无磁性的部件，以往，使用即使进行加工也显示无磁性的高Mn及高N系的不锈钢(例如参照专利文献1、2、3)。

可是，高Mn及高N系的不锈钢的强度高，难以冷加工成复杂形状。此外，在高Mn及高N系的不锈钢中，即使冷加工成复杂形状，也极微量地生成加工诱发马氏体相变而显示低磁性，所以得不到超级无磁性。

因此，以往，为了避免生成加工诱发马氏体，通过切削加工将所述钢加工成规定的形状来使用，但有成本高的问题。

此外，在以复杂形状的冷加工状态原状使用时，作为添加元素使用Cu、Al等。但是，Cu、Al有耐蚀性差、强度低等问题。

再者，本发明中所说的超级无磁性，例如指的是在将制品放置在10000(Oe)的磁场中时，制品显示0.01T以下(优选0.007T以下)的磁通密度的水平。

在以往的高Mn及高N的无磁性用不锈钢中，冷加工后的磁通密度为0.05T以下的磁通密度，能够满足时代的无磁性的要求水平，但不能满足本发明的超级无磁性的要求水平。

另一方面，作为改善高Mn系不锈钢的冷加工性的材料，提出了添加Cu的材料(例如参照专利文献4)。但是，即便是该材料，如果如前所述冷加工成复杂形状，则显示微量的低磁性，有得不到本发明中所说的超级无磁性的问题。

此外，一般认为采用具有与最终部件形状接近的形状的近终形(nearnet shape)的不锈钢异形钢丝，可成形为电缆的连接器用钢丝等的复杂形状。例如，在专利文献5中，记载了对异形截面线材坯料进行扭转加工的技术。可是，在具有近终形的异形截面的钢丝卷的制造时，由于对实施了异形加工的钢丝进行退火，然后卷取，因而有钢丝的截面形状容易压垮或容易发生缺陷的不良情况。因此，单纯的板状形状以外的具有近终形的异形截面的软质钢丝卷有实质上不能制造的问题。

以往的高Mn不锈钢线材或钢丝除了耐蚀性以外，并不兼备充分的冷加工性和冷加工状态原状的超级无磁性。此外，在以往的技术中，由于制造时钢丝的截面形状被压垮或发生缺陷，所以实质上不能制造具有复杂的近终形的异形截面的软质钢丝卷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-6776号公报

专利文献2：日本特开平6-235049号公报

专利文献3：日本特开昭62-156257号公报

专利文献4：日本特开昭61-207552号公报

专利文献5：日本特开2008-17955号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的课题是：提供适合用作复杂形状的高耐蚀性及超级无磁性制品用原材料的、冷加工性及耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材及其制造方法、钢丝、钢丝卷及其制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人为解决上述课题，对奥氏体系不锈钢中的成分组成及工艺进行了各种研究。其结果是，得到下述1)～5)的见解。

1)通过降低用下式(a)表示的Md30的值，大幅度提高奥氏体的稳定度，在强冷加工后也能完全抑制磁性体即加工诱发马氏体组织。

2)通过进行低C化、低N化，同时含有Cu或Al，可抑制加工硬化，从而确保冷加工性。

3)另外，通过高Mn化、低Ni化，进一步降低无磁性体的基础磁性，可得到超级无磁性。

4)此外，通过规定实施强热加工的线材轧制时的断面收缩率和其后的均匀化热处理条件，减轻显微的合金偏析，可使超级无磁性稳定。

5)另外，通过将钢丝的截面形状形成特定的异形截面形状，在进行了分股退火(或多根连续退火：strand annealing)后按特定的条件卷取钢丝，能够提供一种接近最终部件形状的保持热处理状态原状的软质异形钢丝卷。得到的钢丝卷适合用于成形为维持超级无磁性原状的复杂形状部件。

本发明是基于上述见解而完成的，作为其要旨的部分如下所述。

(1)一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材，其特征在于，以质量％计含有：C：0.08％以下、Si：0.05％～2.0％、Mn：超过8.0％且在25.0％以下、P：0.06％以下、S：0.01％以下、Ni：超过6.0％且在30.0％以下、Cr：13.0％～25.0％、Cu：0.2％～5.0％、N：低于0.20％、Al：0.002％～1.5％，C+N低于0.20％，剩余部分包括Fe及不可避免的杂质，用下式(a)表示的Md30为-150以下。

Md30＝413－462(C+N)－9.2Si－8.1Mn－9.5Ni－13.7Cr－29Cu(a)

其中，式(a)中的元素符号意味着该元素在钢中的含量(质量％)。

(2)根据上述(1)所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材，其特征在于，进一步满足下述A组～E组中的至少1组以上的条件。

A组以质量％计进一步含有Mo：3.0％以下，用下式(b)表示的Md30满足-150以下。

Md30＝413－462(C+N)－9.2Si－8.1Mn－9.5Ni－13.7Cr－18.5Mo－29Cu(b)

其中，式(b)中的元素符号意味着该元素在钢中的含量(质量％)。

B组以质量％计进一步含有以下元素中的1种以上：

Nb：1.0％以下、

V：1.0％以下、

Ti：1.0％以下、

W：1.0％以下、

Ta：1.0％以下。

C组以质量％计进一步含有Co：3.0％以下。

D组以质量％计进一步含有B：0.015％以下。

E组以质量％计进一步含有以下元素中的1种以上：

Ca：0.01％以下、

Mg：0.01％以下、

REM：0.05％以下。

(3)根据上述(1)或(2)所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材，其特征在于，进而横截面内中心部的Ni浓度的离差(dispersion，或分散程度)的标准偏差σ为5质量％以下，Cu浓度的离差的标准偏差σ为1.5质量％以下。

(4)根据上述(1)或(2)所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材，其特征在于，进而抗拉强度为650MPa以下，拉伸断裂颈缩率为70％以上。

(5)根据上述(3)所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材，其特征在于，进而抗拉强度为650MPa以下，拉伸断裂颈缩率为70％以上。

(6)一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝，其特征在于，具有上述(1)所述的成分组成，用所述式(a)表示的Md30为-150以下。

(7)一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝，其特征在于，具有上述(2)所述的成分组成，用所述式(a)或者所述式(b)表示的Md30为-150以下。

(8)根据上述(6)所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝，其特征在于，进而抗拉强度为650MPa以下，拉伸断裂颈缩率为70％以上。

(9)根据上述(7)所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝，其特征在于，进而抗拉强度为650MPa以下，拉伸断裂颈缩率为70％以上。

(10)根据上述(6)～(9)中任一项所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝，其特征在于，进而横截面内中心部的Ni浓度的离差的标准偏差σ为5质量％以下，Cu浓度的离差的标准偏差σ为1.5质量％以下。

(11)一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝卷，其特征在于，具备卷取状态的上述(6)～(9)中任一项所述的钢丝；所述钢丝的截面形状包含具有第1直线部的第1边和具有第2直线部的第2边，所述第2直线部与所述第1直线部平行、或相对于所述第1直线部以30°以下的角度倾斜而与所述第1直线部对置配置；与所述第1直线部正交的方向的所述截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与所述第1直线部平行的方向的所述截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下；所述第1边的长度在所述第2边的长度以上，相对于所述第2尺寸(W)的所述第1边的长度及所述第2边的长度分别在W/10～W的范围。

(12)一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝卷，其特征在于，具备卷取状态的上述(10)所述的钢丝；所述钢丝的截面形状包含具有第1直线部的第1边和具有第2直线部的第2边，所述第2直线部与所述第1直线部平行、或相对于所述第1直线部以30°以下的角度倾斜而与所述第1直线部对置配置；与所述第1直线部正交的方向的所述截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与所述第1直线部平行的方向的所述截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下；所述第1边的长度在所述第2边的长度以上，相对于所述第2尺寸(W)的所述第1边的长度及所述第2边的长度分别在W/10～W的范围。

(13)一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材的制造方法，其特征在于，对具有上述(1)或(2)所述的成分组成的铸坯以99％以上的断面收缩率进行线材热轧，然后在1000～1200℃实施均匀化热处理。

(14)一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝卷的制造方法，其特征在于，对上述(1)或(2)所述的线材实施拉丝加工，以形成异形截面形状的钢丝，其截面形状包含具有第1直线部的第1边和具有第2直线部的第2边，所述第2直线部与所述第1直线部平行、或相对于所述第1直线部以30°以下的角度倾斜而与所述第1直线部对置配置，与所述第1直线部正交的方向的所述截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与所述第1直线部平行的方向的所述截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下，所述第1边的长度在所述第2边的长度以上，相对于所述第2尺寸(W)的所述第1边的长度及所述第2边的长度分别在W/10～W的范围；在实施了分股退火后，以所述第1直线部和所述第2直线部分别与对置配置的辊对接触的方式，将所述钢丝夹在夹送辊间而使其通过，然后卷取所述钢丝。

(15)一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝卷的制造方法，其特征在于，对上述(3)所述的线材实施拉丝加工，以形成异形截面形状的钢丝，其截面形状包含具有第1直线部的第1边和具有第2直线部的第2边，所述第2直线部与所述第1直线部平行、或相对于所述第1直线部以30°以下的角度倾斜而与所述第1直线部对置配置，与所述第1直线部正交的方向的所述截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与所述第1直线部平行的方向的所述截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下，所述第1边的长度在所述第2边的长度以上，相对于所述第2尺寸(W)的所述第1边的长度及所述第2边的长度分别在W/10～W的范围；在实施了分股退火后，以所述第1直线部和所述第2直线部分别与对置配置的辊对接触的方式，将所述钢丝夹在夹送辊间而使其通过，然后卷取所述钢丝。

(16)一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝卷的制造方法，其特征在于，对上述(4)所述的线材实施拉丝加工，以形成异形截面形状的钢丝，其截面形状包含具有第1直线部的第1边和具有第2直线部的第2边，所述第2直线部与所述第1直线部平行、或相对于所述第1直线部以30°以下的角度倾斜而与所述第1直线部对置配置，与所述第1直线部正交的方向的所述截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与所述第1直线部平行的方向的所述截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下，所述第1边的长度在所述第2边的长度以上，相对于所述第2尺寸(W)的所述第1边的长度及所述第2边的长度分别在W/10～W的范围；在实施了分股退火后，以所述第1直线部和所述第2直线部分别与对置配置的辊对接触的方式，将所述钢丝夹在夹送辊间而使其通过，然后卷取所述钢丝。

(17)一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝卷的制造方法，其特征在于，对上述(5)所述的线材实施拉丝加工，以形成异形截面形状的钢丝，其截面形状包含具有第1直线部的第1边和具有第2直线部的第2边，所述第2直线部与所述第1直线部平行、或相对于所述第1直线部以30°以下的角度倾斜而与所述第1直线部对置配置，与所述第1直线部正交的方向的所述截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与所述第1直线部平行的方向的所述截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下，所述第1边的长度在所述第2边的长度以上，相对于所述第2尺寸(W)的所述第1边的长度及所述第2边的长度分别在W/10～W的范围；在实施了分股退火后，以所述第1直线部和所述第2直线部分别与对置配置的辊对接触的方式，将所述钢丝夹在夹送辊间而使其通过，然后卷取所述钢丝。

发明的效果

本发明的不锈钢线材及钢丝为超级无磁性，一并具有优良的耐蚀性和冷加工性。因此，通过将其用作原材料，可以发挥出能廉价地提供耐蚀性优良的超级无磁性部件的效果。此外，本发明的不锈钢丝卷由于可抑制制造时的截面形状的压垮或缺陷的发生，因此可提供产业上可用作近终形的不锈钢丝的软质异形截面钢丝。而且，可由本发明的卷取成钢丝卷的异形截面钢丝成形为电缆的连接器等复杂形状的超级无磁性部件。

附图说明

图1是用于对本实施方式的钢丝的截面形状的一个例子进行说明的剖视图。

图2(a)～图2(c)是表示本实施方式的钢丝的截面形状的另一个例子的剖视图。

图3是表示本实施方式的钢丝的截面形状的又一个例子的剖视图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

首先，对本实施方式的线材的成分组成的限定理由进行说明。

再者，在以下的说明中，在没有特别标注的情况下，“％”就意味着“质量％”。

C如果添加超过0.08％，则强度增高，冷加工性劣化，因此将上限规定为0.08％，优选规定为0.05％以下。另一方面，过度的降低则导致制造成本增大，因此下限优选为0.001％，更优选为0.01％以上。C含量优选的范围是0.01～0.05％。

Si为了脱氧而添加0.05％以上，优选添加0.1％以上。但是，如果添加Si超过2.0％，则冷加工性劣化。因此，将Si含量的上限规定为2.0％，优选规定为1.0％以下。Si含量优选的范围是0.1～1.0％。

Mn为了飞跃般地提高冷加工后的奥氏体的稳定度，同时得到超级无磁性而添加超过8.0％，优选添加超过13.0％。但是，如果添加Mn超过25.0％，则其效果饱和，强度增高，使冷加工性变差。因此，将Mn含量的上限规定为25.0％，优选规定为20.0％以下，进一步优选规定为低于16.0％。Mn含量优选的范围是超过13.0％且在20.0％以下。Mn含量进一步优选为低于16.0％。

P含量为确保冷加工性而规定为0.06％以下，优选规定为0.04％以下。但是，工业上使P含量为零是困难的，因此优选的范围是0.01％～0.04％。

S含量为确保线材的热制造性及耐蚀性而规定为0.01％以下，优选规定为0.005％以下。但是，工业上使S含量为零是困难的，因此优选的范围是0.0002～0.005％。

Ni为了飞跃般地提高冷加工后的奥氏体的稳定度，同时得到超级无磁性而添加超过6.0％，优选添加8.0％以上。但是，如果添加Ni超过30.0％，则即便是奥氏体系无磁性，也如因瓦合金一样，Fe-Ni对的原子间键合数增大，显示微弱的磁特性。因此，将Ni含量的上限规定为30.0％，优选规定为20.0％以下，进一步优选规定为低于10.0％。由于优选尽量降低Fe-Ni对的原子间键合，因而使Ni含量优选的范围是8.0％以上且低于10.0％。

Cr为了飞跃般地提高冷加工后的奥氏体的稳定度，同时得到超级无磁性，且得到高耐蚀性而添加13.0％以上，优选添加15.0％以上。但是，如果添加Cr超过25.0％，则一部分组织中生成强磁性体的bcc结构的δ-铁素体，不仅显示磁性，而且强度也上升，使冷加工性劣化。因此，将Cr含量的上限限定在25.0％，优选规定为20.0％以下。Cr含量优选的范围是15.0％～20.0％。

Cu为了飞跃般地提高冷加工后的奥氏体的稳定度，同时得到超级无磁性，且抑制奥氏体的加工硬化，确保冷加工性而添加0.2％以上。Cu优选添加1.0％以上，进一步优选添加超过3.0％。但是，如果添加Cu超过5.0％，则因Cu的显著的凝固偏析而生成热裂纹，因而工业上不能制造。因此，将Cu含量的上限限定在5.0％，优选规定为4.0％以下。Cu含量优选的范围是1.0％～4.0％，更优选为超过3.0％且在4.0％以下。

N如果添加0.20％以上，则强度增高，冷加工性劣化。因此，将N含量的上限规定为低于0.20％，优选规定为低于0.10％。另一方面，过度地降低N含量导致制造成本增大，因此优选规定为0.001％以上，更优选规定为0.01％以上。N含量优选的范围是0.01％以上且低于0.10％。

Al是脱氧元素，此外与Cu同样对于抑制奥氏体的加工硬化而确保冷加工性也是重要的元素，因此含有0.002％以上，优选含有0.01％以上。但是，即使超过1.5％地添加Al，其效果也饱和，而且生成粗大的夹杂物，反而使冷加工性劣化。因此，将Al含量的上限规定为1.5％，优选规定为1.3％以下，更优选规定为1.2％以下。Al含量优选的范围是0.01％～1.2％。

关于C+N的含量，为了软质化并确保对于复杂形状部件的冷加工性而限定在低于0.20％。C+N的含量优选为0.10％以下。

Md30是通过调查冷加工后的加工诱发马氏体量和成分的关系而得到的指标。Md30是在对单相的奥氏体施加0.3的实际拉伸应变时50％的组织相变为马氏体的温度。Md30的值越小，奥氏体越稳定，越抑制马氏体的生成。所以，为了确保线材的超级无磁性而需要控制Md30值。为了在冷加工后也显示超级无磁性，需要将Md30值控制在-150以下。因此，将Md30值限定在-150以下。优选Md30值为-170以下。进一步优选的Md30值的范围为-200以下。

所谓不可避免的杂质，例如为通常的不锈钢的制造中混入的O：0.001～0.01％、Zr：0.0001～0.01％、Sn：0.001～0.1％、Pb：0.00005～0.01％、Bi：0.00005～0.01％、Zn：0.0005～0.01％等含在原料或耐火材料中的物质。

接着，对本实施方式的线材的抗拉强度和拉伸断裂颈缩率的限定理由进行说明。

如果线材的抗拉强度为650MPa以下，则冷加工性良好。此外，如果线材的拉伸断裂颈缩率为70％以上，则冷加工性良好。因此，在本实施方式中，为担保冷加工性而将线材的抗拉强度规定为650MPa以下，将拉伸断裂颈缩率规定为70％以上。

采用具有上述成分组成的铸坯，用后述的制造方法制造的线材的抗拉强度及拉伸断裂颈缩率为上述的范围。此外，这些机械特性可根据所要求的冷加工性，通过更严格地控制钢的成分组成来进一步提高。

也就是说，通过将成分组成控制在Mn：超过13.0％且在20％以下、Cu：1.0％～4.0％、Al：0.01％～1.3％、N：0.01％以上且低于0.10％，可形成抗拉强度为590MPa以下及拉伸断裂颈缩率为75％以上的线材。通过进一步增加这样的限定，线材的冷加工性进一步提高。

接着，对本实施方式的线材的成分组成中根据需要含有的成分的限定理由进行说明。

Mo为提高制品的耐蚀性而根据需要优选添加0.01％以上，更优选添加0.2％以上。但是，如果添加Mo超过3.0％，则强度增高，使冷加工性劣化。因此，将Mo含量的上限规定为3.0％，优选规定为2.0％以下。Mo含量进一步优选的范围是0.2～2.0％。

Nb、V、Ti、W、Ta通过形成碳氮化物而提高耐蚀性，因此可根据需要添加1种以上。在含有Nb、V、Ti、W、Ta中的1种以上时，将各元素的含量优选规定为0.01％以上，更优选规定为0.05％以上。这些元素如果添加超过1.0％，则生成粗大的夹杂物，使冷加工性劣化。因此，将Nb、V、Ti、W、Ta的含量的上限规定为1.0％，优选规定为0.6％以下。各元素的含量的优选范围是0.05～0.6％。

Co为了飞跃般地提高冷加工后的奥氏体的稳定度，同时得到超级无磁性而根据需要优选添加0.05％以上，更优选添加0.2％以上。但是，如果添加Co超过3.0％，则强度增高，使冷加工性劣化。因此，将Co含量的上限规定为3.0％，优选规定为1.0％以下。Co含量的进一步优选范围是0.2～1.0％。

B为提高热制造性而根据需要添加0.0005％以上，优选添加0.001％以上。但是，如果添加B超过0.015％，则反而生成硼化物，使冷加工性劣化。因此，将B含量的上限规定为0.015％，优选规定为0.01％以下。B含量的优选范围是0.001％～0.01％。

Ca、Mg、REM为对脱氧有效的元素，根据需要添加1种以上。可是，如果过度地添加这些元素，则不仅软磁性劣化，而且生成粗大脱氧产物，使冷加工性劣化。因此，在含有Ca的情况下，将其含量规定为0.01％以下，优选规定为0.004％以下。在含有Mg的情况下，将其含量规定为0.01％以下，优选规定为0.0015％以下。在含有REM的情况下，将其含量规定为0.05％以下，优选规定为0.01％以下。此外，Ca含量的优选的下限值为0.0005％以上，更优选为0.001％以上。Mg含量的优选的下限值为0.0005％以上，更优选为0.0006％以上。REM含量的优选的下限值为0.0005％以上，更优选为0.001％以上。这些元素的含量的优选范围是Ca：0.001～0.004％、Mg：0.0006～0.0015％、REM：0.001～0.01％。

接着，对本实施方式的线材的制造方法进行说明。

在本实施方式的线材的制造方法中，对具有上述任一项所述的成分组成的铸坯以99％以上的断面收缩率进行线材热轧，然后在1000～1200℃下实施均匀化热处理。

与薄板、厚板、钢管、棒材的轧制不同，在细径线材的轧制中，可实施强热加工。线材热轧及均匀化热处理对于使线材均匀化，使超级无磁性稳定化是有效的。特别是，要得到本实施方式的软质且冷加工后也稳定的超级无磁性的线材，需要以合计99％以上的极高的断面收缩率对具有上述成分组成的铸坯进行线材热轧，然后，在1000～1200℃下实施均匀化热处理。

如果线材热轧中的断面收缩率的合计低于99％，则材料的均匀化不足，难得到超级无磁性。因此，将线材热轧中的断面收缩率规定为99％以上，进一步优选规定为99.5～99.99％。

如果线材热轧后的均匀化热处理温度低于1000℃，则除了强度增高，冷加工性劣化以外，因均匀化不足还使超级无磁性性劣化。因此，将均匀化热处理温度规定为1000℃以上，优选规定为1050℃以上。另一方面，如果均匀化热处理温度超过1200℃，则因强磁性的铁素体相析出而使超级无磁性性劣化。因此，将均匀化热处理温度规定为1200℃以下，优选规定为1150℃以下。将均匀化热处理温度的范围限定在1000～1200℃，优选规定为1050～1150℃。

接着，对本实施方式的钢丝进行说明。

本实施方式的线材的效果并不局限于钢线材，在对钢线材进行拉丝加工而成的钢丝中也表现出来。本实施方式的钢丝的作为物质的特征与钢线材相同。也就是说，本实施方式的钢丝具有与上述钢线材同样的成分组成和Md30值，显示超级无磁性。

本实施方式的钢丝与钢材同样，为了担保冷加工性而优选抗拉强度为650MPa以下，拉伸断裂颈缩率为70％以上。这些特性可通过使用本实施方式的钢线材作为本实施方式的钢丝的原材料来得到。

此外，与钢线材同样，通过将成分组成控制在Mn：超过13.0％且在20％以下、Cu：1.0％～4.0％、Al：0.01％～1.3％、N：0.01％以上且低于0.10％，可形成抗拉强度为590MPa以下及拉伸断裂颈缩率为75％以上的钢丝。通过形成这样的钢丝，冷加工性进一步提高。

接着，对本实施方式的线材及钢丝中的Ni及Cu的浓度分布的限定理由进行说明。

Ni及Cu对顺磁性钢的磁性产生影响。在线材或钢丝的横截面内中心部的Ni浓度的离差的标准偏差σ为5％以下，且Cu浓度的离差的标准偏差σ为1.5％以下时，由于抑制局部磁性高的部位的形成，所以可稳定地得到超级无磁性。因此，优选将Ni浓度的离差的标准偏差σ规定为5％以下，将Cu浓度的离差的标准偏差σ规定为1.5％以下。更优选将Ni浓度的离差的标准偏差σ规定为3％以下，将Cu浓度的离差的标准偏差σ规定为1.0％以下。

再者，关于线材或钢丝的横截面内中心部的Ni浓度或Cu浓度的离差的标准偏差σ，可通过EPMA(电子探针显微分析仪)分析对线材或钢丝的横截面的中心区域的任意部位分析其Ni浓度及Cu浓度的分布，并根据其分析结果来求出。

所谓线材或钢丝的横截面的中心区域，在横截面形状为圆形的情况下，意味着由从中心将线材或钢丝的直径的1/4作为半径的圆围成的区域。

此外，在横截面形状为边数在4以上的正多边形的情况下，意味着由从中心将通过中心的对角线的长度的1/4作为半径的圆围成的区域。

此外，在横截面形状具有形成后述的钢丝卷的图1～图3所示的异形截面形状的情况下，意味着以下的区域。首先，绘出由连结第1直线部1a(11a)的一端和第2直线部2a(12a)上的远离第1直线部1a(11a)的一端的端部所得到的直线而形成的第1对角线21。此外，绘出由连结第1直线部1a(11a)的另一端和第2直线部2a(12a)上的远离第1直线部1a(11a)的另一端的端部所得到的直线而形成的第2对角线22。然后，以第1对角线21和第2对角线22中的短的一方(在图1中为第2对角线22)的长度方向的中心位置23为中心，将第1对角线21和第2对角线22中的短的一方的长度的1/4作为半径r画圆，将由此圆围成的区域作为横截面的中心区域。

本实施方式的钢丝的制造方法没有特别的限定，可采用普通的方法。所谓普通的钢丝制造方法，例如可列举出包含以10～95％的拉拔率对本实施方式的钢线材进行拉丝的工序和在900～1200℃下进行5秒钟～24小时的分股退火的工序的方法。

钢线材的拉拔率为提高钢丝的尺寸精度而优选为10％以上，更优选为20％以上。此外，钢线材的拉拔率为防止拉丝中的断裂而优选为95％以下，更优选为90％以下。

分股退火的温度为消除拉丝工序导致的变形而优选为900℃以上，更优选为1000℃以上。此外，分股退火的温度为防止强磁性的铁素体相的析出而优选为1200℃以下，更优选为1150℃以下。

分股退火的退火时间为得到充分的退火效果而优选为5秒钟以上，更优选为20秒以上。此外，分股退火的退火时间为提高生产率而优选为24小时以下，更优选为1小时以下。

本实施方式的钢丝截面形状没有特别的限定，可以是圆形，也可以是多边形等异形截面形状。在本实施方式的钢丝为异形截面形状时，为了防止分股退火后卷取导致的截面形状的变形，优选规定为后述的截面形状。

接着，对本实施方式的钢丝卷进行说明。

本实施方式的钢丝卷是按特定的条件卷取具有特定的截面形状的本实施方式的钢丝而成的。

对于从钢丝加工成复杂形状，优选在钢丝阶段加工成具有接近最终制品的形状的近终形的形状。但是，在将钢丝加工成近终形的异形截面形状时，如果通过对线材实施拉丝加工来形成异形截面钢丝，在进行了分股退火后卷取，则有钢丝的截面形状被压垮的可能性。因此，在本实施方式的钢丝卷中，为了在分股退火后卷取也不压垮截面形状而将钢丝形成以下所示的截面形状。

图1是对卷取成本实施方式的钢丝卷的钢丝的截面形状的一个例子进行说明的剖视图。图1所示的截面形状为矩形，包含：具有第1直线部1a的第1边1、具有相对于第1直线部1a以30°以下的角度(α)倾斜而与第1直线部1a对置配置的第2直线部2a的第2边2、由连结第1边1的一端和第2边2上的与第1边1的一端靠近的端部所得到的直线而构成的第3边3、由连结第1边1的另一端和第2边2上的与第1边1的另一端靠近的端部所得到的直线而构成的第4边4。

在图1所示的截面形状中，第1直线部1a的延伸方向和第2直线部2a的延伸方向形成的角度α为30°以下。在图1所示的例子中，按相对于第1直线部1a倾斜的角度配置第2直线部2a，但第2边2的第2直线部2a也可以与第1直线部1a平行。

通常，对经由线材拉丝加工而得到的异形截面形状的钢丝施加分股退火。分股退火后的钢丝通过具有对置配置的辊对的夹送辊而被输送至规定的输送方向，送至卷绕钢丝的圆筒形滚筒，进行卷取。卷取的钢丝从圆筒形滚筒拆下来而释放卷取时的张力，成为钢丝卷。

在图1所示的截面形状中，在第1直线部1a的延伸方向和第2直线部2a的延伸方向形成的角度α超过30°时，在后述的钢丝卷的制造方法中，如果使第1直线部1a和第2直线部2a分别与夹送辊的对置配置的辊对接触，以将钢丝夹持在夹送辊的辊对间的状态使其通过，则在钢丝的截面形状中的矩形的顶点部分集中来自夹送辊的应力。其结果是，有时使钢丝的截面形状中的顶点部分压垮变形，或使钢丝产生缺陷。

此外，如果上述形成的角度α超过30°，则难以使第1直线部1a和第2直线部2a分别与夹送辊的辊对接触，将钢丝夹持在辊对间的状态变得不稳定。因此，即使使钢丝通过夹送辊，也不能充分得到利用夹送辊控制钢丝的输送方向的功能。

而且，如果上述形成的角度α超过30°，则难以形成卷绕在圆筒形滚筒上的邻接的钢丝的第1直线部1a和第2直线部2a面接触的状态。其结果是，容易形成卷绕在圆筒形滚筒上的邻接的钢丝彼此在截面视图上看为点接触的状态。如果以邻接的钢丝彼此在截面视图上看为点接触方式进行卷绕，则有时钢丝的点接触的部分因卷取时的张力而压垮变形，或钢丝产生缺陷。

此外，如果上述形成的角度α超过30°，则将上述钢丝夹持在辊对间的状态变得不稳定，因此输送中的钢丝旋转，钢丝的截面形状中的矩形的顶点部分有时形成与夹送辊的辊对接触的状态。在此种情况下，有时钢丝的截面形状中的矩形的顶点部分压垮变形，或钢丝产生缺陷。

再者，在不配置夹送辊的情况下，钢丝不会因来自夹送辊的应力而变形。可是，在不配置夹送辊时，在将钢丝卷取在圆筒形滚筒上时，因钢丝旋转扭曲而容易形成卷绕在圆筒形滚筒上的邻接的钢丝彼此在截面视图上看为点接触的状态。因此，钢丝的截面形状因卷取时的张力而压垮变形，或钢丝产生缺陷。

图1所示的截面形状由于上述形成的角度α为30°以下，所以来自夹送辊的应力难以集中在钢丝的截面形状中的矩形的顶点部分。因而，钢丝的截面形状中的矩形的顶点部分难以压垮变形，或钢丝难以产生缺陷。

此外，如果上述形成的角度α为30°以下，则将上述钢丝夹持在辊对间的状态稳定下来。因此，卷取后的钢丝卷容易使邻接的钢丝的第1直线部1a和第2直线部2a面接触。所以，通过将上述形成的角度α规定为30°以下，能够有效地防止分股退火后的钢丝压垮变形或产生缺陷。

此外，为了更有效地防止钢丝的压垮或缺陷，上述形成的角度优选为15°以下，最优选为0°(第2边2的第2直线部2a和第1直线部1a平行)。

此外，在图1所示的钢丝中，与第1直线部1a正交的方向的截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与第1直线部1a平行的方向的截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下。如果上述比(T/W)超过3，则将上述钢丝夹持在辊对间的状态变得不稳定。如果上述比(T/W)为3以下，则将上述钢丝夹持在辊对间的状态变得稳定，能够防止钢丝的压垮或缺陷。为了使将上述钢丝夹持在辊对间的状态更稳定，更有效地防止钢丝的压垮或缺陷，上述比(T/W)优选为1.5以下，更优选为1以下。

此外，在图1所示的钢丝中，第1边1的长度L1(图1中与和第1直线部1a平行的方向的最大尺寸(W)相同)在第2边2的长度L2以上，相对于第2尺寸(W)的第1边1的长度L1及第2边2的长度L2分别在W/10～W的范围。如果第1边1的长度L1及第2边2的长度L2分别低于W/10，则将上述钢丝夹持在辊对间的状态变得不稳定。如果第1边1的长度L1及第2边2的长度L2在上述范围内，则将上述钢丝夹持在辊对间的状态变得稳定，能够防止钢丝的压垮或缺陷。为了更有效地防止钢丝的压垮或缺陷，第1边1的长度L1及第2边2的长度L2优选为W/5～W。

本实施方式的钢丝卷是卷取图1所示的截面形状的钢丝而成的。因此，制造时，即便使第1直线部1a和第2直线部2a分别与夹送辊的对置配置的辊对接触，以将钢丝夹持在夹送辊的辊对间的状态使其通过，来自夹送辊的应力也难集中在钢丝的截面形状中的矩形的顶点部分。而且在本实施方式的钢丝卷中，将上述钢丝夹持在辊对间的状态成为稳定的状态。因此，卷取后的钢丝卷容易形成邻接的钢丝的第1直线部1a和第2直线部2a面接触的钢丝卷。

由此，本实施方式的钢丝卷能够抑制制造时的钢丝截面形状的压垮或缺陷的发生。此外，本实施方式的钢丝卷因为由可作为近终形的不锈钢丝使用的异形截面软质钢丝构成，所以适合成形复杂形状的超级无磁性部件。

本实施方式的卷取成钢丝卷的钢丝的截面形状并不限定于图1所示的例子。

图2(a)～图2(c)是表示本实施方式的钢丝的截面形状的另一个例子的剖视图。

图2(a)所示的钢丝的截面形状与图1所示的钢丝的截面形状不同的地方，只是在第1边1B上形成凹部C1，同时在第2边2B上形成凹部C2。所以，在图2(a)中，对于与图1相同的部件，附加相同的符号，并将说明省略。

图2(a)所示的凹部可以形成在第1边1B及第2边2B的双方上，也可以只形成在第1边1B或第2边2B中的一方上。此外，也可以将凹部设在第3边3和/或第4边4上。此外，各边中存在的凹部的数量如图2(a)所示，可以为1个，也可以为2个以上。

在图2(a)所示的截面形状的钢丝中，第1边1B由夹着凹部C1而在同一直线上延伸的第1边构件1b和第2边构件1c形成。第1边构件1b和第2边构件1c的长度可以相同，也可以不相同。

宽度尺寸为W/10以上的凹部C1无助于卷取状态的邻接的钢丝彼此的接触、或夹送辊的辊对和第1直线部1a的接触。因此，如图2(a)所示，在第1边1B上形成有宽度尺寸为W/10以上的凹部C1的情况下，在第1边1B的长度L1中不含凹部C1的宽度尺寸LC1。所以，图2(a)所示的截面形状中的第1边1B的长度L1为在同一直线上延伸的第1边构件1b的长度L1b和第2边构件1c的长度L1c的合计的长度。

在图2(a)所示的截面形状的钢丝中，第2边2B由夹持着凹部C2而在同一直线上延伸的第1边构件2b和第2边构件2c形成。第1边构件2b和第2边构件2c的长度可以相同，也可以分别不相同。

宽度尺寸为W/10以上的凹部C2无助于卷取状态的邻接的钢丝彼此的接触、或夹送辊的辊对和第2直线部2a的接触。因此，在第2边2B上形成宽度尺寸为W/10以上的凹部C2的情况下，在第2边2B的长度L2中不含凹部C2的宽度尺寸LC2。所以，图2(a)所示的截面形状中的第2边2B的长度L2为在同一直线上延伸的第1边构件2b的长度L2b和第2边构件2c的长度L2c的合计的长度。

再者，在截面形状中的凹部C1、C2的宽度尺寸低于W/10的情况下，即使在第1边1B和/或第2边2B上形成凹部，也可无视对卷取状态的邻接的钢丝彼此接触的影响。此外，在截面形状中的凹部C1、C2的宽度尺寸低于W/10的情况下，也可无视对第1直线部1a和第2直线部2a分别与夹送辊的对置配置的辊对接触的状态的稳定性的影响。因此，在截面形状中的凹部C1的宽度尺寸低于W/10的情况下，第1边1B的长度L1中包含凹部C1的宽度尺寸。此外，在截面形状中的凹部C2的宽度尺寸低于W/10的情况下，第2边2B的长度L2中包含凹部C2的宽度尺寸。

图2(a)所示的截面形状的钢丝包含：具有第1直线部1a的第1边1B、具有相对于第1直线部1a以30°以下的角度(α)倾斜而与第1直线部1a对置配置的第2直线部2a的第2边2B。另外，在图2(a)所示的截面形状的钢丝中，截面形状的与第1直线部1a正交的方向的最大尺寸即第1尺寸(T)和截面形状的与第1直线部1a平行的方向的最大尺寸即第2尺寸(W)(图2中第1边构件1b的长度L1b、凹部C1的宽度尺寸LC1和第2边构件1c的长度L1c的合计长度)之比(T/W)为3以下。而且，在图2(a)所示的截面形状的钢丝中，第1边1B的长度L1在第2边2B的长度L2以上，相对于第2尺寸(W)的第1边1B的长度L1及第2边2B的长度L2分别为W/10～W的范围。

所以，即使在卷取图2(a)所示的截面形状的钢丝而形成的钢丝卷中，也与卷取图1所示的截面形状的钢丝而形成的钢丝卷同样，能够抑制制造时的钢丝截面形状的压垮或缺陷的发生。

此外，图2(a)所示的截面形状的钢丝由于在第1边1B上形成有凹部C1，同时在第2边2B上形成有凹部C2，所以卷取图2(a)所示的截面形状的钢丝而形成的钢丝卷例如适合作为电缆的连接器等的近终形的不锈钢丝。

此外，在卷取成本实施方式的钢丝卷的钢丝的截面形状中，第1边(和/或第2边)的第1边构件和第2边构件可以如图2(a)所示那样在同一直线上延伸，也可以如图2(b)及图2(c)的第1边那样在不同的直线上延伸。

在图2(b)所示的截面形状中，第1边10B的第1边构件10b和第2边构件10c相平行。在此种情况下，只要与第1直线部1a正交的方向的第1边构件10b的延伸方向的位置与第2边构件10c的延伸方向的位置之间的尺寸d1为第1尺寸(T)的1/10以下，即使第1边10B的第1边构件10b和第2边构件10c在不同的直线上延伸，也可得到与图2(a)的截面形状相同的效果。

再者，在图2(b)中，举例说明了第1边10B的第1边构件10b和第2边构件10c在不同的直线上延伸的情况，而第2边的第1边构件和第2边构件也可以在不同的直线上延伸。在第2边的第1边构件和第2边构件向不同的方向延伸，且第1边构件和第2边构件为平行时，只要与第1直线部1a正交的方向的、第2边的第1边构件的延伸方向的位置与第2边构件的延伸方向的位置之间的尺寸为第1尺寸(T)的1/10以下，就可得到与图2(a)的截面形状相同的效果。

此外，如图2(c)所示，在第1边20B的第1边构件20b和第2边构件20c夹着凹部C1而在不同的直线上延伸，且第1边构件20b和第2边构件20c不平行的情况下，只要第2边构件20c的延伸方向相对于第1边构件20b的延伸方向的角度θ为30°以下，就可得到与图2(a)的截面形状相同的效果。也就是说，第1边构件20b和第2边构件20c如图2(c)所示，可以向形成峰的方向相对倾斜，也可以向形成谷的方向相对倾斜。

再者，在第1边构件20b和第2边构件20c不平行时，所谓第1直线部1a的延伸方向，意味着在第1边构件20b和第2边构件20c中长的一方的边构件(图2(c)中为第2边构件20c)的延伸方向。再者，第1边构件和第2边构件的长度相同时的第1直线部1a的延伸方向，意味测量分别以第1边构件、第2边构件为基准时的第2尺寸(W)，为第2尺寸长的一方的边构件的延伸方向。

再者，在图2(c)中，举例说明了第1边20B的第1边构件20b和第2边构件20c在不同的直线上延伸，且第1边20B的第1边构件20b和第2边构件20c不平行的情况，而第2边的第1边构件和第2边构件也可以是在不同的直线上延伸且不平行的。在此种情况下，只要第2边的第1边构件和第2边构件都相对于第1直线部1a的延伸方向以30°以下倾斜，就可得到与图2(a)的截面形状相同的效果。

再者，在相对于第1直线部1a对置的直线存在两条以上时，基于以下的(1)～(4)决定第2直线部2a。

(1)在相对于第1直线部1a以30°以下倾斜的直线为1条时，将该直线作为第2直线部2a。

(2)在相对于第1直线部1a以30°以下倾斜的直线为多条时，将长度最长的直线作为第2直线部2a。

(3)在相对于第1直线部1a以30°以下倾斜的直线为多条，且长度最长的直线为两条以上的情况下，将其中与第1直线部1a的角度差最小的直线作为第2直线部2a。

(4)在相对于第1直线部1a以30°以下倾斜的直线为多条，且长度最长的直线为两条以上，其中与第1直线部1a的角度差最小的直线为两条以上的情况下，也可以将这些直线中的任意的直线作为第2直线部2a。

图3是表示本实施方式的钢丝的截面形状的另一个例子的剖视图。图3所示的钢丝的截面形状与图1所示的截面形状的不同之处在于，各边1C、2C、3C、4C的两端部为曲线，通过圆滑的曲线连结边和边。

图3所示的第1边1C具有配置在长度方向中央的第1直线部11a。此外，第2边2C具有配置在长度方向中央的第2直线部12a。第1直线部11a和第2直线部12a对置地配置。与图1所示的截面形状同样，相对于第1直线部11a，第2直线部12a以30°以下的角度(α)倾斜。

此外，即使在图3所示的截面形状中，与第1直线部11a正交的方向的最大尺寸即第1尺寸(T)和截面形状的与第1直线部11a平行的方向的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)也为3以下。

如图3所示，在第1边1C(和/或第2边2C)的一方或双方的端部为曲线时，曲线中的后述的接触范围11b、11c、12b、12c具有促进卷取状态的邻接的钢丝彼此的面接触，同时提高将钢丝夹持在夹送辊的辊对间这一状态的稳定性的功能。

所以，在图3所示的第1边1C中，将第1直线部11a的长度L11a和曲线的接触范围11b、11c的长度L11b、L11c的合计尺寸称为第1边1C的长度L1。此外，在图3所示的第2边2C中，将第2直线部12a的长度L12a和曲线的接触范围12b、12c的长度L12b、L12c的合计尺寸称为第2边2C的长度L2。

曲线的接触范围11b、11c(12b、12c)为从第1直线部11a(或第2直线部12a)的端部，绘制相对于第1直线部11a(或第2直线部12a)以30°的角度倾斜的直线，从该直线和曲线的交点，到第1直线部11a(或第2直线部12a)的端部的范围。

在图3所示的截面形状中，第1边1C的长度L1在第2边2C的长度L2以上，相对于第2尺寸(W)的第1边1C的长度L1及第2边2C的长度L2分别在W/10～W的范围。

图3所示的截面形状的钢丝包含：具有第1直线部11a的第1边1C、具有相对于第1直线部11a以30°以下的角度(α)倾斜而与第1直线部11a对置配置的第2直线部12a的第2边2C，截面形状的与第1直线部11a正交的方向的最大尺寸即第1尺寸(T)和截面形状的与第1直线部1a平行的方向的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下，第1边1C的长度L1在第2边2C的长度L2以上，相对于第2尺寸(W)的第1边1C的长度L1及第2边2C的长度L2分别在W/10～W的范围。

所以，即使在卷取图3所示的截面形状的钢丝而形成的钢丝卷中，也能与卷取图1所示的截面形状的钢丝而形成的钢丝卷同样，抑制制造时的钢丝截面形状的压垮或缺陷的发生。

另外，图3所示的截面形状的钢丝由于通过圆滑的曲线连结各边1C、2C、3C、4C，因此来自夹送辊的应力更难集中在钢丝的截面形状中的顶点部分。此外，使第1直线部11a和第2直线部12a分别与夹送辊的对置配置的辊对接触的状态更进一步稳定。因此，卷绕图3所示的截面形状的钢丝而形成的钢丝卷能够更进一步抑制制造时的钢丝截面形状的压垮或缺陷的发生。

再者，构成本实施方式的钢丝卷的钢丝的形状并不限定于图1～图3所示的截面形状，可在不偏离其要旨的范围内进行各种变更。

接着，对本实施方式的钢丝卷的制造方法进行说明。

在制造本实施方式的钢丝卷时，首先，对具有上述成分组成的本实施方式的线材实施拉丝加工，形成图1～图3中的任一种的异形截面形状，实施分股退火而形成钢丝。线材的拉丝加工的拉拔率如上所述优选为10～95％。此外，如上所述，分股退火中的退火温度优选为900～1200℃，退火时间优选为5秒钟～24小时。

在本实施方式的钢丝卷的制造方法中，在实施了分股退火后，使钢丝通过夹送辊，进行卷取。在本实施方式中，在使钢丝通过夹送辊时，以第1边的第1直线部和第2边的第2直线部分别与夹送辊的对置配置的辊对接触的方式夹着钢丝而使其通过。然后，通过夹送辊，一边将输送方向控制在卷绕钢丝的圆筒形滚筒的外表面和钢丝的第1直线部或第2直线部对置的方向，一边将钢丝送至圆筒形滚筒上进行卷取。由此，在本实施方式的钢丝卷的制造方法中，可抑制制造时的钢丝截面形状的压垮或缺陷的发生。

再者，在本实施方式的钢丝卷的制造方法中，为了在使分股退火后的钢丝通过夹送辊之前，矫正截面形状或导入转移，也可以实施表皮光轧加工。

再者，在本实施方式的钢丝的截面形状为圆形的情况下，不会出现制造时的钢丝截面形状发生压垮或缺陷的问题。所以，在本实施方式的钢丝的截面形状为圆形的情况下，采用以往公知的任何方法卷取钢丝，都可以形成钢丝卷。

实施例

以下对本实施方式的实施例进行说明。

表1～表3中示出了实施例的线材的成分组成。

设想不锈钢的廉价熔炼工艺即AOD(Argon Oxygen Decar-burization)熔炼，用100kg的真空熔炼炉进行熔炼，铸造成具有表1～表3所示的成分组成的直径180mm的铸坯。将得到的铸坯线材热轧(断面收缩率：99.9％)至直径6mm，在1000℃结束热轧。然后，作为固溶处理(均匀化热处理)，在1050℃保持30分钟后进行水冷及酸洗，形成在截面视图上看为圆形的线材。

此外，对一部分线材，按通常的钢丝的制造工序拉丝加工成直径4.2mm的在截面视图上看为圆形的钢丝，实施在1050℃保持30分钟的分股退火，形成钢丝。

然后，对得到的线材及钢丝的抗拉强度、拉伸断裂颈缩率、冷加工性、耐蚀性和磁性进行了评价。其评价结果如表4～表6所示。再者，表4～6所示的各种结果中，No.1、3、5～76、82～89、116～119为以线材状态测定的特性值，No.2、4为以钢丝状态测定的特性值。

表4

表5

表6

下划线表示偏离本发明范固。

线材和钢丝的抗拉强度、拉伸断裂颈缩率按照JIS Z2241进行了测定。

本发明例的抗拉强度都为650MPa以下，拉伸断裂颈缩率为70％以上。

另外，在将成分组成优化为Mn：超过13.0％且在20％以下、Cu：1.0％～4.0％、Al：0.01％～1.3％、N：0.01％以上且低于0.10％的本发明例中，抗拉强度为590MPa以下，拉伸断裂颈缩率为75％以上，显示出良好的值。

关于冷加工性的评价，从线材或钢丝上切下直径4mm、高6mm的圆筒形试样，在高度方向以75％的加工率实施冷压缩加工(应变速度为10/s)，形成平圆盘状。然后，对压缩加工后的试样中的裂纹的有无及压缩加工时的变形阻力进行了测定。

在能够无裂纹地以比SUS304的变形阻力(1100MPa)小的变形阻力进行冷压缩加工时，将冷加工性评价为B(good)，在发生裂纹时或为SUS304以上的变形阻力时，将冷加工性评价为C(bad)。此外，在显示与SUSXM7同等(1000MPa以下)的变形阻力时，将冷加工性评价为A(excellent)。

本发明例的评价为B(good)及A(excellent)，显示出优良的冷加工性。

耐蚀性的评价按照JIS Z2371的盐水喷雾试验，实施100小时的喷雾试验，通过是否生锈进行了评价。如果为无生锈水平，就将耐蚀性评价为良好(B)，在发生流锈等红锈时，将耐蚀性评价为不良(C)。

本发明例的耐蚀性的评价全部为良好。

关于磁性的评价，对于冷加工性的评价中使用的冷压缩加工后的试样，利用直流磁化试验装置赋予10000(Oe)的磁场，以此时的磁通密度进行了评价。

本发明例的磁通密度尽管在冷压缩加工后也显示0.01T以下，但是特别是通过使其优化为Mn：超过13.0％且在24.9％以下、Ni：超过6.0％且低于10.0％、Md30：-167以下，显示出0.007T以下的良好的超级无磁性性。

接着，就线材热轧中的热加工率及其后的均匀化热处理温度对Ni及Cu的局部偏析的影响进行了调查。

将与制作表4或表5所示的线材的工序同样地制造的具有表1或表2所示的成分组成的钢A、CW的直径180mm的铸坯，以表7所示的断面收缩率线材热轧至直径6mm(断面收缩率99.9％)、直径18mm(断面收缩率99.0％)、直径30mm(断面收缩率97.0％)中的任一种，在1000℃结束热轧。然后，作为固溶体处理(均匀化热处理)，将表7的No.80、94在900℃、将表7的No.77、81、90、95、97、99在1050℃、将表7的No.78、91、92、96、98在1150℃、将表7的No.79、93在1250℃的温度下保持30分钟，然后进行水冷及酸洗，从而形成在截面视图上看为圆形的线材。此外，对一部分线材按通常钢丝的制造工序，拉丝加工至直径4.2mm的在截面视图上看为圆形的钢丝，实施在1050℃保持3分钟的分股退火，从而形成钢丝(表7的No.96～99)。

然后，与上述同样地对得到的线材及钢丝的抗拉强度、拉伸断裂颈缩率、冷加工性、耐蚀性、磁性进行了评价。此外，通过下述方法算出钢材及钢丝中的Ni和Cu的偏析的标准偏差。其结果见表7。再者，在表7所示的各种结果中，No.77～81、90～95为以线材状态测定的特性值，No.96～99为以钢丝状态测定的特性值。钢丝的各种特性值按与上述线材相同的方法进行测定。

线材或钢丝的Ni浓度和Cu浓度的标准偏差(横截面内中心部的离差的标准偏差σ)按以下算出。首先，从线材或钢丝的横截面的中心，将线材或钢丝的直径的1/4作为半径画圆，对由此圆围住的区域的任意地方通过EPMA分析实施浓度的分布分析而进行评价。在EPMA分析中，对按1μm间距纵向200点、横向200点的格子状的测定部位测定Ni及Cu的浓度，求出Ni浓度及Cu浓度的离差的标准偏差σ。

如表7所示，在将线材的热加工率(线材热轧的截面收缩率)规定为99％以上、将均匀化热处理温度规定为1000～1200℃的本发明例中，Ni偏析的标准偏差为5％以下，Cu偏析的标准偏差为1.5％以下，得到了良好的冷加工性和超级无磁性性。

接着，为了得到实施了退火的、软质且形状无压垮的异形截面钢丝卷，调查了钢丝的异形截面对分股退火后的形状压垮的影响。

将与制作表4或表5所示的线材的工序同样地制造的具有表1或表2所示的成分组成的钢A、CW的直径180mm的铸坯，以99.9％的断面收缩率线材热轧至直径6mm，在1000℃结束热轧。然后，作为固溶体处理(均匀化热处理)，在1050℃保持30分钟，之后进行水冷及酸洗，从而形成在截面视图上看为圆形的线材。

对制造的直径6mm的在截面视图上看为圆形的线材实施异形线轧制(拉丝加工)，形成具有图1所示的截面形状、各部尺寸按表8所示变化的4边形的异形截面钢丝，然后，在1050℃下实施保持3分钟的分股退火，之后采用以下所示的方法进行卷取，形成钢丝卷。

表8中，“T”为截面形状的与第1直线部正交的方向的最大尺寸，“W”为截面形状的与第1直线部平行的方向的最大尺寸。“α”为第1直线部1a和第2直线部2a形成的角度。“L1”为第1边1的长度，“L2”为第2边2的长度。

“卷取方法”

以使第1直线部1a和第2直线部2a分别与夹送辊的平行地对置配置的辊对接触的方式夹着钢丝使其通过，一边控制钢丝的输送方向一边卷取。

对钢丝卷的钢丝，目视评价(形状评价)截面形状有无压垮、有无缺陷。然后，将存在压垮或缺陷的情况评价为C(bad)，将不存在压垮的情况评价为B(good)，将压垮和缺陷都不存在的情况评价为A(excellent)。其评价结果见表8。

如表8所示，在T/W、α、L1中的任一个在本实施方式的范围外时，钢丝卷的钢丝发生压垮或缺陷，形状评价为C(bad)。

由表8得知：通过将钢丝卷的钢丝的截面形状形成为α≤30°、T/W为3以下、L1及L2为W/10～W的范围的异形截面，能够抑制在钢丝发生截面形状的压垮或缺陷。

产业上的可利用性

由以上的各实施例表明：根据本实施方式，能够廉价地制造冷加工性优良的高耐蚀性及超级无磁性的奥氏体系不锈钢线材及钢丝。本实施方式的线材及钢丝、卷取异形截面钢丝而形成的钢丝卷可采用它将其冷加工成复杂形状，且能对冷加工后的制品赋予超级无磁性性。

所以，本实施方式能够廉价地提供高耐蚀性及超级无磁性的制品，在产业上是非常有用的。

符号说明：

1、1B、1C  第1边

1a、11a  第1直线部

2、2B、2C  第2边

2a、12a  第2直线部

Claims (17)

1.一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材，其特征在于，以质量％计，含有：

C：0.08％以下、

Si：0.05％～2.0％、

Mn：超过8.0％且在25.0％以下、

P：0.06％以下、

S：0.01％以下、

Ni：超过6.0％且在30.0％以下、

Cr：13.0％～25.0％、

Cu：0.2％～5.0％、

N：低于0.20％、

Al：0.002％～1.5％，

C+N低于0.20％，

剩余部分包括Fe及不可避免的杂质；

用下式(a)表示的Md30为-150以下；

Md30＝413－462(C+N)－9.2Si－8.1Mn－9.5Ni－13.7Cr－29Cu(a)

其中，式(a)中的元素符号意味着该元素在钢中的以质量％计的含量。

2.根据权利要求1所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材，其特征在于，进一步满足下述A组～E组中的至少1组以上的条件；

A组以质量％计进一步含有Mo：3.0％以下，用下式(b)表示的Md30满足-150以下，

Md30＝413－462(C+N)－9.2Si－8.1Mn－9.5Ni－13.7Cr－18.5Mo－29Cu   (b)

其中，式(b)中的元素符号意味着该元素在钢中的以质量％计的含量；

B组以质量％计进一步含有以下元素中的1种以上，

Nb：1.0％以下、

V：1.0％以下、

Ti：1.0％以下、

W：1.0％以下、

Ta：1.0％以下；

C组 以质量％计进一步含有Co：3.0％以下；

D组 以质量％计进一步含有B：0.015％以下；

E组 以质量％计进一步含有以下元素中的1种以上，

Ca：0.01％以下、

Mg：0.01％以下、

REM：0.05％以下。

3.根据权利要求1或2所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材，其特征在于，进而横截面内中心部的Ni浓度的离差的标准偏差σ为5质量％以下，Cu浓度的离差的标准偏差σ为1.5质量％以下。

4.根据权利要求1或2所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材，其特征在于，进而抗拉强度为650MPa以下，拉伸断裂颈缩率为70％以上。

5.根据权利要求3所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材，其特征在于，进而抗拉强度为650MPa以下，拉伸断裂颈缩率为70％以上。

6.一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝，其特征在于，具有权利要求1所述的成分组成，用所述式(a)表示的Md30为-150以下。

7.一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝，其特征在于，具有权利要求2所述的成分组成，用所述式(a)或所述式(b)表示的Md30为-150以下。

8.根据权利要求6所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝，其特征在于，进而抗拉强度为650MPa以下，拉伸断裂颈缩率为70％以上。

9.根据权利要求7所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝，其特征在于，进而抗拉强度为650MPa以下，拉伸断裂颈缩率为70％以上。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝，其特征在于，进而横截面内中心部的Ni浓度的离差的标准偏差σ为5质量％以下，Cu浓度的离差的标准偏差σ为1.5质量％以下。

11.一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝卷，其特征在于，

具备卷取状态的权利要求6～9中任一项所述的钢丝；

所述钢丝的截面形状包含具有第1直线部的第1边和具有第2直线部的第2边，所述第2直线部与所述第1直线部平行、或相对于所述第1直线部以30°以下的角度倾斜而与所述第1直线部对置配置；

与所述第1直线部正交的方向的所述截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与所述第1直线部平行的方向的所述截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下；

所述第1边的长度在所述第2边的长度以上，相对于所述第2尺寸(W)的所述第1边的长度及所述第2边的长度分别在W/10～W的范围。

12.一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝卷，其特征在于，

具备卷取状态的权利要求10所述的钢丝；

所述钢丝的截面形状包含具有第1直线部的第1边和具有第2直线部的第2边，所述第2直线部与所述第1直线部平行、或相对于所述第1直线部以30°以下的角度倾斜而与所述第1直线部对置配置；

与所述第1直线部正交的方向的所述截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与所述第1直线部平行的方向的所述截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下；

所述第1边的长度在所述第2边的长度以上，相对于所述第2尺寸(W)的所述第1边的长度及所述第2边的长度分别在W/10～W的范围。

13.一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢线材的制造方法，其特征在于，对具有权利要求1或2所述的成分组成的铸坯以99％以上的断面收缩率进行线材热轧，然后在1000～1200℃实施均匀化热处理。

14.一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝卷的制造方法，其特征在于，

对权利要求1或2所述的线材实施拉丝加工；

形成异形截面形状的钢丝，其截面形状包含具有第1直线部的第1边和具有第2直线部的第2边，所述第2直线部与所述第1直线部平行、或相对于所述第1直线部以30°以下的角度倾斜而与所述第1直线部对置配置，与所述第1直线部正交的方向的所述截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与所述第1直线部平行的方向的所述截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下，所述第1边的长度在所述第2边的长度以上，相对于所述第2尺寸(W)的所述第1边的长度及所述第2边的长度分别在W/10～W的范围；

在实施了分股退火后，以所述第1直线部和所述第2直线部分别与对置配置的辊对接触的方式，将所述钢丝夹在夹送辊间而使其通过，然后卷取所述钢丝。

15.一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝卷的制造方法，其特征在于，

对权利要求3所述的线材实施拉丝加工；

形成异形截面形状的钢丝，其截面形状包含具有第1直线部的第1边和具有第2直线部的第2边，所述第2直线部与所述第1直线部平行、或相对于所述第1直线部以30°以下的角度倾斜而与所述第1直线部对置配置，与所述第1直线部正交的方向的所述截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与所述第1直线部平行的方向的所述截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下，所述第1边的长度在所述第2边的长度以上，相对于所述第2尺寸(W)的所述第1边的长度及所述第2边的长度分别在W/10～W的范围；

在实施了分股退火后，以所述第1直线部和所述第2直线部分别与对置配置的辊对接触的方式，将所述钢丝夹在夹送辊间而使其通过，然后卷取所述钢丝。

16.一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝卷的制造方法，其特征在于，

对权利要求4所述的线材实施拉丝加工；

形成异形截面形状的钢丝，其截面形状包含具有第1直线部的第1边和具有第2直线部的第2边，所述第2直线部与所述第1直线部平行、或相对于所述第1直线部以30°以下的角度倾斜而与所述第1直线部对置配置，与所述第1直线部正交的方向的所述截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与所述第1直线部平行的方向的所述截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下，所述第1边的长度在所述第2边的长度以上，相对于所述第2尺寸(W)的所述第1边的长度及所述第2边的长度分别在W/10～W的范围；

在实施了分股退火后，以所述第1直线部和所述第2直线部分别与对置配置的辊对接触的方式，将所述钢丝夹在夹送辊间而使其通过，然后卷取所述钢丝。

17.一种冷加工性、耐蚀性优良的超级无磁性软质不锈钢丝卷的制造方法，其特征在于，

对权利要求5所述的线材实施拉丝加工；

形成异形截面形状的钢丝，其截面形状包含具有第1直线部的第1边和具有第2直线部的第2边，所述第2直线部与所述第1直线部平行、或相对于所述第1直线部以30°以下的角度倾斜而与所述第1直线部对置配置，与所述第1直线部正交的方向的所述截面形状的最大尺寸即第1尺寸(T)和与所述第1直线部平行的方向的所述截面形状的最大尺寸即第2尺寸(W)之比(T/W)为3以下，所述第1边的长度在所述第2边的长度以上，相对于所述第2尺寸(W)的所述第1边的长度及所述第2边的长度分别在W/10～W的范围；

在实施了分股退火后，以所述第1直线部和所述第2直线部分别与对置配置的辊对接触的方式，将所述钢丝夹在夹送辊间而使其通过，然后卷取所述钢丝。