CN109196132A - 钢线 - Google Patents

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Abstract

一种钢线，其具有规定的化学组成，在上述钢线的沿着包含轴线的轴向的L截面的比距离上述钢线的表面为100μm的深度更靠轴线侧的区域中，金属组织以面积率计包含90％以上的拉伸珠光体，在上述L截面的从上述钢线的上述表面到100μm的深度为止的区域中，金属组织以面积率计包含70％以上的拉伸珠光体，在将上述钢线的直径以单位为mm计定义为D、将上述钢线的上述表面的维氏硬度的标准偏差定义为σHV、将上述钢线的屈服强度定义为Rp0.2的情况下，满足σHV<(‑9500×ln(D)+30000)×exp(‑0.003×Rp0.2)，抗拉强度TS为1770MPa以上。

Description

钢线
技术领域
本发明涉及具有抗拉强度TS为1770MPa以上的高强度的钢线。
本申请基于2016年07月14日在日本申请的日本特愿2016-139744号而主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
对高碳钢线材实施拉丝加工而得到的裸露状态的钢线或者将线材在拉丝后通过镀Zn等被覆而得到的被覆钢线被用于桥梁线缆用钢线、PC钢线、各种钢线缆中所使用的钢线等各种用途中。就这些钢线而言，作为重要的特性，除了抗拉强度以外，还被要求例如JISG 3521(硬钢线)的标准中规定的扭转特性(与线径相应的扭转次数)优异。
但是，一般而言，越是高强度的钢线则在钢线的扭转试验中变得越容易产生被称为层离的纵向裂纹。即，越是高强度的钢线则变得越难以满足优异的扭转特性。
关于上述课题，在专利文献1中，提出了绞线加工中的层离产生得以抑制了的钢线作为具有优异的扭转特性的钢线。在专利文献1中，公开了通过按照线径来调整钢线的横截面中的表层硬度从而使层离产生得以抑制。
但是，据认为：层离是从钢线的长度方向中的最弱的点产生的。因此，就仅控制特定的横截面的表层硬度而言，难以可靠地抑制层离。
在专利文献2中，公开了一种热浸镀锌钢线，其通过按照Si含量和Al含量和线径来控制钢线的TS，从而抑制先共析渗碳体并且满足扭转特性。但是，在专利文献2中，仅仅是通过Si、Al量的平衡来控制了钢线的抗拉强度，没有调整用于抑制层离的钢线的组织或机械特性的不均。因此，专利文献2实质上没有兼顾高强度和层离的产生抑制。
另外，以往认为：如果抑制层离的产生，则扭转特性提高。但是，本发明的发明者们发现：即使不产生层离，到断裂为止的扭转次数(扭转值)也有可能变低。因此，如果考虑结构物的安全性，则对于钢线，要求作为扭转特性，不仅不产生层离，还要显示出充分的扭转值。
在专利文献3中，公开了通过规定Ti与N的质量比、控制钢线表面的铁素体的(110)面的半宽度及残余应力、并将屈服比YR(屈服强度YS与抗拉强度TS之比)设定为80％以下，从而得到不产生层离的钢线。
但是，在专利文献3中，虽然对层离进行了研究，但是没有对扭转值进行研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3984393号公报
专利文献2：日本专利第3036393号公报
专利文献3：日本专利第4377715号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是以以上的情况作为背景而进行的。本发明的课题是，提供在扭转试验中不产生层离并且显示出充分的扭转值的扭转特性优异的钢线。
用于解决课题的手段
本发明的发明者们关于层离的产生行为是着眼于由钢线的长度方向及周向的扭转变形引起的流变应力(flow stress)而对抑制层离的产生、并且使扭转值提高的方法进行了研究。其结果发现：通过相对于钢线整体的屈服应力和线径，使最表层的流变应力的不均匀性降低，从而使由扭转变形引起的最表面的应变的不均匀性减少，扭转特性提高，并最终完成了本发明。
本发明是基于上述见解而进行的，其主旨如下所述。
(1)本发明的一方案的钢线，其化学组成以质量％计含有：C：0.75～1.10％、Si：0.10～1.40％、Mn：0.10～1.0％、Al：0～0.10％、Ti：0～0.10％、Cr：0～0.60％、V：0～0.10％、Nb：0～0.10％、Mo：0～0.20％、W：0～0.50％、B：0～0.0030％，N限制为0.0060％以下、P限制为0.030％以下、S限制为0.030％以下，剩余部分包含Fe及杂质，其中，在所述钢线的沿着包含轴线的轴向的L截面的比距离所述钢线的表面为100μm的深度更靠轴线侧的区域中，金属组织以面积率计包含90％以上的拉伸珠光体(拉拔珠光体)，在所述L截面的从所述钢线的所述表面到100μm的深度为止的区域中，金属组织以面积率计包含70％以上的所述拉伸珠光体，在将所述钢线的直径以单位为mm计定义为D、将所述钢线的所述表面的维氏硬度的标准偏差定义为σHV、将所述钢线的屈服强度定义为Rp0.2的情况下，满足下述的(a)式，抗拉强度为1770MPa以上。
σHV&lt;(-9500×ln(D)+30000)×exp(-0.003×Rp0.2)(a)
(2)根据上述(1)中记载的钢线，其中，所述化学组成也可以以质量％计含有选自Al：0.001～0.10％、Ti：0.001～0.10％、Cr：超过0％且为0.60％以下、V：超过0％且为0.10％以下、Nb：超过0％且为0.10％以下、Mo：超过0％且为0.20％以下、W：超过0％且为0.50％以下、B：超过0％且为0.0030％以下中的一种以上。
根据上述(1)或(2)中记载的钢线，其中，在所述钢线的表面上，也可以具有包含Zn、Al、Cu、Sn、Mg、Si中的任一种以上的被覆层。
在本发明中，对于屈服强度YS，采用0.2％屈服强度(Rp0.2)。
发明效果
根据本发明的上述方案，通过适当地调节钢线的化学组成和金属组织，并且将钢线表面的硬度分布抑制在与钢线的屈服强度和线径相应的适当的范围内，从而得到具有良好的扭转特性的钢线。这样的钢线作为桥梁线缆、PC钢线、ACSR等各种缆用等用途中使用的钢线、此外主要在赋予扭转(扭曲)的用途中使用的钢线是有用的。
附图说明
图1是对钢线表面进行硬度测定后的钢线表面的照片。
图2是对于本发明例及比较例分别示出实施例中的线径为5.0～5.4mm的钢线的σHV的阈值及屈服强度(Rp 0.2)和扭转特性的关系的图表。
图3是说明扭转试验中的扭转值的判断方法的示意图。
具体实施方式
以下，对本发明的一个实施方式的钢线(本实施方式的钢线)进行详细说明。
&lt;化学组成&gt;
首先对本实施方式的钢线中的化学组成(成分组成)的限定理由进行说明。以下，对各化学成分使用的％全部是指质量％。
[C：0.75～1.10％]
C是通过使渗碳体分率增加、并且使珠光体的片层间距微细化而有助于钢线的高强度化的元素。C含量低于0.75％时，制成珠光体作为主要的组织变得困难。因此，C含量设定为0.75％以上。优选为0.77％以上，更优选为0.80％以上。另一方面，如果C含量超过1.10％，则在成为钢线的原材料的线材中会析出先共析渗碳体，线材的延展性恶化。在该情况下，由线材来制造钢线时的拉丝加工变得困难，并且钢线的延展性也劣化。因此，将C含量设定为1.10％以下。优选为1.05％以下，更优选为1.00％以下。
[Si：0.10～1.40％]
Si是脱氧元素，并且是铁素体的固溶强化元素。Si含量低于0.10％时，变得无法确保热处理时的充分的淬透性。另外，在对钢线进行镀锌的情况下，合金层的控制变得困难。因此，将Si含量设定为0.10％以上。优选为0.12％以上，更优选为0.15％以上。另一方面，如果Si含量变得过量，则加热时的脱碳会被促进，机械去氧化皮性恶化。另外，在铅浴淬火时非珠光体组织增加。因此，将Si含量设定为1.40％以下。优选为1.30％以下，更优选为1.25％以下。
[Mn：0.10～1.0％]
Mn是脱氧元素、并且是使钢的淬透性提高的元素。如果Mn含量低于0.10％，则无法确保热处理时的充分的淬透性。因此，将Mn含量设定为0.10％以上。优选为0.20％以上，更优选为0.30％以上。另一方面，如果Mn含量超过1.0％，则珠光体相变会发生延迟，变得难以得到所期望的显微组织。因此，将Mn含量设定为1.0％以下。优选为0.90％以下，更优选为0.80％以下。
本实施方式的钢线基本上是具有上述的必需成分、且剩余部分包含Fe及杂质。但是，除了上述各元素以外，也可以在以下说明的范围内含有选自Al、Ti、Cr、V、Nb、Mo、W及B中的1种以上。即，也可以含有必需成分、且包含选自Al、Ti、Cr、V、Nb、Mo、W及B中的1种以上、剩余部分包含Fe及杂质。Al、Ti、Cr、V、Nb、Mo、W及B为任选元素，不一定需要含有，因此下限为0％。
另外，所谓杂质是指在工业上制造钢材时从矿石或者废料等那样的原料或从制造工序的各种环境中混入的成分，且是在不会对钢的特性造成不良影响的范围内被容许的成分。
[Al：0～0.10％]
Al是作为脱氧元素有效的元素。在得到该作用的情况下，优选将Al含量设定为0.001％以上。更优选为0.005％以上，进一步优选为0.010％以上。另一方面，如果Al含量变得过量，则会生成粗大的硬质夹杂物。在该情况下，拉丝加工性下降，而且连续铸造中的稳定性下降。因此，即使在含有Al的情况下，也将Al含量设定为0.10％以下。优选为0.080％以下，更优选为0.070％以下。
[Ti：0～0.10％]
Ti是作为脱氧元素有效、并且具有将钢中的N固定而使拉丝加工性提高的作用的元素。此外，Ti是以Ti(C，N)析出、作为钉扎粒子发挥功能、有助于奥氏体晶粒的微细化的元素。在得到这些作用的情况下，优选将Ti含量设定为0.001％以上。更优选为0.005％以上，进一步优选为0.010％以上。另一方面，如果Ti含量变得过量，则在铸造阶段会生成粗大的TiN，拉丝加工性下降。因此，即使在含有Ti的情况下，也将Ti含量设定为0.10％以下。优选设定为0.03％以下，更优选设定为0.025％以下。
[Cr：0～0.60％]
Cr是提高淬透性的元素。另外，Cr是通过将珠光体的片层间距微细化而使钢线的强度提高的元素。在得到这些效果的情况下，优选将Cr含量设定为超过0％。更优选为0.05％以上。另一方面，Cr是渗碳体的稳定化元素。因此，如果Cr含量变得过量，则不仅到珠光体相变结束为止的时间变长，而且还变得容易生成先共析渗碳体。另外，机械去氧化皮性恶化。因此，即使在含有Cr的情况下，也将Cr含量设定为0.60％以下。优选设定为0.50％以下，更优选设定为0.40％以下。
[V：0～0.10％]
V是提高淬透性的元素，并且是如果在奥氏体区域中以碳氮化物析出则有助于奥氏体晶粒微细化、如果在铁素体区域中析出则有助于钢线的强化提高的元素。在得到这些效果的情况下，优选将V含量设定为超过0％。更优选为0.05％以上。
另一方面，如果V含量变得过量，则不仅到珠光体相变结束为止的时间变长、所要求的金属组织的制成变得困难，而且由于碳氮化物的析出强化而会导致钢线的扭转特性下降。因此，即使在含有V的情况下，也将V含量设定为0.10％以下。优选设定为0.085％以下，更优选设定为0.070％以下。
[Nb：0～0.10％]
Nb是提高淬透性的元素，并且是通过其碳氮化物以钉扎粒子起作用从而有助于奥氏体粒径的微细化的元素。在得到这些效果的情况下，优选将Nb含量设定为超过0％。更优选为0.003％以上。
另一方面，如果Nb含量变得过量，则到珠光体相变结束为止的时间变长，所要求的金属组织的制成变得困难。因此，即使在含有Nb的情况下，也将Nb含量设定为0.10％以下。优选设定为0.04％以下，更优选设定为0.03％以下。
[Mo：0～0.20％]
Mo是使钢的淬透性提高的元素，并且是通过溶质拖曳而有助于奥氏体粒径的微细化的元素。在得到这些效果的情况下，优选将Mo含量设定为超过0％。更优选设定为0.03％以上。
另一方面，如果Mo含量变得过量，则到珠光体相变结束为止的时间变长，所要求的金属组织的制成变得困难。因此，即使在含有Mo的情况下，也将Mo含量设定为0.20％以下。优选设定为0.10％以下，更优选设定为0.07％以下。
[W：0～0.50％]
W是使钢的淬透性提高的元素。在得到该效果的情况下，优选将W含量设定为超过0％。更优选为0.06％以上。
另一方面，如果W含量变得过量，则到珠光体相变结束为止的时间变长，所要求的金属组织的制成变得困难。因此，即使在含有W的情况下，也将W含量设定为0.50％以下。优选设定为0.20％以下，更优选设定为0.10％以下。
[B：0～0.0030％]
B是通过以固溶状态在晶界偏析来抑制铁素体的生成从而使拉丝加工性提高的元素。另外，B是具有通过以BN析出而使固溶N量下降的作用的元素。在得到这些效果的情况下，优选将B含量设定为超过0％。更优选为0.0003％以上。
另一方面，如果B含量变得过量，则会在晶界析出M23(C，B)6的碳化物，拉丝加工性下降。因此，即使在含有B的情况下，也将B含量设定为0.0030％以下。优选为0.0025％以下。
在本实施方式的钢线中，杂质中的N、P、S由于特别有害，因此需要如以下那样限制含量。
[N：0.0060％以下]
N是如果在钢中以固溶状态存在则会使钢线的扭转特性劣化、而且通过拉丝加工中的应变时效而使拉丝加工性下降的元素。因此，N是应该尽可能减少的元素。如果N含量超过0.0060％，则钢线表面的硬度不均变大，变得不满足本实施方式中规定的范围。因此，将N含量限制在0.0060％以下。优选为0.0040％以下。N含量优选较少，但将N含量控制在低于0.0010％在实际制造中成本会显著增加，并且会对其他杂质的控制造成影响。因此，如果考虑实际制造，则也可以将N含量设定为0.0010％以上。
[P：0.030％以下]
P是有助于铁素体的固溶强化的元素。但是，同时，P也是使钢的延展性大幅下降的元素。特别是，如果P含量超过0.030％，则伴随着延展性的下降，由线材拉丝加工成钢线时的拉丝加工性的下降变得显著。因此，P含量限制在0.030％以下。优选限制为0.020％以下，更优选限制为0.012％以下。
P含量优选较少，但如果将P含量控制在低于0.003％，则成本会显著上升。因此，如果考虑实际制造，则也可以将P含量设定为0.003％以上。
[S：0.030％以下]
S是引起热脆性的元素，并且是使钢的延展性下降的元素。如果S含量超过0.030％，则延展性的下降变得显著。因此，S的含量限制为0.030％以下。优选限制为0.020％以下，更优选限制为0.010％以下。
S含量优选较少，但如果将S含量控制在低于0.003％，则成本会显著上升。因此，如果考虑实际制造，则也可以将S含量设定为0.003％以上。
&lt;钢线的金属组织&gt;
在本实施方式的钢线中，如上述那样调整化学组成，与此同时使金属组织成为适当的组织，这为了提高扭转特性是有效的。
本实施方式的钢线的金属组织是以铁素体与渗碳体的层状组织即珠光体通过拉拔加工而发生伸长化所得到的拉伸珠光体作为主体。这里，所谓拉伸珠光体，具体而言，是指下述珠光体：在钢线的包含轴线的轴向的截面(L截面)即沿着拉拔方向的L截面中，珠光体晶粒的轴向的最大长度与其垂直方向的最大厚度的比率(轴向最大长度/与轴垂直方向的最大厚度)即长宽比为1.05以上的珠光体。在金属组织中，除了拉伸珠光体以外，作为非珠光体组织，有可能存在铁素体、先共析渗碳体、贝氏体或马氏体，但如果这些组织的分率(面积率)增加，则扭转特性下降。因此，将拉伸珠光体以上述的L截面的比距离钢线的表面为100μm的深度更靠轴线侧的区域(内部区域)中的面积率计设定为90％以上。更优选设定为95％以上。拉伸珠光体也可以为100％。
另一方面，在钢线的表层部分，由于在线材的铅浴淬火阶段，引起脱碳或者冷却速度与内部相比变快，从而显示出下述倾向：拉伸珠光体以外的非珠光体组织即铁素体、先共析渗碳体、贝氏体或者马氏体的分率与钢线内部相比增加。
但是，如果这些组织的面积率变高，则钢线的硬度不均会增大，扭转特性下降。因此，如上述那样在钢线的L截面的内部区域中将拉伸珠光体确保在90％以上，而且将钢线的表层区域的金属组织中的拉伸珠光体以面积率计设定为70％以上，优选设定为85％以上。在本实施方式中，所谓钢线的表层区域是指从钢线的表面到深度为100μm为止的区域。即，在钢线的L截面中，从钢线的表面到深度为100μm为止的区域为表层区域，比其更靠轴线侧(中心侧)的区域为内部区域。
另外，表层区域的拉伸珠光体的面积率设定为上述L截面的从表面到深度为100μm为止的区域内的拉伸珠光体的平均面积率。
具体而言，L截面的内部区域或表层区域中的拉伸珠光体的面积率如以下那样求出。
在L截面的表层区域(距离表面为深度50μm的位置)、1/4×D(距离表面为钢线的直径D的1/4深度的位置)、1/2×D(距离表面为钢线的直径D的1/2深度的位置)处，使用光学显微镜以倍率为2000倍各观察5个视场，拍摄所观察的视场的组织照片。标记出所拍摄的照片的非珠光体组织并进行图像解析，测定珠光体面积率。这里，仅为铁素体的区域、在铁素体地中粗大地分散有渗碳体那样的组织判断为非珠光体组织。另外，将珠光体晶粒的轴向的最大长度与其垂直方向的最大厚度的比率(轴向最大长度/与轴垂直方向的最大厚度)即长宽比为1.05以上的珠光体判断为拉伸珠光体。
将对由表层区域(距离表面为50μm的位置)的组织照片得到的拉伸珠光体的面积率进行平均而得到的值设定为表层区域中的拉伸珠光体的面积率。
另外，将对由1/4×D、1/2×D的组织照片得到的拉伸珠光体的面积率进行平均而得到的值设定为L截面的内部区域中的拉伸珠光体的面积率。
&lt;钢线表面的硬度的不均&gt;
据认为：钢线表面的硬度会对扭转变形时的流变应力(flow stress)产生影响。即，如果钢线表面的硬度产生不均，则在施加扭转变形时，施加的应变会变得不均匀。据认为：该不均匀性会成为产生层离、以少的扭转次数便产生断裂(扭转值下降)的原因。本发明的发明者们反复进行了实验及研究，结果发现：在使用标准偏差(σHV)作为钢线表面的维氏硬度HV的不均的情况下，如果按照钢线的直径(D[mm])及屈服强度(Rp0.2)来使σHV满足下述(1)式，则可以可靠地抑制施加扭转变形时的层离的产生及扭转值的下降。
σHV&lt;(-9500×ln(D)+30000)×exp(-0.003×Rp0.2)(1)
因此，在本实施方式的钢线中，规定钢线表面的维氏硬度HV的标准偏差σHV满足(1)式。这里，钢线表面的维氏硬度的标准偏差优选由相对于1点/mm2以上的密度且500mm2以上的面积而得到的硬度分布来算出。
具体而言，钢线表面的维氏硬度的标准偏差σHV可以通过以下的方法来求出。
即，使用便携式洛氏硬度试验机对钢线的表面以载荷为5kgf垂直地打入压头，测定硬度。此时，相对于钢线的周向、长度方向以1mm以内的间隔进行800点以上的打痕。将所得到的硬度换算成维氏硬度，基于换算出的值而求出标准偏差(σHV)。
在本实施方式中，如果硬度直接是洛氏硬度，则不均的数值的分辨率低，因此使用根据换算表换算成维氏硬度而得到的值。
对于实施了镀锌的钢线，只要通过在加入了抑制剂的盐酸中进行浸渍来剥离掉镀锌层之后，与上述同样地测定硬度不均即可。
&lt;抗拉强度&gt;
就抗拉强度TS为1770MPa以上的高强度钢线而言，容易产生层离。因此，本实施方式中以抗拉强度TS为1770MPa以上的高强度钢线作为对象。本实施方式的钢线的抗拉强度的上限没有特别限定，但从制造容易性的观点出发，抗拉强度的上限也可以为2450MPa左右。
&lt;钢线的扭转特性&gt;
就本实施方式的钢线而言，作为扭转特性，以不产生层离且扭转值为20次以上作为目标。
钢线的扭转特性是通过下述求出的：进行将钢线的两端夹紧而使一侧旋转的扭转试验，测定其扭转次数和转矩。在扭转试验中，夹紧的间隔设定为100×D(D为线径[mm])，扭转速度设定为20rpm。
如图3中所示的那样，如果产生被称为层离的纵向裂纹，则转矩会下降。因此，可以通过测定转矩来判断有无产生层离。另外，能够由断面(断口)的形态来确认层离的产生。
在本实施方式中，将下述扭转次数设定为扭转值：直至产生层离为止的扭转次数；或者在没有产生层离就断裂了的情况下，直至断裂为止的扭转次数。
本实施方式的钢线的直径(线径)没有特别限定，只要根据制品用途、标准等来适当决定即可，但通常为1.5mm～7.0mm左右。
此外，本实施方式的钢线也可以是下述钢线，该钢线在具有上述那样的化学组成、金属组织、表面硬度分布的钢碳高钢线的表面上被覆有Zn、Al、Cu、Sn、Mg、Si中的一种以上的金属。即，钢线也可以是下述被覆钢线，该被覆钢线在本实施方式的钢线的表面上具有包含Zn、Al、Cu、Sn、Mg、Si中的任一种以上的被覆层。被覆层也可以是镀层。
桥梁线缆、在PC钢线等中所使用的钢线大多会对表面实施镀锌来使用，另外，在ACSR(Aluminium Conductors Steel Reinforced；钢芯铝绞线)等电力用途等中所使用的钢线大多会以在表面被覆有Al或Cu等的状态来进行使用。
&lt;制造方法&gt;
为了制造本实施方式的钢线，只要以满足上述的成分组成条件的钢材作为原材料并适用例如包含以下的工序的制造方法即可。
如果钢线的化学组成、金属组织、钢线表面的硬度不均的各条件为上述规定的范围内，则无论制造方法如何都可得到效果。因此，在适用下述例示的工艺以外的工艺来得到化学组成、金属组织、钢线表面的硬度不均的各条件为上述规定的范围内的钢线的情况下，该钢线当然也相当于本实施方式的钢线。
首先，将上述的化学组成的钢材通过公知的方法进行铸造、初轧，制造钢坯。之后，将该钢坯加热至1000℃～1130℃。为了完成奥氏体化，加热温度优选设定为1000℃以上。另外，为了抑制奥氏体晶粒的粗大化和混粒化，加热温度优选为1130℃以下，更优选为1100℃以下。另外，为了不促进表层的脱碳，还有为了抑制奥氏体晶粒的混粒化，达到规定的加热温度后的保持时间优选为低于30分钟。
对上述加热后的钢坯进行粗轧及精轧，得到热轧钢材。此时，将精轧的温度(精轧温度)在850℃～980℃的范围内进行调整。如果精轧温度低于850℃，则奥氏体晶粒会过于微细化，珠光体相变变得不均匀。另一方面，如果精轧温度超过980℃，则在之后的冷却过程中奥氏体晶粒的控制变难。另外，精轧时的压下率是与后述的卷取后的冷却一并来控制奥氏体晶粒，因此优选以累积压下率计设定为35％以上。
通过将上述热轧后的热轧钢材在不低于800℃的温度下进行15秒钟以上保持，从而使奥氏体晶粒充分再结晶，对奥氏体晶粒进行调整。
接着，将保持后的热轧钢材在保持在480℃～580℃的温度的熔化盐中进行直接浸渍。或者，将热轧钢材通过鼓风冷却而冷却至室温左右后，进行加热至A3点以上(奥氏体区域)的温度为止后，浸渍到480℃～600℃的熔化铅中。钢材的A3点可以由公知的文献、例如“讲座-现代的金属学材料编4钢铁材料”，p.43等中记载的回归式来求出。
对在熔化盐或熔化铅中进行了浸渍的热轧钢材实施拉丝加工而制成所需要的直径的钢线。在拉丝加工时，为了控制钢线表层的硬度的不均，强度变得最高的拉丝加工的最终道次是重要的。具体而言，作为拉丝加工的最终道次，进行以5～30m/分钟、优选5～25m/分钟的拉丝速度且断面收缩率为2.0～10.0％的平整(skin pass)拉丝是有效的。
如果拉丝速度超过30m/分钟，则摩擦生热变大，钢线的温度上升。其结果是，有可能σHV会变大。另一方面，如果拉丝速度低于5m/分钟，则润滑剂的引入量下降。如果润滑剂的引入量下降，则有可能产生烧结、加工发热量增加而使线材的温度上升，σHV变大。
另外，最终道次(平整拉丝)的断面收缩率超过10.0％时，无法充分地得到抑制硬度不均的效果。另一方面，断面收缩率低于2.0％时，均匀地对表面进行加工变难。
在拉丝加工之后，也可以根据需要实施热浸镀锌或烧蓝、热拉伸处理等。
实施例
接下来，对本发明的实施例进行说明。实施例中所示的条件不过是为了确认本发明的可实施性及效果而采用的例子，本发明并不限定于这些条件。只要不脱离本发明的主旨而达成本发明的目的，本发明可采用各种条件。
将具有表1中所示的钢种A～T的化学组成的钢坯在表2中所示的条件下供于加热、轧制、热处理、拉丝加工而制造了钢线。表中DLP表示利用熔化盐而进行的轧制后的直接铅浴淬火(Direct in-Line Patenting)，LP表示铅浴淬火。表2的保持时间表示在800℃以上的保持时间。
[表1]
[表2]
对所得到的钢线进行了拉伸试验、金属组织观察、表面硬度测定、扭转试验。
&lt;拉伸试验&gt;
钢线的拉伸试验是依据JIS G3521中记载的方法，在夹头间距离为200mm、评价点间距离为50mm、拉伸速度为10mm/分钟的条件下进行，测定了抗拉强度TS、屈服强度YS(0.2％屈服强度Rp0.2)。
&lt;金属组织观察&gt;
在L截面的表层区域(距离表面为深度50μm的位置)、1/4×D(距离表面为钢线的直径D的1/4深度的位置)、1/2×D(距离表面为钢线的直径D的1/2深度的位置)处，使用光学显微镜以倍率为2000倍各观察5个视场，拍摄了所观察的视场的组织照片。标记出所拍摄的照片的非珠光体组织并进行图像解析，测定了拉伸珠光体面积率。此时，仅为铁素体的区域、在铁素体地中粗大地分散有渗碳体那样的组织判断为非珠光体组织。另外，将珠光体晶粒的轴向的最大长度与其垂直方向的最大厚度的比率(轴向最大长度/与轴垂直方向的最大厚度)即长宽比为1.05以上的珠光体判断为拉伸珠光体。
将对由表层区域的组织照片得到的各视场的拉伸珠光体面积率进行平均而得到的值设定为L截面的表层区域中的拉伸珠光体的面积率。
另外，将对由1/4×D、1/2×D的组织照片得到的珠光体面积率进行平均而得到的值设定为L截面的内部区域中的拉伸珠光体的面积率。
&lt;表面硬度测定&gt;
钢线表面的硬度的测定是通过便携式洛氏硬度试验机来进行的。对钢线的表面以载荷为5kgf垂直地打入压头，测定了硬度。硬度是相对于钢线的周向、长度方向以1mm以内的间隔进行800点以上的打痕而求出的。图1中示出了打完压头的钢线的钢线表面的外观照片的一个例子。
将所得到的各硬度换算成维氏硬度，由换算出的值求出了标准偏差(σHV)。
另外，由拉伸试验中所得到的屈服强度的值和线径(钢线的直径)求出了相当于上述(1)式的右边的标准偏差的阈值。然后，通过将这些值进行比较从而对钢线表面的硬度的不均进行了评价。
另外，对于实施了镀锌的钢线，通过在加入了抑制剂的盐酸中进行浸渍从而将镀层剥离，与上述同样地测定了硬度不均。
&lt;扭转试验&gt;
各钢线的扭转特性的评价是通过下述来进行的：依据JIS G 3521的扭转试验方法进行将钢线的两端夹紧而使一侧旋转的扭转试验，测定其扭转次数和转矩。另外，对于断面的形态也进行了确认。在扭转试验中，夹紧的间隔设定为100×D(D为线径[mm])，扭转速度设定为20rpm。
将直至产生层离为止的扭转次数或者在没有产生层离就断裂了的情况下直至断裂为止的扭转次数设定为扭转值，在不产生层离且扭转值为20次以上的情况下，判断为扭转特性优异。
表3中示出了所得到的各钢线的特性。
[表3]
表1～表3中所示的试验No.1～22是关于满足本发明中规定的各条件的钢线的例子(本发明例)，它们都被确认到扭转特性优异。
另一方面，比较例的试验No.x1～x19都是化学组成或以拉丝加工条件为代表的制造条件不适宜，金属组织和/或表面硬度不均条件脱离了本发明中规定的范围。其结果是，没有得到良好的扭转特性。
图2中示出了实施例中的各本发明例、各比较例中的线径在5.0～5.4mm的范围内的钢线的σHV阈值(上述(1)的右边的值)及屈服强度和扭转特性的关系。在图2中，○符号表示没有层离的产生且扭转值为20次以上，×符号表示扭转值低于20次。由图2表明：如果是本发明中规定的范围内，则可得到高强度且优异的扭转特性。
以上，对本发明的优选的实施方式及实施例进行了说明，但这些实施方式、实施例仅仅只不过是本发明的主旨的范围内的一个例子，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行构成的附加、省略、置换及其他变更。即，本发明并不受上述的说明的限定，而仅受所附的权利要求书的限定，在其范围内能够适当变更。

Claims (3)

1.一种钢线，其特征在于，
化学组成以质量％计含有：
C：0.75～1.10％、
Si：0.10～1.40％、
Mn：0.10～1.0％、
Al：0～0.10％、
Ti：0～0.10％、
Cr：0～0.60％、
V：0～0.10％、
Nb：0～0.10％、
Mo：0～0.20％、
W：0～0.50％、
B：0～0.0030％，
N限制为0.0060％以下，
P限制为0.030％以下，
S限制为0.030％以下，
剩余部分包含Fe及杂质，
其中，在所述钢线的沿着包含轴线的轴向的L截面的比距离所述钢线的表面为100μm的深度更靠轴线侧的区域中，金属组织以面积率计包含90％以上的拉伸珠光体，
在所述L截面的从所述钢线的所述表面到100μm的深度为止的区域中，金属组织以面积率计包含70％以上的所述拉伸珠光体，
在将所述钢线的直径以单位为mm计定义为D、将所述钢线的所述表面的维氏硬度的标准偏差定义为σHV、将所述钢线的屈服强度定义为Rp0.2的情况下，满足下述的(1)式，
抗拉强度为1770MPa以上，
σHV&lt;(-9500×ln(D)+30000)×exp(-0.003×Rp0.2) (1)。
2.根据权利要求1所述的钢线，其特征在于，所述化学组成以质量％计含有选自
Al：0.001～0.10％、
Ti：0.001～0.10％、
Cr：超过0％且为0.60％以下、
V：超过0％且为0.10％以下、
Nb：超过0％且为0.10％以下、
Mo：超过0％且为0.20％以下、
W：超过0％且为0.50％以下、
B：超过0％且为0.0030％以下、
中的一种以上。
3.根据权利要求1或2所述的钢线，其特征在于，在所述钢线的表面上具有包含Zn、Al、Cu、Sn、Mg、Si中的任一种以上的被覆层。
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