CN108474073B - 非调质机械部件用钢丝及非调质机械部件 - Google Patents

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Abstract

一种非调质机械部件用钢丝，其满足下述内容：以质量％计含有：C：0.20～0.40％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.50～2.00％和Al：0.005～0.050％，剩余部分含有Fe和杂质，其中，金属组织含有(35×[C％]+50)％以上的贝氏体，在将直径设定为D、将在L断面上的深度为50μm位置处的贝氏体晶粒的平均长宽比设定为AR、将在C断面上的深度为50μm位置处的贝氏体晶粒的平均粒径设定为GD的情况下，AR为1.4以上，(AR)/(在L断面上的深度为0.25D位置处的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上，GD为(15/AR)μm以下，(GD)/(在C断面上的深度为0.25D位置处的贝氏体晶粒的平均粒径)低于1.0。

Description

非调质机械部件用钢丝及非调质机械部件
技术领域
本申请涉及非调质机械部件用钢丝及非调质机械部件。
背景技术
近年来，在汽车等各种机械、建筑等领域中，从轻量化或省空间化的观点出发，对高强度机械部件的需求在提高。
但是，随着高强度机械部件的强度的增加，特别是在高强度机械部件的抗拉强度为1100MPa以上的情况下，变得容易产生由氢脆所引起的断裂(即，耐氢脆特性变得容易下降)。
作为改善高强度机械部件的耐氢脆特性的方法，已知的是将组织制成珠光体组织、通过拉丝加工来强化组织的方法，至今为止已提出大量方法(例如，参照专利文献1～11)。
例如，在专利文献11中公开了一种抗拉强度为1200MPa以上的高强度螺栓，其是将组织制成珠光体组织，然后实施了拉丝加工。
另外，在专利文献3中公开了一种抗拉强度为1200MPa以上的高强度螺栓用的珠光体组织的线材。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭54-101743号公报
专利文献2：日本特开平11-315348号公报
专利文献3：日本特开平11-315349号公报
专利文献4：日本特开2000-144306号公报
专利文献5：日本特开2000-337332号公报
专利文献6：日本特开2001-348618号公报
专利文献7：日本特开2002-069579号公报
专利文献8：日本特开2003-193183号公报
专利文献9：日本特开2004-307929号公报
专利文献10：日本特开2005-281860号公报
专利文献11：日本特开2008-261027号公报
发明内容
发明所要解决的课题
抗拉强度为1100MPa以上的高强度机械部件是通过下述方法制造的：对在机械结构用碳素钢中添加了Mn、Cr、Mo等合金元素而成的合金钢的钢材进行热轧，在热轧后进行球状化退火而使其软化，然后，通过冷加工(例如，冷锻造、滚压成形等)而成型为规定形状，然后，进行淬火回火以赋予强度。
但是，上述的合金钢的钢材有时合金元素的含量较高，在此情况下，钢材价格变高。另外，上述的制法由于需要进行成型前的软化退火和成型后的淬火回火，因此制造成本上升。
因此，作为降低制造成本的技术，已知有下述技术：省略软化退火和淬火回火，对通过快速冷却、析出强化等而提高了强度的线材实施拉丝加工，由此来赋予规定强度。
该技术被利用于机械部件的制造，利用该技术所制造的机械部件(例如螺栓)被称为非调质机械部件(例如非调质螺栓)。
抗拉强度为1100MPa以上的非调质机械部件可以通过对抗拉强度为900MPa以上的钢丝进行冷加工来制造。
另外，抗拉强度为1100MPa以上的高强度机械部件的耐氢脆特性通过对珠光体组织进行拉丝加工的技术，从而得以一定程度提高。
但是，在上述这些现有技术中，随着用于通过冷加工而获得高强度机械部件的钢丝的强度的增加，特别是在钢丝的抗拉强度为900MPa以上的情况下，对钢丝进行冷加工而获得高强度机械部件时的冷加工性有可能会下降。
根据上述情况，就用于获得抗拉强度为1100MPa以上的高强度机械部件的抗拉强度为900MPa以上的钢丝而言，使通过冷加工来制造非调质机械部件时的冷加工性和在制成非调质机械部件的情况下的耐氢脆特性得以兼顾有时是困难的。
因此，本申请的课题在于，提供既是抗拉强度为900MPa以上的钢丝，而且是通过冷加工来制造非调质机械部件时的冷加工性也优异、并且在制成非调质机械部件的情况下的耐氢脆特性也优异的非调质机械部件用钢丝。
另外，本申请的课题在于，提供能够使用冷加工性优异的钢丝来进行制造、抗拉强度和耐氢脆特性优异的非调质机械部件。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的手段包含以下的方案。
<1>一种非调质机械部件用钢丝，其化学组成以质量％计含有：
C：0.20～0.40％、
Si：0.05～0.50％、
Mn：0.50～2.00％、
Al：0.005～0.050％、
P：0～0.030％、
S：0～0.030％、
N：0～0.0050％、
Cr：0～1.00％、
Ti：0～0.050％、
Nb：0～0.05％、
V：0～0.10％、
B：0～0.0050％、
O：0～0.0030％、以及
剩余部分：Fe和杂质，
其中，在将C的质量％设定为[C％]的情况下，金属组织由面积率为(35×[C％]+50)％以上的贝氏体和作为先共析铁素体和珠光体中的至少一者的剩余部分构成，
在将与钢丝的轴方向平行并包含中心轴的断面设定为L断面、将与钢丝的轴方向垂直的断面设定为C断面、将钢丝的直径设定为D、将在L断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比设定为AR、将在C断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径设定为GD的情况下，AR为1.4以上，(AR)/(在L断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上，GD为(15/AR)μm以下，(GD)/(在C断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)低于1.0，
抗拉强度为900～1500MPa。
<2>根据<1>所述的非调质机械部件用钢丝，其以质量％计含有下述元素中的1种或2种以上：
Cr：超过0％且为1.00％以下、
Ti：超过0％且为0.050％以下、
Nb：超过0％且为0.05％以下、
V：超过0％且为0.10％以下、以及
B：超过0％且为0.0050％以下。
<3>根据<1>或<2>所述的非调质机械部件用钢丝，其中，所述D为3～30mm。
<4>根据<1>～<3>中任一项所述的非调质机械部件用钢丝，其极限压缩率为75％以上。
<5>一种非调质机械部件，其含有圆柱状的轴部，
其化学组成以质量％计含有：
C：0.20～0.40％、
Si：0.05～0.50％、
Mn：0.50～2.00％、
Al：0.005～0.050％、
P：0～0.030％、
S：0～0.030％、
N：0～0.0050％、
Cr：0～1.00％、
Ti：0～0.050％、
Nb：0～0.05％、
V：0～0.10％、
B：0～0.0050％、
O：0～0.0030％、以及
剩余部分：Fe和杂质，
其中，在将C的质量％设定为[C％]的情况下，金属组织由面积率为(35×[C％]+50)％以上的贝氏体和作为先共析铁素体和珠光体中的至少一者的剩余部分构成，
在将与所述圆柱状的轴部的轴方向平行并包含中心轴的断面设定为L断面、将与所述圆柱状的轴部的轴方向垂直的断面设定为C断面、将所述圆柱状的轴部的直径设定为D、将在L断面上的距离所述圆柱状的轴部的表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比设定为AR、将在C断面上的距离所述圆柱状的轴部的表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径设定为GD的情况下，AR为1.4以上，(AR)/(在L断面上的距离所述圆柱状的轴部的表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上，GD为(15/AR)μm以下，(GD)/(在C断面上的距离所述圆柱状的轴部的表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)低于1.0，
所述圆柱状的轴部的抗拉强度为1100～1500MPa。
<6>根据<5>所述的非调质机械部件，其以质量％计含有下述元素中的1种或2种以上：
Cr：超过0％且为1.00％以下、
Ti：超过0％且为0.050％以下、
Nb：超过0％且为0.05％以下、
V：超过0％且为0.10％以下、以及
B：超过0％且为0.0050％以下。
<7>一种非调质机械部件，其是<1>～<4>中任一项所述的非调质机械部件用钢丝的冷加工品，其包含圆柱状的轴部，所述圆柱状的轴部的抗拉强度为1100～1500MPa。
<8>根据<5>～<7>中任一项所述的非调质机械部件，其为非调质螺栓。
发明效果
根据本申请，可以提供既是抗拉强度为900MPa以上的钢丝，而且是通过冷加工来制造非调质机械部件时的冷加工性也优异、并且在制成非调质机械部件的情况下的耐氢脆特性也优异的非调质机械部件用钢丝。
另外，根据本申请，可以提供能够使用冷加工性优异的钢丝来进行制造、抗拉强度和耐氢脆特性优异的非调质机械部件。
附图说明
图1是表示本申请的钢丝的L断面上的贝氏体晶粒的一个例子的概念图。
具体实施方式
本说明书中，使用“～”表示的数值范围是指包含“～”的前后所记载的数值作为下限值和上限值的范围。
本说明书中，表示成分(元素)的含量的“％”是指“质量％”。
本说明书中，有时将C(碳)的含量记为“C含量”。有时对其它元素的含量也进行同样标记。
本说明书中，“工序”这个用语不仅仅是独立的工序，即使在无法与其它工序进行明确区别的情况下，只要能实现该工序所期望的目的，则也包括在本用语中。
〔非调质机械部件用钢丝〕
本申请的非调质机械部件用钢丝(以下也简称为“钢丝”)的化学组成以质量％计含有：C：0.20～0.40％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.50～2.00％、Al：0.005～0.050％、P：0～0.030％、S：0～0.030％、N：0～0.0050％、Cr：0～1.00％、Ti：0～0.050％、Nb：0～0.05％、V：0～0.10％、B：0～0.0050％、O：0～0.0030％、以及剩余部分：Fe和杂质，
其中，在将C的质量％设定为[C％]的情况下，金属组织由面积率为(35×[C％]+50)％以上的贝氏体和作为先共析铁素体和珠光体中的至少一者的剩余部分构成，
在将与钢丝的轴方向平行并包含中心轴的断面设定为L断面、将与钢丝的轴方向垂直的断面设定为C断面、将钢丝的直径设定为D、将在L断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比设定为AR、将在C断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径设定为GD的情况下，AR为1.4以上，(AR)/(在L断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上，GD为(15/AR)μm以下，(GD)/(在C断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)低于1.0，
抗拉强度为900～1500MPa。
本申请的钢丝既是抗拉强度为900MPa以上的钢丝，而且通过冷加工来制造非调质机械部件时的冷加工性(以下也简称为“冷加工性”)也优异。
进而，本申请的钢丝在制成非调质机械部件的情况下的耐氢脆特性(以下也简称为“耐氢脆特性”)优异。换言之，通过对本申请的钢丝进行冷加工，从而可以制造耐氢脆特性优异的非调质机械部件。
在本申请的钢丝中，上述的化学组成有助于冷加工性和耐氢脆特性这两者。对于化学组成的详细情况会在后面叙述。
另外，一般而言，如上述的化学组成那样C含量低(具体而言，C含量为0.20～0.40％)的化学组成的钢丝变得容易生成先共析铁素体。因此，这样的化学组成的钢丝的金属组织容易成为以先共析铁素体和珠光体的两相组织为主体的金属组织。但是，以先共析铁素体与珠光体的两相组织为主体的金属组织的冷加工性和耐氢脆特性低。
关于这一点，本申请的钢丝的金属组织是以贝氏体为主体的金属组织，更详细而言，本申请的钢丝的金属组织是贝氏体的面积率为(35×[C％]+50)％以上的金属组织。由此，冷加工性和耐氢脆特性会提高。
在本申请中，贝氏体的面积率依赖于[C％](即C含量)的理由是因为：在C含量为0.20～0.40％的范围内，存在C含量越低、则越容易生成先共析铁素体并且越难以生成贝氏体的倾向。
就本申请的钢丝而言，在L断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比(即，本说明书中的“AR”)为1.4以上，并且(AR)/(在L断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上。
本说明书中，有时将距离钢丝表面的深度为50μm的位置称为“深度为50μm的位置”或“表层”。换言之，本说明书中的“表层”是指距离钢丝表面的深度为50μm的位置。
本说明书中，有时将距离钢丝表面的深度为0.25D的位置(即，距离钢丝表面的深度为钢丝的直径(即D)的0.25倍的位置)称作“深度为0.25D的位置”或“0.25D”。
本说明书中，有时将(AR)/(在L断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)称作贝氏体晶粒的“长宽比的比率〔表层/0.25D〕”。
本申请的钢丝的长宽比的比率〔表层/0.25D〕为1.1以上。即，在本申请的钢丝的L断面上，钢丝的表层(即深度为50μm的位置)的贝氏体晶粒比钢丝的内部(即深度为0.25D的位置)的贝氏体晶粒更加被伸长。
另外，在本申请的钢丝的L断面上，表层的贝氏体晶粒的平均长宽比(即AR)为1.4以上。
本申请的钢丝通过满足上述这些条件，使得耐氢脆特性(即，在通过冷加工而制成非调质机械部件的情况下的耐氢脆特性)提高。其理由据认为是因为：表层的被伸长的贝氏体晶粒成为对来自钢丝表面的氢侵入的阻力和/或成为对裂纹的发展的阻力。
就本申请的钢丝而言，在C断面上的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径(GD)为(15/AR)μm以下，并且(GD)/(在C断面上的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)低于1.0。
本说明书中，有时将(GD)/(在C断面上的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)称作贝氏体晶粒的“粒径的比率〔表层/0.25D〕”。
本申请的钢丝的贝氏体晶粒的粒径的比率〔表层/0.25D〕低于1.0。即，在本申请的钢丝的C断面上，钢丝的表层(即深度为50μm的位置)的贝氏体晶粒比钢丝的内部(即深度为0.25D的位置)的贝氏体晶粒更加被微细化。
另外，在本申请的钢丝的C断面上，表层的贝氏体晶粒的平均粒径(即GD)达到(15/AR)μm以下。
本申请的钢丝通过满足上述这些条件，使得钢丝的冷加工性提高，并且耐氢脆特性(即，在通过冷加工而制成非调质机械部件的情况下的耐氢脆特性)提高。
通过满足上述条件以使钢丝的冷加工性得以提高的理由据认为是因为：通过表层的贝氏体晶粒为微细(即，(15/AR)μm以下)，使得钢丝的延展性提高。
另外，通过满足上述条件以使耐氢脆特性得以提高的理由据认为与表层的贝氏体晶粒为微细、和氢具有在晶界偏析的倾向有关。即，据认为是因为：由于表层的贝氏体晶粒为微细，使得表层的晶界的总面积增大，其结果是，表层的氢捕捉能力(即，阻止氢侵入进钢丝内部的能力)提高。
本申请的钢丝的抗拉强度为900～1500MPa。
抗拉强度为900～1500MPa的本申请的钢丝(即，非调质机械部件用钢丝)适合于通过冷加工来制造抗拉强度为1100～1500MPa的非调质机械部件的用途。
作为本申请中的冷加工，没有特别限制，可以列举出冷锻造、滚压成形、切削、拉制等。
本申请中的冷加工可以仅是一种加工，也可以是多种加工(例如，冷锻造和滚压成形)。
另外，上述抗拉强度为1100～1500MPa的非调质机械部件也可以通过对本申请的钢丝进行冷加工、然后保持在100～400℃的温度范围内来制造。
另外，本申请的钢丝由于是以珠光体为主体，并且满足上述的条件，因此既是抗拉强度为900MPa以上的钢丝，而且通过冷加工来获得非调质机械部件时的冷加工性也优异。
相对于本申请的钢丝，抗拉强度为900MPa以上并且以珠光体为主体的钢丝和抗拉强度为900MPa以上并且以先共析铁素体-珠光体两相组织为主体的钢丝具有冷加工性低的倾向。
<化学组成>
下面，对本申请的钢丝的化学组成进行说明。
需要说明的是，后述的本申请的非调质机械部件的化学组成也与本申请的钢丝的化学组成相同。
以下，有时将本申请的钢丝或非调质机械部件的化学组成称为“本申请中的化学组成”。
·C：0.20～0.40％
C是对确保抗拉强度所需的元素。
在C含量低于0.20％的情况下，难以获得所期望的抗拉强度。因此，本申请中的化学组成中的C含量为0.20％以上，优选为0.25％以上。
另一方面，在C含量超过0.40％的情况下，冷加工性会劣化。因此，本申请中的化学组成中的C含量为0.40％以下，优选为0.35％以下。
·Si：0.05～0.50％
Si是脱氧元素，同时也是通过固溶强化来提高抗拉强度的元素。
在Si含量低于0.05％的情况下，添加效果不会充分显现。因此，本申请中的化学组成中的Si含量为0.05％以上，优选为0.15％以上。
另一方面，在Si含量超过0.50％的情况下，添加效果达到饱和，并且热轧时的延展性劣化而容易产生瑕疵。因此，本申请中的化学组成中的Si含量为0.50％以下，优选为0.30％以下。
·Mn：0.50～2.00％
Mn是提高钢的抗拉强度的元素。
在Mn含量低于0.50％的情况下，添加效果不会充分显现。因此，本申请中的化学组成中的Mn含量为0.50％以上，优选为0.70％以上。
另一方面，在Mn含量超过2.00％的情况下，添加效果达到饱和，并且线材的恒温相变处理时的相变完成时间变长，制造性变差。因此，本申请中的化学组成中的Mn含量为2.00％以下，优选为1.50％以下。
·Al：0.005～0.050％
Al是脱氧元素，而且是形成作为针扎粒子起作用的AlN的元素。AlN使晶粒细粒化，由此提高冷加工性。另外，Al是具有降低固溶N来抑制动态应变时效的作用和具有提高耐氢脆特性的作用的元素。
在Al含量低于0.005％的情况下，无法获得上述的效果。因此，本申请中的化学组成中的Al含量为0.005％以上，优选为0.020％以上。
在Al含量超过0.050％的情况下，上述的效果达到饱和，同时热轧时变得容易产生瑕疵。因此，本申请中的化学组成中的Al含量为0.050％以下，优选为0.040％以下。
·P：0～0.030％
P是在晶界偏析而使耐氢脆特性劣化、并且使冷加工性劣化的元素。
在P含量超过0.030％的情况下，耐氢脆特性的劣化和冷加工性的劣化变得显著。因此，本申请中的化学组成中的P含量为0.030％以下，优选为0.015％以下。
由于本申请的钢丝不需要含有P，因此P含量的下限值为0％。但是，从降低制造成本(脱磷成本)的观点出发，P含量也可以超过0％，也可以为0.002％以上，也可以为0.005％以上。
·S：0～0.030％
S与P同样，是在晶界偏析而使耐氢脆特性劣化、并且使冷加工性劣化的元素。
在S含量超过0.030％的情况下，耐氢脆特性的劣化和冷加工性的劣化变得显著。因此，S含量为0.030％以下，优选为0.015％以下，更优选为0.010％以下。
由于本申请的钢丝不需要含有S，因此S含量的下限值为0％。但是，从降低制造成本(脱硫成本)的观点出发，S含量也可以超过0％，也可以为0.002％以上，也可以为0.005％以上。
·N：0～0.0050％
N是因动态应变时效而有可能使冷加工性劣化、进而使耐氢脆特性也劣化的元素。为了避免上述这样的不良影响，本申请中的化学组成中，将N含量设定为0.0050％以下。N含量优选为0.0040％以下。N含量的下限值为0％。但是，从降低制造成本(脱氮成本)的观点出发，N含量也可以超过0％，也可以为0.0010％以上，也可以为0.0020％以上，也可以为0.0030％以上。
·Cr：0～1.00％
Cr是任选的元素。即，本申请中的化学组成中的Cr含量的下限值为0％。
Cr是提高钢的抗拉强度的元素。从获得该效果的观点出发，Cr含量优选超过0％，更优选为0.01％以上，进一步优选为0.03％以上，更进一步优选为0.05％以上，特别优选为0.10％以上。
另一方面，在Cr含量超过1.00％的情况下，变得容易生成马氏体，由此使冷加工性劣化。因此，本申请中的化学组成中的Cr含量为1.00％以下，优选为0.70％以下，更优选为0.50％以下。
·Ti：0～0.050％
Ti是任选的元素。即，本申请中的化学组成中的Ti含量的下限值为0％。
Ti是脱氧元素，而且是形成TiN而具有降低固溶N来抑制动态应变时效的作用和具有提高耐氢脆特性的作用的元素。从获得上述这些效果的观点出发，Ti含量优选超过0％，更优选为0.005％以上，进一步优选为0.015％以上。
另一方面，在Ti含量超过0.050％的情况下，上述的效果达到饱和，并且热轧时变得容易产生瑕疵。因此，本申请中的化学组成中的Ti含量为0.050％以下，优选为0.035％以下。
·Nb：0～0.05％
Nb是任选的元素。即，本申请中的化学组成中的Nb含量的下限值为0％。
Nb是形成NbN而具有降低固溶N来抑制动态应变时效的作用和具有提高耐氢脆特性的作用的元素。从获得上述这些效果的观点出发，Nb含量优选超过0％，更优选为0.005％以上，进一步优选为0.015％以上。
另一方面，在Nb含量超过0.05％的情况下，上述的效果达到饱和，并且热轧时变得容易产生瑕疵。因此，本申请中的化学组成中的Nb含量为0.050％以下，优选为0.035％以下。
·V：0～0.10％
V是任选的元素。即，本申请中的化学组成中的V含量的下限值为0％。
V是形成VN而具有减少固溶N来抑制动态应变时效的作用和具有提高耐氢脆特性的作用的元素。从获得上述这些效果的观点出发，V含量优选超过0％，更优选为0.02％以上。
另一方面，在V含量超过0.10％的情况下，上述的效果达到饱和，并且热轧时变得容易产生瑕疵。因此，本申请中的化学组成中的V含量为0.10％以下，优选为0.05％以下。
·B：0～0.0050％
B是任选的元素。即，本申请中的化学组成中的B含量的下限值为0％。
B抑制晶界铁素体，具有提高冷加工性和耐氢脆特性的效果、促进贝氏体相变的效果。从获得上述这些效果的观点出发，B含量优选超过0％，更优选为0.0003％以上。
另一方面，如果B含量超过0.0050％，则上述的效果达到饱和。因此，本申请中的化学组成中的B含量为0.0050％以下。
从获得上述的任选的元素的各自效果的观点出发，本申请中的化学组成以质量％计也可以含有下述元素中的1种或2种以上：Cr：超过0％且为1.00％以下、Ti：超过0％且为0.050％以下、Nb：超过0％且为0.050％以下、V：超过0％且为0.10％以下、以及B：超过0％且为0.0050％以下。
·O：0～0.0030％
O在钢丝中以Al和Ti等的氧化物的形式存在。在O含量超过0.0030％的情况下，钢中会生成粗大的氧化物，容易产生疲劳断裂。因此，本申请中的化学组成中的O含量为0.0030％以下，优选为0.0020％以下。
由于本申请的钢丝不需要含有O，因此O含量的下限值为0％。但是，从降低制造成本(脱氧成本)的观点出发，O含量也可以超过0％，也可以为0.0002％以上，也可以为0.0005％以上。
·剩余部分：Fe和杂质
在本申请中的化学组成中，除了上述的各元素以外的剩余部分为Fe和杂质。
这里，杂质是指原材料中所含的成分或在制造的工序中混入的成分，而并不是有意地使钢中含有的成分。
作为杂质，可以列举出上述元素以外的所有元素。作为杂质的元素可以仅是1种，也可以是2种以上。
<金属组织>
下面，对本申请的钢丝的金属组织进行说明。
(贝氏体的面积率)
在将C的质量％设定为[C％]的情况下，本申请的钢丝的金属组织由面积率为(35×[C％]+50)％以上的贝氏体和作为先共析铁素体和珠光体中的至少一者的剩余部分构成。
由此，冷加工性和耐氢脆特性会提高。
在钢丝的金属组织中的贝氏体的面积率低于(35×[C％]+50)％的情况下，钢丝的强度(抗拉强度、硬度等)变得不均匀，因此在对非调质机械部件进行冷加工时会变得容易产生裂纹(即，冷加工性下降)。
另外，在钢丝的金属组织中的贝氏体的面积率低于(35×[C％]+50)％的情况下，在对该钢丝进行冷加工而得到的非调质机械部件中，金属组织的贝氏体的面积率也会变得低于(35×[C％]+50)％。其结果是，非调质机械部件的耐氢脆特性劣化。
从进一步提高冷加工性和耐氢脆特性的观点出发，贝氏体的面积率优选为(35×[C％]+55)％以上，更优选为(35×[C％]+60)％以上。
从制造适应性的观点出发，贝氏体的面积率优选为98％以下，更优选为95％以下，进一步优选为90％以下。
在本申请的钢丝的金属组织中，珠光体的面积率的具体的优选范围尽管也取决于[C％]，但优选为60～98％，更优选为65～95％，特别优选为70～90％。
本申请的钢丝的金属组织中的剩余部分为先共析铁素体和珠光体中的至少一者。
在剩余部分含有马氏体的情况下，冷加工性和在制成非调质机械部件的情况下的耐氢脆特性会下降。
本说明书中，贝氏体的面积率(％)是指按照以下的步骤求出的值。
首先，使用硝酸乙醇对钢丝的C断面进行蚀刻，使金属组织显现出来。
然后，从蚀刻后的C断面上的深度为50μm的位置(即，圆周状的位置)中，沿着圆周方向每隔90°选出4个观察位置，对各个观察位置使用FE-SEM(Field Emission-ScanningElectron Microscope)拍摄倍率为1000倍的SEM照片。
同样，从蚀刻后的C断面上的深度为0.25D的位置(即，圆周状的位置)中，沿着圆周方向每隔90°选出4个观察位置，对各个观察位置使用FE-SEM拍摄倍率为1000倍的SEM照片。
在得到的8张SEM照片中，以目视标记出贝氏体以外的组织(先共析铁素体、珠光体等)，通过图像解析求出贝氏体以外的组织相对于金属组织全体的面积率(％)。通过由100％减去所得到的贝氏体以外的组织的面积率(％)，从而可得到贝氏体的面积率(％)。
(AR)
本申请的钢丝的AR(即，在L断面上的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.4以上。由此氢脆特性会提高。其理由如前所述，据认为是因为：表层中的伸长的贝氏体晶粒(即，AR为1.4以上的贝氏体晶粒)成为对来自钢丝表面的氢侵入的阻力和/或成为对裂纹的发展的阻力。
在钢丝的AR低于1.4的情况下，对钢丝进行冷加工而得到的非调质机械部件的AR也变得低于1.4。在此情况下，由于难以获得上述效果(成为对氢侵入的阻力的效果和/或成为对裂纹的发展的阻力的效果)，因此非调质机械部件的耐氢脆特性不会提高。
从进一步提高耐氢脆特性的观点出发，AR优选为1.5以上，更优选为1.6以上。
从钢丝的制造适应性的观点出发，AR优选为2.5以下，更优选为2.0以下。
本说明书中，贝氏体晶粒是指：在采用EBSD(电子背散射衍射；electron backscattering diffraction)法而得到的bcc结构的晶体取向图中，由取向差达到15°以上的边界所围成的区域的贝氏体。即，上述方位差达到15°以上的边界是贝氏体晶粒的晶界。
本说明书中，AR是指按照以下的步骤所测定的值。
首先，从表示钢丝的L断面上的深度为50μm的位置的直线上，每隔2.0mm选出4个观察位置，使用EBSD装置分别取得以各个观察位置为中心的深度方向为50μm轴方向为250μm的区域中的bcc结构的晶体取向图。
在得到的全部4个晶体取向图中，从表示深度为50μm的位置的直线所横穿的贝氏体晶粒的组中，从当量圆直径最大的贝氏体晶粒开始依次选定10个贝氏体晶粒。
然后，求出所选定的10个贝氏体晶粒的各自的长宽比，将10个贝氏体晶粒的长宽比(即，10个值)的平均值设定为AR(即，在L断面上的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)。
本说明书中，贝氏体晶粒的长宽比是指用贝氏体晶粒的长径除以短径而得到的值(即长径/短径)。这里，贝氏体晶粒的长径是指贝氏体晶粒的最大长度，贝氏体晶粒的短径是指与长径方向正交的方向的长度的最大值。
图1是表示本申请的一个例子的钢丝的L断面上的贝氏体晶粒的一个例子的概念图。
图1中，不仅图示了贝氏体晶粒的晶界，还图示了该贝氏体晶粒的长径(Majoraxis)和短径(Minor axis)。
贝氏体晶粒的形状可以是图1中所示那样的多边形状，也可以是椭圆形状，也可以是多边形状和椭圆形状以外的形状(例如不定形状)。
总之，贝氏体晶粒只要AR为1.4以上即可，其形状并无特别限制。
(长宽比的比率〔表层/0.25D〕)
本申请的钢丝的长宽比的比率〔表层/0.25D〕(即，(AR)/(在L断面上的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比))为1.1以上。
通过本申请的钢丝的长宽比的比率〔表层/0.25D〕为1.1以上，从而如前所述，耐氢脆特性会提高。其理由据认为是因为：表层中的伸长的贝氏体晶粒成为对来自钢丝表面的氢侵入的阻力和/或成为对裂纹的发展的阻力。
另外，通过本申请的钢丝的长宽比的比率〔表层/0.25D〕为1.1以上，使得形变集中于钢丝的表层，因此能够有效地提高耐氢脆特性。
如果长宽比的比率〔表层/0.25D〕低于1.1，则不仅需要提高钢丝的表层的形变，还需要提高钢丝内部的形变，因此有可能无法有效地提高耐氢脆特性、钢丝的生产率有可能会下降。
从提高耐氢脆特性的观点出发，长宽比的比率〔表层/0.25D〕优选为1.2以上。
从钢丝的制造适应性的观点出发，长宽比的比率〔表层/0.25D〕优选为2.0以下，更优选为1.8以下，特别优选为1.6以下。
本说明书中，除了将观察位置从L断面上的深度为50μm的位置变更为L断面上的深度为0.25D的位置以外，在L断面上的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比是通过与上述的AR的测定方法同样的方法来测定的。
(GD)
本申请的钢丝的GD(即，在C断面上的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)为(15/AR)μm以下。通过贝氏体晶粒为微细(即，GD为(15/AR)μm以下)，从而如上所述，冷加工性和耐氢脆特性会提高。
从进一步提高冷加工性和耐氢脆特性的观点出发，GD优选为10.0μm以下，更优选为9.5μm以下。
从钢丝的制造适应性的观点出发，GD优选为5.0μm以上，更优选为6.0μm以上。
在本说明书中，GD是指按照以下的步骤所测定的值。
首先，在表示钢丝的C断面上的深度为50μm的位置的圆周上，沿着圆周方向每隔45°选出8个观察位置，使用EBSD装置分别取得以各个观察位置为中心的50μm×50μm的区域中的bcc结构的晶体取向图。
分别测定所得到的全部8个晶体取向图中所含的全部的贝氏体晶粒的当量圆直径。将得到的测定值的平均值设定为GD(即，在C断面上的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)。
(粒径的比率〔表层/0.25D〕)
本申请的钢丝的粒径的比率〔表层/0.25D〕(即，(GD)/(在C断面上的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径))低于1.0。
通过本申请的钢丝的粒径的比率〔GD/0.25D〕低于1.0，使得冷加工性和耐氢脆特性提高。
从进一步提高冷加工性和耐氢脆特性的观点出发，粒径的比率〔GD/0.25D〕优选为0.98以下，更优选为0.95以下，特别优选为0.93以下。
从钢丝的制造适应性的观点出发，粒径的比率〔GD/0.25D〕优选为0.80以上，更优选为0.90以上，特别优选为0.91以上。
本说明书中，除了将观察位置从C断面上的深度为50μm的位置变更为C断面上的深度为0.25D的位置以外，在C断面上的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径是通过与上述的GD的测定方法同样的方法来测定的。
本申请的钢丝的抗拉强度(Tensile Strength；TS)为900～1500MPa。
通过本申请的钢丝的TS为900MPa以上，从而通过对该钢丝进行冷加工而易于制造TS为1100MPa以上的非调质机械部件。
另外，就以往的钢丝而言，如果钢丝的TS为900MPa以上，则冷加工性有下降的倾向。
但是，就本申请的钢丝而言，通过具有上述的化学组成和金属组织，使得其既是TS为900MPa以上的钢丝，而且冷加工性也优异。
另外，通过本申请的钢丝的TS为1500MPa以下，使得钢丝的制造适应性和冷加工性优异。
本说明书中，钢丝的抗拉强度(TS)和非调质机械部件的抗拉强度(TS)都是指使用JIS Z 2201(2011年)的9A试验片、根据JIS Z 2201(2011年)中记载的试验方法所测定的值。
从进一步提高钢丝的制造适应性和冷加工性的观点出发，本申请的钢丝的TS优选为900～1300MPa，更优选为900～1200MPa。
本申请的钢丝中，D(即，钢丝的直径)优选为3～30mm，更优选为5～25mm，特别优选为5～20mm。
从冷加工性的观点出发，本申请的钢丝的极限压缩率优选为75％以上。极限压缩率的测定方法如后述的实施例所示。
作为制造本申请的钢丝的方法的一个例子，可以列举出以下的制法A。
制法A包含下述工序：
通过将具有本申请中的化学组成的钢坯加热至1000～1150℃、将终轧温度设定为800～950℃来实施热轧，从而获得线材的工序；
通过将温度为800～950℃的上述线材在400～550℃的熔融盐槽中浸渍50秒以上，从而进行恒温相变处理的工序；
将恒温相变处理过的线材水冷至300℃以下的温度的工序；和
通过对水冷后的线材实施使总断面收缩率达到15～35％的拉丝加工，从而获得钢丝的工序。
通过制法A而得到的钢丝(目标物)的化学组成可视为与制法A中的钢坯(原料)的化学组成相同。其理由是因为：上述热轧、上述恒温相变处理、上述水冷及上述拉丝加工都不会对钢的化学组成产生影响。
制法A通过含有上述恒温相变处理的工序和上述水冷的工序，从而容易制造贝氏体的面积率和剩余部分分别满足上述条件的本申请的钢丝。
例如，通过在上述恒温相变处理的工序中、将线材浸渍于熔融盐槽中的浸渍时间为50秒以上，使得贝氏体的面积率和剩余部分容易分别满足上述的条件。
浸渍时间的上限没有特别限制。从钢丝的生产率的观点出发，浸渍时间优选为100秒以下，更优选为80秒以下。
另外，通过在获得上述钢材的工序(即，包含拉丝加工的工序；以下也称作“拉丝加工工序”)中、总断面收缩率为15％以上，从而容易制造抗拉强度为900MPa以上的钢材。
另外，通过在拉丝加工工序中、总断面收缩率为35％以下，从而容易制造AR为1.4以上、长宽比的比率〔表层/0.25D〕为1.1以上的钢材(即，与钢材内部的贝氏体晶粒相比，钢材表层的贝氏体晶粒被伸长了的钢材)。
拉丝加工工序可以是仅包含一次拉丝加工的工序，也可以是包含多次拉丝加工的工序。
即，拉丝加工工序中的总断面收缩率15～35％可以通过一次拉丝加工来实现，也可以通过多次拉丝加工来实现。
在拉丝加工工序仅包含一次拉丝加工的情况下，作为拉丝加工中所使用的拉模，优选使用工作锥半角超过10°的拉模。由此，容易制造长宽比的比率〔表层/0.25D〕为1.1以上的钢材。
另外，在拉丝加工工序包含多次拉丝加工的情况下，优选在最终道次的断面收缩率达到10％以下的条件下进行多次拉丝加工。由此，容易制造长宽比的比率〔表层/0.25D〕为1.1以上的钢材。
在拉丝加工工序包含多次拉丝加工的情况下的最终道次的断面收缩率更优选为5～10％，进一步优选为5～9％，特别优选为5～8％。
本申请的钢丝特别适合作为用于制造含有抗拉强度为1100～1500MPa的圆柱状的轴部的非调质机械部件的钢丝。
即，通过对本申请的钢丝进行冷加工(以及优选的是在冷加工后保持在100～400℃)，从而容易制造含有抗拉强度为1100～1500MPa的圆柱状的轴部的非调质机械部件。
这里，通过对本申请的钢丝进行冷加工(以及优选的是在冷加工后保持在100～400℃)而得到的非调质机械部件的化学组成可视为与本申请的钢丝的化学组成相同。其理由是因为：冷加工和热处理不会对钢的化学组成产生影响。
另外，通过对本申请的钢丝进行冷加工(以及根据需要在冷加工后实施100～400℃的热处理)而得到的非调质机械部件的金属组织可视为与本申请的钢丝的金属组织相同。其理由是因为：用于获得具有圆柱状的轴部的非调质机械部件的冷加工的量是微小的。
〔非调质机械部件〕
以下，对本申请的非调质机械部件(以下也简称为“机械部件”)的第1实施方式和第2实施方式进行说明。
本申请的第1实施方式的机械部件包含圆柱状的轴部，
化学组成是上述的本申请中的化学组成，
在将C的质量％设定为[C％]的情况下，金属组织由面积率为(35×[C％]+50)％以上的贝氏体和作为先共析铁素体和珠光体中的至少一者的剩余部分构成，
在将与圆柱状的轴部的轴方向平行并包含中心轴的断面设定为L断面、将与圆柱状的轴部的轴方向垂直的断面设定为C断面、将圆柱状的轴部的直径设定为D、将在L断面上的距离圆柱状的轴部的表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比设定为AR、将在C断面上的距离圆柱状的轴部的表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径设定为GD的情况下，AR为1.4以上，(AR)/(在L断面上的距离圆柱状的轴部的表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上，GD为(15/AR)μm以下，(GD)/(在C断面上的距离圆柱状的轴部的表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)为低于1.0，
圆柱状的轴部的抗拉强度(TS)为1100～1500MPa。
第1实施方式的机械部件中的化学组成和圆柱状的轴部的金属组织(即，贝氏体面积率、AR、长宽比的比率〔表层/0.25D〕、GD和平均粒径的比率〔表层/0.25D〕，以下相同)分别与本申请的钢丝中的化学组成和金属组织相同。
因此，第1实施方式的机械部件的耐氢脆特性优异。
第1实施方式的机械部件可以使用冷加工性优异的钢丝(例如，本申请的钢丝)来制造。
第1实施方式的机械部件中的化学组成和圆柱状的轴部的金属组织的优选形态分别与本申请的钢丝中的化学组成和金属组织的优选形态相同。
本申请的第2实施方式的机械部件是本申请的钢丝的冷加工品(即，通过对本申请的钢丝进行冷加工而得到的机械部件)，圆柱状的轴部的抗拉强度为1100～1500MPa。
因此，第2实施方式的机械部件的耐氢脆特性优异。
第2实施方式的机械部件中的化学组成和圆柱状的轴部的金属组织的优选形态分别与本申请的钢丝中的化学组成和金属组织的优选形态相同。
在本申请的机械部件中，第1实施方式和第2实施方式也可以具有重复部分。
即，不仅仅符合第1实施方式和第2实施方式中的任一者的机械部件包含在本申请的机械部件的范围内，符合第1实施方式和第2实施方式这两者的机械部件也当然包含在本申请的机械部件的范围内。
从进一步提高机械部件的制造适应性和耐氢脆特性的观点出发，本申请的机械部件(第1实施方式和/或第2实施方式的机械部件)的TS优选为1100MPa以上且低于1410MPa，更优选为1100～1406MPa，特别优选为1100～1400MPa。
作为本申请的机械部件，只要是包含圆柱状的轴部的非调质机械部件，则并无特别限制，但其中特别优选非调质螺栓。
作为制造本申请的机械部件的方法的一个例子，可以列举出以下的制法X。
制法X包含通过对本申请的钢丝进行冷加工来获得机械部件的工序。
制法X优选包含将通过冷加工而得到的机械部件保持在100～400℃的温度范围内的工序(以下也称作“保持工序”)。
通过包含保持工序，从而更加容易制造抗拉强度为1100～1500MPa的机械部件。
保持工序中的保持温度为100～400℃，优选为200～400℃，更优选为300～400℃。
保持工序中的保持时间(即，将机械部件保持在上述温度范围内的时间)优选为10～120分钟，更优选为10～60分钟。
以上所说明的本申请的非调质机械部件用钢丝及非调质机械部件可以利用于汽车等各种机械、建筑等中。
实施例
以下示出本申请的实施例，但本申请不限于以下的实施例。
〔水准(condition)1～28〕
<钢丝的制造>
使用表1所示的化学组成的钢坯(billet)，制造了表3所示直径(D)的钢丝。
在表1中的各钢种的化学组成中，表1所示的元素以外的剩余部分为Fe和杂质。
就水准1～4、6～9、11、12和14～26而言，通过对钢坯依次实施表2所示条件的热轧、恒温相变处理、水冷和拉丝加工，从而得到了直径(D)如表3所示的钢丝。
就水准5、27和28而言，通过对钢坯实施表2所示条件的热轧、然后依次实施风冷、加热温度为950℃的再加热、铅浴温度为580℃的条件下的铅浴淬火和自然冷却、然后实施表2所示条件的拉丝加工，从而得到了直径(D)如表3所示的钢丝。
就水准10和13而言，通过对钢坯实施表2所示条件的热轧、然后进行风冷、然后实施表2所示条件的拉丝加工，从而得到了直径(D)如表3所示的钢丝。
<钢丝的测定>
对各水准的钢丝通过上述的方法分别进行了：贝氏体的面积率的测定、剩余部分的确认、AR(即，在L断面上的深度为50μm位置处的贝氏体晶粒的平均长宽比)的测定、长宽比的比率〔表层/0.25D〕(即，(AR)/(在L断面上的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比))测定、GD(即，在C断面上的深度为50μm位置处的贝氏体晶粒的平均粒径)的测定、粒径的比率〔表层/0.25D〕(即，(GD)/(在C断面上的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径))的测定和抗拉强度(TS)的测定。
各测定结果示于表3中。
<钢丝的冷加工性(极限压缩率的测定)>
对各水准的钢丝，通过测定下述极限压缩率，从而评价了冷加工性。
首先，通过对钢丝进行机械加工，从而制作了直径为D(即，钢丝的直径)、长度为1.5×D的试样。
将所得到的试样的两个端面使用一对模具进行束缚。作为一对模具，使用了分别在与试样端面的接触面上具有同心圆状的槽的模具。在该状态下，将试样沿长度方向进行了压缩。通过对该压缩中的试样的压缩率进行各种变更来进行试验，从而求出了不会产生试样的裂纹的最大的压缩率。
将不会产生试样的裂纹的最大的压缩率设定为极限压缩率(％)。
其结果是，将极限压缩率为75％以上的情况判断为冷加工性良好(G)，将极限压缩率低于75％的情况判断为冷加工性不良(NG)。
以上的结果示于表3中。
<机械部件的制造>
通过对各水准的钢丝进行冷加工(冷锻造)，从而加工成带凸缘的螺栓的形状。通过将加工后的钢丝加热至350℃并在该温度下保持30分钟，从而得到了作为机械部件的非调质螺栓。
<机械部件的抗拉强度(TS)的测定>
对所得到的机械部件(非调质螺栓)的轴部的TS使用上述的测定方法进行了测定。
结果示于表3中。
<机械部件的耐氢脆特性的评价>
对所得到的机械部件(非调质螺栓)使用以下的方法测定了耐氢脆特性。
首先，通过对机械部件进行电解充氢，使机械部件含有0.5ppm的扩散氢。
然后，为了防止试验中氢从机械部件释放到空气中，对试样实施了镀Cd。
然后，在大气中，对机械部件施加该机械部件的最大拉伸载荷的90％的载荷，在该状态下保持了100小时以上。
其结果是，将经过100小时时未发生断裂的情况判断为耐氢脆特性良好(G)，将经过100小时时发生了断裂的情况判断为耐氢脆特性不良(NG)。
以上的结果示于表3中。
表1
钢种 C Si Mn Al P S N Cr Ti Nb V B O
A 0.26 0.18 0.91 0.036 0.015 0.011 0.0032 0.14 0.021 - - 0.0018 0.0014
B 0.26 0.19 1.22 0.032 0.016 0.009 0.0036 - 0.022 - - 0.0022 0.0015
C 0.28 0.19 0.95 0.035 0.009 0.008 0.0035 0.16 0.018 0.02 0.0017 0.0012
D 0.28 0.19 1.08 0.033 0.014 0.009 0.0034 0.15 0.019 - - 0.0021 0.0014
E 0.30 0.21 0.98 0.032 0.009 0.008 0.0039 0.16 0.021 0.07 0.0019 0.0011
F 0.37 0.19 1.07 0.037 0.012 0.008 0.0032 0.17 0.017 - - 0.0017 0.0015
G 0.39 0.23 1.42 0.036 0.008 0.009 0.0034 0.22 - - - - 0.0017
H 0.38 0.22 1.40 0.039 0.007 0.008 0.0036 - - - - - 0.0011
1 0.25 0.06 1.62 0.029 0.013 0.010 0.0044 - 0.011 - - - 0.0013
J 0.22 0.46 0.97 0.041 0.009 0.009 0.0038 0.35 - - - 0.0016 0.0012
K 0.32 0.11 0.55 0.033 0.008 0.008 0.0037 0.52 - 0.01 - 0.0014 0.0009
L 0.29 0.17 1.94 0.035 0.011 0.009 0.0041 - - - 0.06 - 0.0015
表2
Figure BDA0001725296450000251
表3
Figure BDA0001725296450000261
-表3的说明-
在剩余部分组织栏中，F、P和M分别是指先共析铁素体、珠光体和马氏体。
如表3所示，具有本申请中的化学组成、贝氏体面积率为(35×[C％]+50)％以上、剩余部分组织为先共析铁素体(F)和珠光体(P)中的至少一者、AR为1.4以上、长宽比的比率〔表层/0.25D〕为1.1以上、GD为(15/AR)μm以下、粒径的比率〔GD/0.25D〕低于1.0、TS为900～1500MPa的实施例的各水准的钢丝既是TS为900MPa以上的钢丝，而且冷加工性也优异，制成机械部件的情况下的耐氢脆特性也优异。
另外，通过对实施例的各水准的钢丝进行冷加工，从而可以制造TS为1100MPa以上的机械部件。
相对于实施例，贝氏体面积率低于(35×[C％]+50)％的水准10、13和21(均为比较例)的钢丝的冷加工性和在制成机械部件的情况下的耐氢脆特性差。
贝氏体面积率低于(35×[C％]+50)％、剩余部分含有马氏体的水准22(比较例)的钢丝的冷加工性特别差，甚至都无法制造机械部件。因此，对于水准22的钢丝，未能进行在制成机械部件的情况下的耐氢脆特性的评价。
另外，AR低于1.4的水准2、8和15(均为比较例)的钢丝的制成机械部件的情况下的耐氢脆特性差。
另外，长宽比的比率〔表层/0.25D〕低于1.1的水准2、15、23和24(均为比较例)的钢丝的制成机械部件的情况下的耐氢脆特性差。
另外，GD超过(15/AR)μm的水准5和27(均为比较例)的钢丝的钢丝冷加工性差。水准27的制成机械部件的情况下的耐氢脆特性也差。
另外，粒径的比率〔GD/0.25D〕为1.0以上的水准5和28(均为比较例)的钢丝的钢丝冷加工性差。
另外，TS低于900MPa的水准25和26(均为比较例)的钢丝不能制造TS为1100MPa以上的机械部件。
冷加工性不良的钢丝(极限压缩率低于75％)在制造机械部件时，加工裂纹的发生频率高。进而，使用冷加工性不良的钢丝(极限压缩率低于75％)所制造的机械部件的尺寸精度差。
日本专利申请2016-006378的公开的全部内容通过参照而引入本说明书中。
本说明书中记载的所有文献、专利申请和技术标准与具体且各自地记载了“各个文献、专利申请和技术标准通过参照而被引入”的情况相同程度地通过参照而被引入到本说明书中。

Claims (9)

1.一种非调质机械部件用钢丝，其化学组成以质量％计为：
C：0.20～0.40％、
Si：0.05～0.50％、
Mn：0.50～2.00％、
Al：0.005～0.050％、
P：0～0.030％、
S：0～0.030％、
N：0～0.0050％、
Cr：0～1.00％、
Ti：0～0.050％、
Nb：0～0.05％、
V：0～0.10％、
B：0～0.0050％、
O：0～0.0030％、以及
剩余部分：Fe和杂质，
其中，在将C的质量％设定为[C％]的情况下，金属组织由面积率为(35×[C％]+50)％以上的贝氏体和作为先共析铁素体和珠光体中的至少一者的剩余部分构成，
在将与钢丝的轴方向平行并包含中心轴的断面设定为L断面、将与钢丝的轴方向垂直的断面设定为C断面、将钢丝的直径设定为D、将在L断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比设定为AR、将在C断面上的距离钢丝表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径设定为GD的情况下，AR为1.4以上，(AR)/(在L断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上，GD为“15/AR”μm以下，(GD)/(在C断面上的距离钢丝表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)低于1.0，
抗拉强度为900～1500MPa。
2.根据权利要求1所述的非调质机械部件用钢丝，其以质量％计含有下述元素中的1种或2种以上：
Cr：超过0％且为1.00％以下、
Ti：超过0％且为0.050％以下、
Nb：超过0％且为0.05％以下、
V：超过0％且为0.10％以下、以及
B：超过0％且为0.0050％以下。
3.根据权利要求1所述的非调质机械部件用钢丝，其中，所述D为3～30mm。
4.根据权利要求2所述的非调质机械部件用钢丝，其中，所述D为3～30mm。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的非调质机械部件用钢丝，其极限压缩率为75％以上。
6.一种非调质机械部件，其含有圆柱状的轴部，
其化学组成以质量％计为：
C：0.20～0.40％、
Si：0.05～0.50％、
Mn：0.50～2.00％、
Al：0.005～0.050％、
P：0～0.030％、
S：0～0.030％、
N：0～0.0050％、
Cr：0～1.00％、
Ti：0～0.050％、
Nb：0～0.05％、
V：0～0.10％、
B：0～0.0050％、
O：0～0.0030％、以及
剩余部分：Fe和杂质，
其中，在将C的质量％设定为[C％]的情况下，金属组织由面积率为(35×[C％]+50)％以上的贝氏体和作为先共析铁素体和珠光体中的至少一者的剩余部分构成，
在将与所述圆柱状的轴部的轴方向平行并包含中心轴的断面设定为L断面、将与所述圆柱状的轴部的轴方向垂直的断面设定为C断面、将所述圆柱状的轴部的直径设定为D、将在L断面上的距离所述圆柱状的轴部的表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比设定为AR、将在C断面上的距离所述圆柱状的轴部的表面的深度为50μm的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径设定为GD的情况下，AR为1.4以上，(AR)/(在L断面上的距离所述圆柱状的轴部的表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均长宽比)为1.1以上，GD为“15/AR”μm以下，(GD)/(在C断面上的距离所述圆柱状的轴部的表面的深度为0.25D的位置处所测定的贝氏体晶粒的平均粒径)低于1.0，
所述圆柱状的轴部的抗拉强度为1100～1500MPa。
7.根据权利要求6所述的非调质机械部件，其以质量％计含有下述元素中的1种或2种以上：
Cr：超过0％且为1.00％以下、
Ti：超过0％且为0.050％以下、
Nb：超过0％且为0.05％以下、
V：超过0％且为0.10％以下、以及
B：超过0％且为0.0050％以下。
8.一种非调质机械部件，其是权利要求1～5中任一项所述的非调质机械部件用钢丝的冷加工品，其包含圆柱状的轴部，所述圆柱状的轴部的抗拉强度为1100～1500MPa。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的非调质机械部件，其为非调质螺栓。
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