CN105980589A - 拉丝加工性优异的高碳钢线材及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供在实际制造中具有稳定而良好的拉丝加工特性的线材和该线材的制造方法。所述线材的特征在于,成分组成以质量%计,含有C:0.7~1.2%、Si:0.1~1.5%、Mn:1.0%以下、N:0.005ppm以下,余量包含Fe和不可避免的杂质,在线材截面内80%以上为贝氏体组织,其余组织为非贝氏体组织,并且,所述线材截面的组织中的铁素体相的(211)晶面的半峰宽为0.6°以下,而且,抗拉强度TS(MPa)和断面收缩率RA(%)分别满足下述式(1)以及下述式(2),截面内的硬度分布的标准偏差以维氏硬度(Hv)计小于6。TS≤580+700×[C]···(1)RA≥100-46×[C]-18×[Mn]-10×[Cr]···(2)。
Description
技术领域
本发明涉及在最终韧化或油回火前需要一次拉丝的高碳钢线材、或面向ACSR(Aluminum Conductor Steel Reinforced:钢芯铝绞线)和绳索(rope)的高碳钢线材及其制造方法。
背景技术
在线材的二次加工中主要有效地利用拉拔加工,一般采用通过斯太尔摩(Stelmor)法或铅浴韧化来进行了热处理的珠光体钢。特别是,STC(SteelCord:钢帘线)的超细丝、和细径的绳索采用以下工序来制造:为了细径化至规定的线径而实施中间韧化、或将轧制线径细径化来减少拉丝加工应变;等等。
另一方面,作为使拉丝加工应变本身提高的办法,有效利用低强度的珠光体组织和/或贝氏体组织是众所周知的。
这些组织,将线材的初期强度或通过拉丝加工而得到的抗拉强度的上升幅度抑制得较低,从降低拉拔加工时的拉拔力和控制加工发热量的观点出发,曾提出了可期待在加工单耗或材质方面的优势性、且采用了两段相变的贝氏体线材的制造方法(例如,参照专利文献1至3)。
但是,关于贝氏体线,虽然公开了控制组织率的热处理,但是没有明确用于稳定地低强度化的组织因子。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平06-330240号公报
专利文献2:日本特开平06-73502号公报
专利文献3:日本特开平06-73501号公报
发明内容
本发明是着眼于上述情况而完成的,其目的是提供在实际制造中具有稳定而良好的拉丝加工特性的线材和该线材的制造方法。
专利文献1~3所公开的发明均是通过在350℃~500℃保持一定时间以内来从过冷奥氏体组织开始部分贝氏体相变,然后使温度上升,并保持到贝氏体相变完全结束为止,由此生成了析出的渗碳体较粗大的贝氏体组织。即,专利文献1~3所公开的发明的特征均是在两段热处理中将上贝氏体组织软质化,没有指向通过第一段热处理来实现贝氏体相变的完成。
本发明人为了以贝氏体线得到良好的拉丝加工特性,研究了在两段冷却中的软质化机制,发现了:(i)通过在第一段热处理中保持到贝氏体相变完成为止,贝氏体分率提高,并且能够实现贝氏体组织内的渗碳体的均匀分散;(ii)即使初期组织是硬质的单一贝氏体组织,由于在二段冷却中的加热所产生的退火效果,也能满足作为目标的线材强度;以及,(iii)能够不受非贝氏体组织的影响而使拉丝加工硬化率下降的组织分率,从而完成了本发明。
本发明是基于上述见解而完成的,其要旨如下。
(1)一种拉丝加工性优异的线材,其特征在于,成分组成以质量%计,含有C:0.7~1.2%、Si:0.1~1.5%、Mn:1.0%以下、N:0.005%以下,余量包含Fe和不可避免的杂质,在线材截面内80%以上为贝氏体组织,其余组织为非贝氏体组织,并且,所述线材截面的组织中的铁素体相的(211)晶面的半峰宽为0.6°以下,而且,抗拉强度TS(MPa)和断面收缩率RA(%)分别满足下述式(1)以及下述式(2),截面内的硬度分布的标准偏差以维氏硬度(Hv)计小于6,
TS≤580+700×[C]···(1)
RA≥100-46×[C]-18×[Mn]-10×[Cr]···(2)
其中,[C]、[Mn]、以及[Cr]分别表示C、Mn、以及Cr的质量%。
(2)根据(1)所述的拉丝加工性优异的线材,其特征在于,所述成分组成以质量%计,还含有Cr:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Cu:0.1%以下、V:0.1%以下、Mo:0.5%以下、Ti:0.05%以下、Nb:0.1%以下、Al:0.1%以下、Ca:0.05%以下、和B:0.005%以下之中的一种或两种以上。
(3)一种上述(1)或(2)所述的拉丝加工性优异的线材的制造方法,其特征在于,将上述(1)或(2)中记载的成分组成的钢坯热轧成线材后,在850~1050℃卷取成卷状,接着,浸渍在300~475℃的熔融盐或熔融铅中来完成贝氏体相变从而使贝氏体分率为80%以上,接着,在550~650℃的熔融盐或熔融铅中浸渍1秒以上。
(4)一种上述(1)或(2)所述的拉丝加工性优异的线材的制造方法,其特征在于,将上述(1)或(2)中记载的成分组成的线材加热到850℃以上,接着,浸渍在300~475℃的砂子、熔融盐或熔融铅中来进行韧化处理,在线材截面内形成80%以上的贝氏体组织,然后,利用砂子、熔融盐、熔融铅、通电、或感应加热在550~650℃加热1秒以上。
根据本发明,能够基于有关贝氏体的软质化机制和能够降低加工硬化率的组织分率的见解来提供拉丝加工特性优异的线材。
附图说明
图1是表示抗拉强度TS(MPa)和C量(质量%)的关系的一例的图。
具体实施方式
以下,对本发明进行说明。
本发明的拉丝加工性优异的线材(以下有时称为“本发明线材”。),其特征在于,成分组成以质量%计,含有C:0.7~1.2%、Si:0.1~1.5%、Mn:1.0%以下,余量包含Fe和不可避免的杂质,在线材截面内80%以上为贝氏体组织,其余组织为非贝氏体组织,并且,所述线材截面的组织中的铁素体相的(211)晶面的半峰宽为0.6°以下,而且,抗拉强度TS(MPa)和断面收缩率RA(%)满足下述式(1)以及(2),在线材截面内的硬度的分布中,其标准偏差以维氏硬度(Hv)计小于6。
再者,所述线材截面是指与线材的长度方向垂直的截面。
TS≤580+700×[C]···(1)
RA≥100-46×[C]-18×[Mn]-10×[Cr]···(2)
其中,[C]、[Mn]、以及[Cr]分别表示C、Mn、以及Cr的质量%。
首先,对本发明线材的成分组成的限定理由进行说明。以下,%意指质量%。
C:0.7~1.2%
C是使贝氏体组织的渗碳体分率和数密度、以及位错密度增加来提高强度的元素。当小于0.7%时,由于热处理时的铁素体相变而难以确保贝氏体分率,因此设定为0.7%以上。优选为0.9%以上。另一方面,当超过1.2%时,初析渗碳体析出,拉丝加工性恶化,因此设定为1.2%以下。优选为1.0%以下。
Si:0.1~1.5%
Si是脱氧元素,还是将铁素体固溶强化的元素。当小于0.1%时,镀锌时的合金层的生成不稳定,因此设定为0.1%以上。优选为0.4%以上。另一方面,当超过1.5%时,会促进加热时的脱碳,机械除鳞皮性恶化,贝氏体相变时的碳化物析出也延迟,因此设定为1.5%以下。优选为1.2%以下。
Mn:1.0%以下
Mn是脱氧元素,还是提高淬硬性的元素。抑制热处理时的铁素体的生成,但当超过1.0%时,存在相变延迟而生成未相变组织的可能性,因此设定为1.0%以下。优选为0.7%以下。下限不特别限定,但从贝氏体的组织率增加这一点出发,优选为0.2%以上,更优选为0.3%以上。
本发明线材,除了上述元素以外,也可以在不阻碍本发明线材的特性的范围内含有适当的量的Cr、Ni、Cu、V、Mo、Ti、Nb、Al、Ca、和B中的一种或两种以上。
Cr:1.0%以下
Cr是提高淬硬性的元素,是起到抑制热处理时的铁素体相变、珠光体相变的作用的元素。当超过1.0%时,除了相变结束时间变长以外,机械除鳞皮性恶化,因此设定为1.0%以下。优选为0.7%以下。下限包括0%,但从可靠地得到添加效果这一点出发,优选为0.05%以上。
Ni:1.0%以下
Ni是提高淬硬性的元素,是抑制铁素体相变从而提高贝氏体的组织率的元素。当超过1.0%时,相变结束时间变长,因此设定为1.0%以下。优选为0.7%以下。下限包括0%,但从可靠地得到添加效果这一点出发,优选为0.05%以上。
Cu:0.1%以下
Cu是提高耐腐蚀性的元素。当超过0.1%时,与S发生反应,在奥氏体晶界中CuS偏析,成为线材制造过程中的钢块、线材等发生损伤的原因,因此设定为0.1%以下。优选为0.07%以下。下限包括0%,但从可靠地得到添加效果这一点出发,优选为0.01%以上。
V:0.1%以下
V是起到在固溶状态下使铁素体相变延迟的作用的元素。当超过0.1%时,在奥氏体中形成氮化物,使淬硬性下降,在相变后的升温时碳化物析出,线的韧性下降,因此设定为0.1%以下。优选为0.05%以下,更优选为0.03%以下。下限包括0%,但从可靠地得到添加效果这一点出发,优选为0.01%以上。
Mo:0.5%以下
Mo是使淬硬性提高、抑制铁素体相变和珠光体相变、使贝氏体的组织率提高的元素。当超过0.5%时,除了相变结束时间变长以外,在相变后的升温时生成碳化物,引起二次硬化,因此设定为0.5%以下。优选为0.3%以下。下限包括0%,但从可靠地得到添加效果这一点出发,优选为0.1%以上。
Ti:0.05%以下
Ti是使γ粒径微细、并将其后形成的组织微细化、有助于延展性提高的元素。当超过0.05%时,添加效果饱和,因此设定为0.05%以下。优选为0.02%以下。下限包括0%,但从可靠地得到添加效果这一点出发,优选为0.005%以上。
Nb:0.1%以下
Nb是提高淬硬性的元素,另外,是其氮化物作为钉扎粒子发挥作用从而有助于热处理时的相变时间和粒径的控制的元素。当超过0.1%时,相变结束时间变长,因此设定为0.1%以下。优选为0.07%以下。下限包括0%,但从可靠地得到添加效果这一点出发,优选为0.005%以上。
Al:0.1%以下
Al是作为脱氧元素有效的元素。当超过0.1%时,生成硬质夹杂物,拉丝加工性下降,因此设定为0.1%以下。优选为0.07%以下。下限包括0%,但从可靠地得到添加效果这一点出发,优选为0.02%以上。
Ca:0.05%以下
Ca是脱氧元素,还是对钢中夹杂物的形态的控制有效的元素。当超过0.05%时,会生成粗大夹杂物,因此将上限设定为0.05%以下。优选为0.02%以下。下限包括0%,但从可靠地得到添加效果这一点出发,优选为0.001%以上。
B:0.005%以下
B是在固溶B状态下在晶界发生偏析从而抑制铁素体生成的元素。当超过0.005%时,在晶界析出M23(C,B)6,拉丝性下降,因此设定为0.005%以下。优选为0.002%以下。下限包括0%,但从可靠地得到添加效果这一点出发,优选为0.0003%以上。
N:0.005%以下
氮(N)与Al、Ti这样的氮化物形成元素结合而在钢材中形成析出物,作为奥氏体晶界的钉扎粒子发挥作用。另外,作为固溶元素而存在的N会使拉伸试验时的断面收缩值下降。再者,当N量超过0.005%时,奥氏体晶界变得细微,难以得到作为目标的贝氏体组织,而且线材的断面收缩值下降,因此将其上限值设定为0.005%。
接着,对本发明线材的组织进行说明。
本发明线材的组织,其特征是,在线材截面内,以面积率计,80%以上为贝氏体组织,其余部分为非贝氏体组织,并且,所述线材截面的组织中的铁素体相的(211)晶面的半峰宽为0.6°以下。
为了提高贝氏体的组织率,需要从加热的奥氏体状态尽量抑制铁素体相变和珠光体相变(均为扩散相变)而冷却到规定的温度。但是,在线径粗、淬硬性低的合金成分的情况下,难以完善组织,在实际制造中难以使非贝氏体组织的组织率成为0%。
因此,本发明人专心研究了非贝氏体组织不会对整体的线材、和拉丝加工后的线的强度造成影响的范围。其结果发现:如果非贝氏体组织低于20%,则不会对整体的线材、和拉丝加工后的线的强度造成影响。基于该见解,在线材截面内贝氏体组织规定为80%以上。
贝氏体组织的分率,能够通过如下方法得到,即:将与线材的长度方向垂直的截面作为观察面来制取试样,对观察面进行研磨、硝酸乙醇腐蚀液腐蚀,根据需要进行Lepera试剂腐蚀,采用光学显微镜或电子显微镜、或者X射线衍射法进行观察。通过将利用光学显微镜或者电子显微镜得到的显微组织照片二值化为白和黑来进行图像解析,能够求出贝氏体的面积率。再者,也可以针对从钢板的任意位置制取的试样,将板厚方向的1/4部在1000倍下拍摄300×300μm的范围,拍摄视场设为3处以上,采用上述的方法来测定组织分率。贝氏体组织和非贝氏体组织,也可以通过采用KAM法(Kernel Average Misorientation)对由EBSD(Electron BackscatterDiffraction:电子背散射衍射)所得到的电子衍射图的晶体取向测定数据进行解析来判别。
贝氏体组织由粒状渗碳体的碳化物和铁素体相构成。本发明线材的贝氏体组织的分率,实质上通过包含后述的卷取工序后的加热以及冷却的贝氏体相变工序来确定。
进而,本发明人发现:通过进行将贝氏体相变完成后的线材进行加热的后述的热处理工序,线材截面的组织中的铁素体相的(211)晶面的半峰宽下降,在半峰宽为0.6°以下时可得到具有良好的拉丝加工性的线材强度。
再者,半峰宽意指在通过X射线衍射测定到的某个晶面的衍射峰中,峰高度的一半的位置的角度的宽度。由于珠光体组织包含许多的弹性应变,因此在生成阶段中的半峰宽变高,并且即使进行加热,也难以像贝氏体那样半峰宽下降。因而,由于珠光体分率越高,半峰宽就越高,因此适合作为生成的组织的评价指标。
线材截面的组织中的铁素体相的(211)晶面,也与该线材截面的组织中的粒状渗碳体的碳化物的分散状态以及珠光体的含有率密切地关联。因此,半峰宽成为判定线材的贝氏体分率、贝氏体组织中的粒状渗碳体的碳化物的分散状态以及珠光体的含有率的大小的参数。实际上,半峰宽具有随着贝氏体分率的增加而减少的倾向。另外,半峰宽具有随着渗碳体的分散状态变均匀而减少、随着作为非贝氏体组织的珠光体的含有率的增加而增加、随着线材的强度的下降而减少的倾向。
接着,对本发明线材的机械特性进行说明。
本发明线材,其特征是,抗拉强度TS(MPa)和断面收缩率RA(%)分别满足下述式(1)以及下述式(2)。
TS≤580+700×[C]···(1)
RA≥100-46×[C]-18×[Mn]-10×[Cr]···(2)
在此,[C]、[Mn]、以及[Cr]分别表示C、Mn、以及Cr的质量%。
贝氏体线材的抗拉强度TS以及断面收缩率RA,依赖于渗碳体粒子的平均间距、位错密度、以及块粒径。特别是,在本发明线材中,依赖于与渗碳体分率相应的碳量。本发明人调查了在贝氏体的组织率、以及铁素体相的半峰宽的规定范围内抗拉强度TS与碳量([C])的关系,另外,调查了断面收缩率RA与“100-46×[C]-18×[Mn]-10×[Cr]”的关系。
“100-46×[C]-18×[Mn]-10×[Cr]”是阻碍断面收缩的代表性元素的量乘以影响系数来评价综合性的影响的指标。通过规定该指标的下限,能够对本发明线材赋予机械特性上的特征。
图1示出调查抗拉强度TS与碳量([C])的关系的结果。可知抗拉强度满足了上述式(1)。关于断面收缩率RA,本发明人发现如果满足上述式(2)就良好。
截面内的硬度分布也影响到拉丝特性。发现:通过在线材截面内的硬度分布中,其标准偏差以维氏硬度(Hv)计设定为小于6,就能得到良好的拉丝特性的线材。
接着,对本发明线材的制造方法进行说明。
本发明线材的制造方法,其特征在于,将本发明线材的成分组成的钢坯热轧成为线材后,在850~1050℃卷取成卷状,接着,浸渍在300~475℃的熔融盐或熔融铅中来完成贝氏体相变,从而使贝氏体分率为80%以上,接着,在550~650℃的熔融盐或熔融铅中浸渍15秒以上。
将本发明线材的成分组成的钢坯热轧成为线材后,卷取成卷状时的线材温度在调整奥氏体粒径方面很重要。线材的卷取温度根据钢种的淬硬性来变更,但当超过1050℃时,难以物理性地进行终端处理,因此设定为1050℃以下。优选为1000℃以下。
另一方面,当卷取温度小于850℃时,奥氏体粒径变细,淬硬性下降,并且会进行表层部的双相区脱碳,因此设定为850℃以上。优选为900℃以上。
另外,本发明线材的制造方法,其特征是,将本发明线材的成分组成的线材加热到850℃以上,接着,浸渍在300~475℃的砂子、熔融盐或熔融铅中来进行韧化处理,在线材截面内形成80%以上的贝氏体组织,然后,利用砂子、熔融盐、熔融铅、通电、或感应加热在550~650℃加热1秒以上。
将暂时冷却了的线材加热使其进行贝氏体相变的情况下的加热温度,影响到钢材的淬硬性。当加热温度小于850℃时,奥氏体粒径变细,淬硬性下降,贝氏体的分率未提高,且进行表层部的双相区脱碳,因此设定为850℃以上。优选为900℃以上。
为了控制对奥氏体粒子进行钉扎的粒子,根据合金元素的量来设定加热温度,虽然加热温度的上限不特别确定,但从经济性这一点来看,优选为1150℃以下。更优选为1100℃以下。
对钢坯热轧后而成的线材、或将暂时冷却了的所述线材再加热后的线材进行浸渍的砂子、熔融盐、或熔融铅的温度(即,冷却介质温度),影响到所述线材的贝氏体相变温度以及冷却速度。当冷却介质温度超过475℃时,冷却速度下降,并且发生珠光体相变,难以实现线材整个截面的贝氏体化,因此设定为475℃以下。优选为450℃以下。
另一方面,当冷却介质温度小于300℃时,贝氏体相变长时间化,因此设定为300℃以上。优选为350℃以上。
本发明可通过将暂时冷却了的所述线材再加热到850℃以上后,将所述线材在300~475℃的温度范围保持,使所述线材组织的贝氏体相变进行,使所述线材的贝氏体组织均匀。这是因为,在该碳量下,贝氏体组织主要在约300℃~约500℃的温度下生成,但贝氏体组织的大小受到该贝氏体组织的生成时的温度的影响。
通过将所述线材保持在300~475℃的温度范围直到贝氏体相变完成为止,能够使所述线材的贝氏体组织均匀。但是,从制造成本的观点出发并不优选长时间保持。
另一方面,当在贝氏体相变完成前将线材加热到超过475℃并保持规定时间以上时,虽然贝氏体相变完成,但是贝氏体组织变得不均匀,线材截面的硬度分布变得不均匀,因此不优选。
因此,在本发明中,将所述线材在300~475℃的温度范围保持,直到线材截面内的组织之中贝氏体组织达到80%以上为止,然后,如后述的那样在550~650℃加热1秒以上。
再者,直到贝氏体相变完成为止的保持时间、或者直到贝氏体分率达到80%以上为止的保持时间可以预先根据规定的实验条件来决定。例如,可以预先调查与线材的组成、在熔融盐或熔融铅中的浸渍处理或者韧化处理的保持时间、所述浸渍处理或者韧化处理时的温度以及贝氏体分率的对应关系,基于调查结果来决定所述保持时间。在该情况下,贝氏体相变的程度需要与实测值严格地对应来判断。另外,即使是未实施试验的制造方法,也可以基于与接近的已知的制造条件以及该制造条件下的贝氏体组织的分率的关系来进行内插或者外插,预测采用所述未实施的制造方法制造的线材的贝氏体组织的分率,并决定所述保持时间。或者,也可以在与要实施的制造条件相同的制造条件下制作试样,一面确认线材的制造工序途中的贝氏体组织的分率,一面进行线材的制造。
进行将贝氏体相变完成后的线材加热的热处理工序。该热处理工序中的加热温度影响到贝氏体线的回复和软质化。当加热温度小于550℃时,不能得到充分的软质化效果,因此加热温度设定为550℃以上。优选为570℃以上。当超过650℃时,渗碳体进行奥斯特瓦尔德生长,线材的延展性下降,因此设定为650℃以下。优选为630℃以下。
贝氏体相变完成后的加热时间,根据加热温度来调整,但为了使软质化进行,设定为1秒以上。当加热时间过长时,渗碳体进行奥斯特瓦尔德生长,延展性下降,但只要在加热温度的范围内适当调整即可,因此上限不特别设定。另外,直到达到上述加热温度为止的时间或者直到达到上述加热温度为止的升温速度不特别限定。
再者,关于加热,除了浸渍在规定温度的砂子、熔融盐、或熔融铅中来进行以外,也可以采用通电、或感应加热来进行。
接着,对本发明的实施例进行说明。实施例中的条件是为了确认本发明的可实施性以及效果而采用的一个条件例,本发明并不被该一个条件例限定。在不脱离本发明的要旨、能达到本发明的目的的限度下本发明可采用各种条件。
实施例
通过将表1所示的成分组成A~O的线材在表2-1所示的“冷却条件”中所示的规定温度下保持规定时间来使其完成贝氏体相变。实施了如下热处理,即,将贝氏体相变完成后的线材分别加热到“贝氏体相变完成后的热处理条件”中所示的规定温度,在该规定温度下保持规定时间。在表2-2中示出热处理后的线材的抗拉强度TS(MPa)和断面收缩率(%)的测定结果、和贝氏体组织率和该贝氏体组织中的铁素体相的半峰宽的测定结果、以及线材截面的硬度的分布。再者,关于贝氏体的相变时间,在将热轧后的线材直接进行热处理的情况下,将300秒作为上限来使其适当变化,在将再加热后的线材进行韧化处理的情况下,将1800秒作为上限来使其适当变化。
再者,在发明例1、2、6~8、10、12、13以及比较例1~6的各自的制造中,使用了在表2-1所示的条件下将表1所示的成分组成的钢坯热轧而得到的线材。另外,发明例3~5、9、11以及比较例7的各线材,是采用包含下述工序的制造方法制造的:在制造出表1所示的成分组成的线材后将其暂时冷却,将所述线材在表2-1所示的加热温度下再加热。
表1的钢种K的组成对应于专利文献3的钢线的组成。将具有这些组成的线材在表2-1所示的“冷却条件”中的规定温度下保持规定时间,由此直到贝氏体相变完成以前使比较例6的线材的贝氏体相变进行。然后,实施如下热处理:将比较例7的线材加热到“贝氏体相变完成后的热处理条件”中所示的规定温度,在该规定温度下保持规定时间,来完成贝氏体相变。
对于贝氏体组织率的测定,使用了电子束背散射衍射法(EBSD)。在线材的中心部对300μm×180μm以上的区域进行测定,采用KAM(KernelAverage Misorientation)法,将未引起晶体转动的区域定义为贝氏体组织,并算出贝氏体分率。
对于铁素体相的半峰宽的测定,使用X射线衍射装置,X射线的射线源使用了Cr管球。测定面设为(211)面,进行最大计数达到3000以上的时间的测定,将其半峰宽作为测定值。
另外,对于发明例1~13以及比较例1~7的线材分别预先调查了钢种的组成以及热处理等的制造条件与贝氏体组织的分率的对应关系。基于这样的调查结果来判断线材的组织的贝氏体相变的进行的程度,从而对发明例1~13以及比较例1~7的线材的贝氏体相变是否开始以及是否完成进行判断。
对于线材截面的硬度的分布,使用维氏硬度试验机,对所得到的组织的长度方向的截面,以1kgf的载荷进行了100个点的打痕。将其标准偏差作为硬度的偏差。
发明例1~13是本发明的实施例,如表2-2所示,得到了拉丝加工特性优异的贝氏体线材。
在比较例1中,钢坯轧制后的卷取温度低,从卷取时到冷却时,进行铁素体相变,不能得到目标的贝氏体组织分率。另外,抗拉强度TS也不满足式(1)。
在比较例2以及比较例3中,淬硬性提高元素Si以及Mn分别超过规定的范围,淬硬性变得过高,因此冷却第一段中的相变没有完成。在比较例4中,冷却第一段中的温度超过了规定的范围,因此冷却变慢,产生较多的珠光体,结果是没有得到目标的贝氏体组织分率。
在比较例5中,没有进行冷却第二段中的加热,因此半峰宽超过了规定的值,抗拉强度TS也不满足式(1)。在比较例6中,C量超过了规定的范围,在从奥氏体开始的冷却中生成渗碳体,断面收缩率RA不满足式(2)。
在比较例6中,在贝氏体相变完成前线材被加热了,因此贝氏体组织变得不均匀,线材截面的硬度分布不均匀。因而,在比较例6中,断面收缩率RA不满足式(2),线材的延展性下降,其拉丝加工特性变低。
产业上的可利用性
如前述那样,根据本发明,基于贝氏体的软化机构和能够降低加工硬化率的组织率涉及的见解,能够提供拉丝加工特性优异的线材。因此,本发明是在线材制造产业中可利用性高的技术。
Claims (4)
1.一种拉丝加工性优异的线材,其特征在于,成分组成以质量%计,含有C:0.7~1.2%、Si:0.1~1.5%、Mn:1.0%以下、N:0.005%以下,余量包含Fe和不可避免的杂质,在线材截面内80%以上为贝氏体组织,其余组织为非贝氏体组织,并且,所述线材截面的组织中的铁素体相的(211)晶面的半峰宽为0.6°以下,而且,抗拉强度TS和断面收缩率RA分别满足下述式(1)以及下述式(2),截面内的硬度分布的标准偏差以维氏硬度(Hv)计小于6,
TS≤580+700×[C]···(1)
RA≥100-46×[C]-18×[Mn]-10×[Cr]···(2)
其中,所述抗拉强度TS的单位为MPa,所述断面收缩率RA的单位为%,[C]、[Mn]、以及[Cr]分别表示C、Mn、以及Cr的质量%。
2.根据权利要求1所述的拉丝加工性优异的线材,其特征在于,所述成分组成以质量%计,还含有Cr:1.0%以下、Ni:1.0%以下、Cu:0.1%以下、V:0.1%以下、Mo:0.5%以下、Ti:0.05%以下、Nb:0.1%以下、Al:0.1%以下、Ca:0.05%以下、和B:0.005%以下之中的一种或两种以上。
3.一种权利要求1或2所述的拉丝加工性优异的线材的制造方法,其特征在于,
将权利要求1或2中记载的成分组成的钢坯热轧成线材后,在850~1050℃卷取成卷状,接着,浸渍在300~475℃的熔融盐或熔融铅中来完成贝氏体相变从而使贝氏体分率为80%以上,接着,在550~650℃的熔融盐或熔融铅中浸渍1秒以上。
4.一种权利要求1或2所述的拉丝加工性优异的线材的制造方法,其特征在于,
将权利要求1或2中记载的成分组成的线材加热到850℃以上,接着,浸渍在300~475℃的砂子、熔融盐或熔融铅中来进行韧化处理,在线材截面内形成80%以上的贝氏体组织,然后,利用砂子、熔融盐、熔融铅、通电、或感应加热在550~650℃加热1秒以上。
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