CN109576448A

CN109576448A - 钢丝用线材和钢丝

Info

Publication number: CN109576448A
Application number: CN201810973135.4A
Authority: CN
Inventors: 石田友信; 增田智; 增田智一
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2019-04-05
Also published as: JP2016014168A; KR20170013340A; MX2016017005A; US20170198375A1; EP3378964A1; EP3165625A4; EP3165625A1; WO2016002413A1; CA2951799A1; CN106661687A

Abstract

提供一种低周疲劳性能优异，作为钢丝绳和PC钢丝等的高强度钢丝的原材有用的钢丝用线材，和能够发挥这样的特性钢丝。本发明的钢丝用线材，以质量％计，分别含有C：0.70～1.3％、Si：0.1～1.5％、Mn：0.1～1.5％、N：0.001～0.006％、Al：0.001～0.10％、Ti：0.02～0.20％、B：0.0005～0.010％、P：0％以上并在0.030％以下、S：0％以上并在0.030％以下，余量是铁和不可避免的杂质，以珠光体为主相，先共析铁素体的面积率为1.0％以下，并且先共析铁素体的平均厚度为5μm以下。

Description

钢丝用线材和钢丝

本申请是申请号：201580034203.5，申请日：2015.06.02，发明名称：“钢丝用线材和钢丝”的PCT/JP2015/065863申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于钢丝绳和PC钢丝等的作为高强度的钢丝的原材的钢丝用线材和这样的钢丝。

背景技术

在电梯用绳索和起重机的起重绳等这种被施加反复弯曲应力的钢绞线中，绳股的弯曲疲劳特性成为决定绳索的设计强度和寿命的重要因素。近年来，伴随着电梯的高速化和起重机的小型化，绳索的轻量化需求增大，要求实现这一点的弯曲疲劳特性优异的高强度的钢丝用线材。另外弯曲疲劳特性优异的高强度钢丝用线材，作为PC(PrestressedConcrete)钢丝的原材也有用。在这样的钢丝用线材中，具体来说，要求不会发生重复次数为10⁴～10⁵次便出现的低周疲劳。

作为用于改善线材的特性的技术，至今为止也提出有种种。例如，在专利文献1公开有一种技术，其通过使钢中微细析出BN系夹杂物，来使疲劳强度提高。

在专利文献2中公开有一种技术，其是通过在热轧后进行熔融盐直接铅淬火处理，从而将线材的组织控制为先共析铁素体的面积率为3％以下的珠光体组织，得到高强度线材。

另外在专利文献3中公开有一种技术，其是使线材的金属组织为95％以上的珠光体组织，并且将与线材的轴向垂直的截面的中心部的珠光体的珠光体块粒径的最大值和平均值控制在规定的范围，从而得到高延展性的线材。另外该技术中还公开，在使拉丝加工性良好的基础上，将先共析铁素体的体积率调整至2％以下有用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－225990号公报

专利文献2：日本特开2007－39800号公报

专利文献3：国际公开第2007/139234号

在上述专利文献1的技术中成为问题的特性，是重复次数为10⁷次的接近疲劳极限而发生的高周疲劳，与上述低周疲劳的机理不同。在钢丝绳这样长期被曝露在外部空气的制品中，由于表层部的氧化、氢的侵入和绳股之间的摩擦等的影响，导致表层部容易发生龟裂，材料有可能在比本来的疲劳极限低得多的寿命下发生断线，因此需要采取抑制龟裂进展的对策。

另外，在上述专利文献2的技术中，为了得到高强度线材，需要在热轧后能够直接进行铅淬火处理的特殊的设备，设备投资增大。另外这样的设备，相比一边使线材在输送机上搬送一边冷却的所谓斯太尔摩(Stelmor)冷却设备，有在生产率和维护性差这样的缺点。而且，仅仅减少线材中的先共析铁素体的面积率，无法发挥充分的低周疲劳性能的提高效果。

另外，只是规定上述专利文献3所述的要件，就低周疲劳性能来说得不到充分的效果。

发明内容

本发明鉴于上述这样的情况而形成，其目的在于，提供一种低周疲劳性能优异，作为钢丝绳和PC钢丝等的高强度钢丝的原材有用的钢丝用线材，和能够发挥这样的特性的钢丝。

能够解决上述课题的本发明的钢丝用线材，具有的要旨在于如下要点：以质量％计，分别含有C：0.70～1.3％、Si：0.1～1.5％、Mn：0.1～1.5％、N：0.001～0.006％、Al：0.001～0.10％、Ti：0.02～0.20％、B：0.0005～0.010％、P：0％以上并在0.030％以下、S：0％以上并在0.030％以下，余量是铁和不可避免的杂质，以珠光体为主相，先共析铁素体的面积率为1.0％以下，并且先共析铁素体的平均厚度为5μm以下。

还有，所谓“以珠光体为主相”，意思是金属组织的95面积％以上是珠光体组织。另外，所谓先共析铁素体的平均厚度，意思是以光学显微镜观察先共析铁素体时，先共析铁素体的宽度方向的厚度的平均值。

本发明的钢丝用线材，也优选以质量％计，还含有如下等：

(a)Cr：高于0％并在1.0％以下和V：高于0％并在0.5％以下中的至少一种；

(b)Ni：高于0％并在0.5％以下和Nb：高于0％并在0.5％以下中的至少一种；

(c)Co：高于0％并在1.0％以下；

(d)Mo：高于0％并在0.5％以下和Cu：高于0％并在0.5％以下中的至少一种。

在本发明的钢丝用线材中，固溶B的含量优选为0.0003％以上。

本发明也包括由上述的钢的化学成分组成构成，10万次疲劳强度σ与抗拉强度TS(Tensile Strength)满足下述(1)式的关系的钢丝。

σ＞0.45TS…(1)

根据本发明，通过降低拉丝加工前的钢线材的先共析铁素体的面积率，并且减少其厚度，能够使冷加工(拉丝加工)后的钢丝的弯曲疲劳强度提高，使优异的疲劳特性发挥。特别是对于在10⁴～10⁵次左右的反复应力载荷下发生的低周疲劳，发挥着优异的特性。

附图说明

图1是表示4点弯曲疲劳试验的实施状况的概略说明图。

图2是表示观察到的先共析铁素体粒的例子的附图代用显微镜照片。

具体实施方式

本发明者们，在以珠光体为主相的作为金属组织的钢线材中，对于左右低周疲劳性能的因子进行了锐意调査。其结果探明，在珠光体组织中轻微析出的先共析铁素体(以下，简述为“先共析α”)促进疲劳龟裂的进展。在碳含量为0.70％以上这样的高碳钢中，如后述的图2所示，发现先共析α在旧奥氏体晶界呈板状析出，但是在使先共析α的面积率达到1.0％以下的基础上，通过降低其厚度，则能够发挥优异的低周疲劳性能，从而完成了本发明。

在主相为珠光体组织的钢线材中，先共析α与珠光体的界面发生空洞，促进疲劳龟裂的进展。因此，重要的是尽可能降低先共析α的面积率，使界面的量减少。另外，通过降低先共析α的面积率，也能够得到扭绞试验时抑制纵裂纹的效果。若纵裂纹发生，则无法经受绞合线加工，因此发生纵裂纹的钢丝判断为不良。若考虑这些效果，则需要使先共析α的面积率，以相对于金属组织全体的比例计处于1.0％以下。先共析α的面积率优选为0.8％以下，更优选为0.6％以下。

为了降低先共析α的面积率，添加B有效。发挥先共析α的面积率降低效果的，是B作为固溶B存在的情况，作为BN这样的化合物析出的部分丧失该效果。因此，在本发明的钢线材中，需要将N量、B量控制在恰当的范围，另外优选以BN难以析出的制造条件制造。

另一方面，若先共析α的厚度变大，则由于应力向界面发生的空洞集中而导致空洞扩大，助长疲劳龟裂的进展而使疲劳强度降低。厚度小的先共析α经拉丝加工而变形，并无害化，但厚度大的先共析α即使在拉丝加工后仍残存，使弯曲疲劳强度(以下，仅称为“疲劳强度”)降低。具体来说，需要使先共析α的平均厚度处于5μm以下。先共析α的平均厚度优选为4μm以下，更优选为3μm以下。

为了减小先共析α的平均厚度，有效的是使以TiC为首的Ti系夹杂物微细分散在钢中，特别是微细分散在晶界邻域，使先共析α的析出核大量生成，且抑制其核生长有效。为此，需要将钢线材中的Ti量控制在适当的范围，此外优选以TiC等Ti系夹杂物容易微细析出的制造条件进行制造。

本发明的钢线材，从适用于钢丝等之时使其基本的特性发挥的基础上出发，也需要恰当地调整其化学成分组成。也包括上述的B、N、Ti的量在内，其化学成分组成如下。还有，化学成分组成中的“％”均是“质量％”。

(C：0.70～1.3％)

C对于强度的上升是有效的元素，伴随C量的增加，冷加工前的线材(钢线材)，和冷加工后的钢丝的强度提高。另外C量对于先共析α的析出量也造成影响，若C量少，则不能充分抑制先共析α的析出。因此，C量定为0.70％以上。C量优选为0.74％以上，更优选为0.78％以上。但是，若C量太过剩，则先共析渗碳体(以下，简述为“先共析θ”)析出，在拉丝加工中引起断线。因此，C量定为1.3％以下。C量优选为1.2％以下，更优选为1.1％以下。

(Si：0.1～1.5％)

Si具有作为脱氧剂的作用，另外也有使线材的强度提高的作用。为了有效地发挥这些作用，将Si量定为0.1％以上。Si量优选为0.15％以上，更优选为0.20％以上。另一方面，若Si量太过剩，则使冷拉丝性恶化，引起断线率的增加。因此，将Si量定为1.5％以下。Si量は优选为1.4％以下，更优选为1.3％以下。

(Mn：0.1～1.5％)

Mn与Si同样也具有脱氧作用，但特别是具有将钢中的S作为MnS固定，从而提高钢的韧性和延展性的作用。为了有效地发挥这些作用，Mn量为0.1％以上。Mn量优选为0.15％以上，更优选为0.20％以上。但是，Mn是容易偏析的元素，若过剩地添加，则Mn偏析部的淬火性过度增大，有可能使马氏体等的过冷组织生成。因此，Mn量定为1.5％以下。Mn量优选为1.4％以下，更优选为1.3％以下。

(N：0.001～0.006％)

N与钢中的B化合而形成BN，使B所带来的效果丧失。另外，固溶状态的N在拉丝时引起因应变时效造成的扭绞特性的降低，显著时会招致纵裂纹。为了防止这些弊端，N量为0.006％以下。N量优选为0.005％以下，更优选为0.004％以下。另一方面，如果是少量，则TiN和AlN等的氮化物使晶粒微细化，具有提高线材的延展性的效果。为了发挥这样的效果，N量为0.001％以上。N量优选为0.0015％以上，更优选为0.0020％以上。

(Al：0.001～0.10％)

Al是有效的脱氧元素。另外，也有形成AlN这样的氮化物而使晶粒微细化的效果。为了有效地发挥这样的效果，Al量为0.001％以上。Al量优选为0.002％以上，更优选为0.003％以上。另一方面，若过剩地添加Al，则形成Al₂O₃这样的氧化物，使拉丝时的断线增加。从这一观点出发，Al量为0.10％以下。Al量优选为0.09％以下，更优选为0.08％以下。

(Ti：0.02～0.20％)

Ti形成TiC这样的碳化物，具有降低先共析α的粒径(厚度)的作用。另外，还具有的作用是，与钢中的N化合而形成TiN这样的氮化物，防止因N造成的扭绞特性的降低。为了有效地发挥这些效果，Ti量为0.02％以上。Ti量优选为0.03％以上，更优选为0.04％以上。另一方面，若Ti量变得过剩，则TiC和TiN等的Ti系夹杂物大量析出，使拉丝时的断线增加。因此，Ti量为0.20％以下。Ti量优选为0.15％以下，更优选为0.10％以下。

(B：0.0005～0.010％，优选作为固溶B为0.0003％以上)

B具有妨碍先共析α的生成，降低其面积率的作用。但是，如果形成BN这样的化合物，则无法发挥这样的作用。为了有效地发挥B的效果，B量需要为0.0005％以上。优选的B量的下限为0.0007％以上，更优选为0.001％以上。另一方面，若B量变得过剩，则作为与Fe的化合物的Fe－B系化合物析出，例如FeB₂析出，引起热轧时的裂纹，因此B量需要处于0.010％以下。B量优选为0.008％以下，更优选为0.006％以下。另外，优选作为固溶B而使钢中含有0.0003％以上，更优选为0.0005％以上。

(P：0％以上并在0.030％以下)

P在旧奥氏体晶界偏析而使晶界脆化，使疲劳强度降低，因此其含量越少越为优选。因此，P量为0.030％以下。P量优选为0.025％以下，更优选为0.020％以下。P量也可以是0％，但通常含有0.001％以上。

(S：0％以上并在0.030％以下)

S与P同样，在旧奥氏体晶界偏析而使晶界脆化，使疲劳强度降低，因此其含量越少越优选。因此，S量为0.030％以下。S量优选为0.025％以下，更优选为0.020％以下。S量也可以为0％，但通常含有0.001％以上。

本发明的线材的基本成分如上述，余量实质上是铁。但是，当然允许因原料、物资、制造设备等的状况而混入的不可避免的杂质包含在钢中。

另外本发明的线材中，为了使强度、韧性、延展性等的特性进一步提高，因此根据需要，优选还含有如下元素：

(c)Co：高于0％并在1.0％以下；

Cr：高于0％并在1.0％以下和V：高于0％并在0.5％以下中的至少一种)

Cr和V在提高线材的强度(抗拉强度)上是有用的元素，也可以使之含有一种或两种并用。

特别是Cr具有使珠光体的片层间隔微细化，提高线材的强度和韧性的作用。为了有效地发挥这样的作用，Cr量优选为0.05％以上。Cr量更优选为0.10％以上，进一步优选为0.15％以上。另一方面，若Cr量太过剩，则淬火性提高，热轧中发生过冷组织的危险性提高，因此Cr量优选为1.0％以下。Cr量更优选为0.8％以下，进一步优选为0.6％以下。

V形成碳氮化物，具有使线材的强度提高的效果。另外，与Nb同样，与AlN析出之后的剩余的固溶N形成氮化物，有助于晶粒微细化，除此之外，还具有固定固溶N而抑制时效脆化的效果。为了有效地发挥这样的作用，V量优选为0.01％以上，更优选为0.02％以上，进一步优选为0.03％以上。但是，V是高价的元素，即使过剩地添加，其效果也是饱和，在经济上造成浪费，因此V量优选为0.5％以下，更优选为0.4％以下，进一步优选为0.2％以下。

(Ni：高于0％并在0.5％以下和Nb：高于0％并在0.5％以下中的至少一种)

Ni和Nb在提高钢丝的韧性上是有用的元素，也可以使之含有一种或两种并用。

特别是Ni是提高拉丝后的钢丝的韧性的元素。为了有效地发挥这样的作用，Ni量优选为0.05％以上，更优选为0.1％以上，进一步优选为0.2％以上。但是，即使Ni过剩添加，其效果也是饱和，在经济上造成浪费。因此，Ni量优选为0.5％以下，更优选为0.4％以下，进一步优选为0.3％以下。

Nb与Ti和Al同样形成氮化物，使晶粒微细化而有助于钢丝的韧性提高，除此之外，还有固定固溶N而抑制时效脆化的效果。为了有效地发挥这样的作用，Nb量优选为0.01％以上，更优选为0.03％以上，进一步优选为0.05％以上。但是，Nb是高价的元素，即使过剩地添加，其效果也是饱和，在经济上造成浪费，因此Nb量优选为0.5％以下，更优选为0.4％以下，进一步优选为0.3％以下。

(Co：高于0％并在1.0％以下)

Co特别是在C量高时减少先共析渗碳体的生成，具有使组织成为均匀的珠光体组织这样的作用。为了有效地发挥这一作用，Co量优选为0.05％以上，更优选为0.1％以上，进一步优选为0.2％以上。但是，即使Co过剩地添加，其效果也是饱和，在经济上造成浪费。因此，Co量优选为1.0％以下，更优选为0.8％以下，进一步优选为0.6％以下。

(Mo：高于0％并在0.5％以下和Cu：高于0％并在0.5％以下的至少一种)

Mo是使钢丝的耐腐蚀性提高的元素。为了有效地发挥这样的作用，Mo量优选为0.05％以上，更优选为0.1％以上，进一步优选为0.2％以上。但是，若Mo量过剩，则热轧时容易发生过冷组织，另外也使延展性劣化。因此Mo量优选为0.5％以下，更优选为0.4％以下，进一步优选为0.3％以下。

Cu与Mo同样是使钢丝的耐腐蚀性提高的元素。为了有效地发挥这样的作用，Cu量优选为0.05％以上，更优选为0.08％以上，进一步优选为0.10％以上。但是，若Cu量过剩，则与S反应而在晶界部使CuS偏析，在线材制造过程发生瑕疵。为了避免这样的影响，Cu量优选为0.5％以下，更优选为0.4％以下，进一步优选为0.3％以下。

Mo和Cu也可以使之含有一种或两种并用。

接下来，对于能够制造本发明的钢丝用线材的方法进行说明。

冷拉丝前的线材，通常是通过对于恰当控制了化学成分的钢进行熔炼、开坯轧制和热轧，再根据需要进行铅淬火处理而制造。在一边满足本发明所规定的要件(金属组织、先共析α面积率、先共析α的平均厚度)一边制造本发明的线材时，重要的是将Ti、B和N的含量恰当控制在上述的范围内之后，再适当控制TiC和BN的析出举动。

首先，在开坯轧制中，优选将铸片加热至1200℃以上，分解铸造时析出的粗大的TiC。若加热温度比1200℃低，则线材中残存粗大的TiC，不能充分减小先共析α的厚度，因此疲劳强度降低。该加热温度更优选为1250℃以上，进一步优选为1300℃以上。但是，若加热温度过高，则线材的熔融发生，因此通常设定至1400℃左右。

接着进行热轧时，优选通过加热至1000℃以上的温度范围，充分分解钢坯中的粗大的BN之后，经轧制后的水冷进行充分冷却，将轧制材(线材)的吐丝机上的载置温度控制在800～1000℃。若载置温度高于1000℃，则在载置后的输送机上的冷却中，线材中析出大量的BN，有可能不能充分确保固溶B。载置温度更优选为980℃以下，更优选为950℃以下。另外，若载置温度低于800℃，则线材的变形阻力增大，例如，有可能发生不能卷绕等吐丝机上的载置不良。因此载置温度优选为800℃以上。载置温度更优选为820℃以上，进一步优选为850℃以上。

另外在实施热轧时，优选使轧制的最终4个道次的应变速度为0.5秒^-1以上，通过动态的再结晶使晶粒微细化，并且使微细的TiC析出。若上述应变速度比0.5秒^-1小，则不能使TiC充分地微细化，不能充分缩小先共析α的平均厚度。这时的应变速度更优选为0.8秒^-1以上，进一步优选为1.0秒^-1以上。但是，从设备负荷的问题考虑，上述应变速度通常优选为5秒^-1以下。还有，应变速度Vε，使用从最终道次起上线作为4道次跟前的辊的第一个辊之前的断面积S₀(m²)，和通过最终道次后的断面积S₄(m²)，及4道次的合计通过时间(轧制时间)t(秒)，由下述(2)式表示。

Vε＝{ln(S0/S4)}/t…(2)

载置后，在冷却输送机上冷却线材，冷却中使珠光体相变发生，但优选至珠光体相变开始的平均冷却速度为5℃/秒以上而进行急冷。若这时的平均冷却速度慢，则先共析α容易在高温下析出而粗大化，有可能不能充分减小先共析α的厚度。另外，若平均冷却速度比5℃/秒小，则局部性地有被称为粗珠光体(コーズパーライト)的片层间隔极端粗的组织析出，也会使拉丝性降低。还有，在珠光体相变的开始，测量线材的温度，根据相变放热求得冷却曲线变化的点(拐点)即可。该平均冷却速度更优选为10℃/秒以上，进一步优选为15℃/秒以上。平均冷却速度的优选的上限为100℃/秒以下，更优选为50℃/秒以下。

如上述这样得到的线材，能够直接经拉丝加工(冷加工)作为钢丝使用，但也可以在拉丝加工前实施铅淬火处理。通过实施这样的拉丝加工前的铅淬火处理，能够提高线材的强度，并且减少强度偏差。

另外，如制造小直径的钢丝时这样预想到拉丝加工度大时，在由轧制材进行一定程度拉丝后实施铅淬火处理，使线材组织回归到未加工的珠光体组织之后，再进行拉丝加工也有用。这时，通过实施铅淬火处理，热轧时所得到的先共析α消失，如果可确保微细析出的TiC与足够量的固溶B，则借用一般的铅淬火处理条件就能够取得恰当的先共析α的面积率和平均厚度。

实施铅淬火处理时的加热温度(以下，将该温度称为“再加热温度”)优选为900～1000℃左右，更优选为920℃以上且980℃以下。从防止未固溶碳化物残存，使组织完全奥氏体化的观点出发，再加热温度优选为900℃以上，但若过于高温，则TiC粗大，或固溶B与N反应而减少，无法取得规定的先共析α的面积率、平均厚度。另外，铅淬火处理的保持温度优选为530～600℃左右，更优选为550℃以上且580℃以下。

本发明的线材，因为助长疲劳龟裂的发生、进展的先共析α的量被充分降低，且其厚度控制得小，所以对其进行了冷加工的钢丝，和全部或部分使用了该钢丝的钢丝绳及PC钢丝等的制品，比普通制品的疲劳特性优异。一般来说，抗拉强度与疲劳强度成正比例关系，但是由本发明的线材制造的钢丝其特征在于，10万次疲劳强度σ，与抗拉强度TS满足下述(1)式的关系，本发明也包括这样的钢丝。另外，本发明也包括全部或部分使用这样的钢丝制造的钢丝绳等的制品。

σ＞0.45TS…(1)

本申请基于2014年7月1日申请的日本国专利申请第2014－136222号主线优先权的利益。日本国专利申请第2014－136222号的说明书的全内容在本申请中为了参考而援引。

实施例

以下，列举实施例更具体地说明本发明。本发明不受以下的实施例限制，在能够符合前述、后述的宗旨的范围内当然也可以适当加以变更实施，这些均包含在本发明的技术的范围内。

对于下述表1所示的化学成分组成的钢锭，以下述表2所示的条件进行开坯，经热轧加工成线材卷材，一部分再以下述表3所示的条件进行铅淬火处理。下述表2所示的轧制线径和下述表3所示的铅淬线径不同的卷材，表示夹隔了中间拉丝而进行了热处理。

[表1]

[表2]

[表3]

使用从精拉丝前的线材上提取的试样，根据下述的方法，实施拉伸试验、金属组织(先共析α的面积率，珠光体面积率，先共析α的平均厚度)的评价、固溶B量的测量。

(拉伸试验)

提取的试样的抗拉强度TS(Tensile Strength)，依据JIS Z 2241(2011)进行测量。结果显示在下述表4中。

(先共析α的面积率的评价)

先共析α的面积率，通过将提取的试样包埋入树脂等之中进行镜面研磨，腐蚀液使用三硝基苯酚和乙醇的混合液，用光学显微镜进行观察，通过图像分析测量其面积率。在上述腐蚀液作用下而发白浮起的部分是先共析α。设线材的直径为D时，将横断面的D/4部视为代表组织，以倍率400倍进行拍摄，合计评价5个视野。下述表4所示的“先共析α的面积率”表示其平均值。还有，所横断面是指相对于线材纵长方向垂直的面。

另外，还通过此方法，测量珠光体的面积率。还有，在下述表4的金属组织的项目中，显示为“P”的，表示珠光体组织为95面积％以上，即，珠光体是主相。另外，显示为“P+α”和“P+θ”的，表示珠光体组织低于95面积％，除了珠光体组织以外，还表示铁素体(α)和渗碳体(θ)混合的组织。

(先共析α的平均厚度的评价)

对于与上述同样进行了镜面研磨的试料，用SEM(Scanning ErectronMicroscope)进行组织观察，测量观察到的10个先共析α晶粒的厚度，求其平均值，计算每1个的厚度。测量与上述同样在横断面的D/4部进行。结果显示在下述表4中。

(固溶B量的测量)

固溶B量以电解萃取残渣测量进行评价。进行使用了10％乙酰丙酮溶液的电解萃取残渣测量，使用网眼：0.1μm的筛网，以溴酯(ブロムエステル)法测量残渣中的化合物型B量。从钢中的总B量中减去化合物型B量，从而求得固溶B量。结果显示在下述表4中。还有，用于溴酯法的试料为3g。另外固溶B量只要不经受900℃以上的热过程就不会发生变化，因此也可以对冷加工后的钢丝进行调査。

接着，对所得到的线材卷材进行拉丝加工而制作钢线(钢丝)，实施拉伸试验、扭绞特性的评价、疲劳特性的评价。下述表5中，显示拉丝加工时的断面收缩率，和通过拉丝加工得到的钢丝的线径。

(拉伸试验)

钢丝的抗拉强度TS和屈服点YP(Yield Point)依据JIS Z 2241(2011)测量。结果显示在下述表5中。另外，抗拉强度TS乘以0.45的值显示在下述表5中。

(扭绞特性的评价)

关于扭绞特性，基于进行扭绞试验，至断裂所需要的扭绞值(断裂扭绞数)进行评价。下述表5中的扭绞值是N＝5根的平均值。这时，扭转速度为52次/分钟，张力为500gf(4.9N)。还有，扭绞值是将卡盘间距离(试验线长)换算成线径d的100倍(100d)而使之标准化。另外，通过断面观察，判别正常断面和纵裂纹，5根中即使有1根发生纵裂纹的，在后述表5中也记述为“有纵裂纹”。

(疲劳特性的评价)

关于疲劳特性，利用作为4点支承的夹具，实施反复四点弯曲疲劳试验而进行评价。在图1中，1表示试验片(线材)，2表示施加反复应力的方向，○表示支承点。试验以单向弯曲(片曲げ)进行，将最大应力与最小应力之差定义为应力振幅。以各种应力振幅进行10万次的重复弯曲，在N＝3根的试验中完全未断裂(断线)的判定为合格，即使有1根发生断裂也判定为不合格。合格的试料的最大的应力振幅定义为10万次疲劳强度σ。10万次疲劳强度σ显示在下述表5中。还有，应力波形为正弦波，频率10Hz。

[表4]

[表5]

由这些结果，能够进行如下考察。

首先，试验No.1～3、10～21其化学成分组成、金属组织(珠光体的面积率、先共析α的面积率、先共析α的平均厚度)均处于本发明的所规定的范围内，因此得到了高于JIS G3522(1991)所述的“钢琴线B类”的抗拉强度(在规格中，例如线径为7.0mm，1620～1770MPa)，而且能够得到达成满足上述(1)式的关系的疲劳强度的钢线(钢丝)。

相对于此，试验No.4～9、22～27是不满足本发明的某一要件的例子。其中试验No.4，如表2所示，因为开坯轧制时的加热温度低，所以粗大的TiC析出，如表4所示先共析α的平均厚度变大，疲劳强度降低。

试验No.5，如表2所示，因为热轧时的加热温度低，所以如表4所示这样先共析α的面积率增加，另外固溶B也少，疲劳强度降低。

试验No.6，如表2所示，终轧制时的应变速度小，因此粗大的TiC析出，如表4所示，先共析α的平均厚度变大，疲劳强度降低。

试验No.7，如表2所示，热轧后的载置温度低，因此发生载置不良，得不到试料。

试验No.8，如表2所示，热轧后的载置温度高，TiC粗大化，因此如表4所示，先共析α的平均厚度变大，疲劳强度降低。

试验No.9，如表2所示，载置后的平均冷却速度慢，如表4所示，先共析α的平均厚度大，疲劳强度降低。

试验No.22是使用了C量少的钢种P的例子，如表4所示，先共析α的面积率与平均厚度都大，扭绞特性和疲劳强度降低。

试验No.23是使用了C量多的钢种Q的例子，大量的先共析渗碳体析出，因此拉丝中发生了断线。

试验No.24是使用了Ti量少的钢种R的例子，TiC量少，先共析α的平均厚度大，疲劳强度降低。

试验No.25是使用了Ti量多的钢种S的例子，多量的Ti系夹杂物析出而在拉丝中发生断线。

试验No.26是使用了B量多的钢种T的例子，热轧时发生断线而得不到试料。

试验No.27是使用了B量少的钢种U的例子，先共析α的面积率大，扭绞特性和疲劳强度降低。

图2是表示作为实施例的试验No.3所观察到的先共析α的例子附图代用显微镜照片。图2所示的椭圆3表示先共析α的析出位置。由图2可知，先共析α呈板状析出，能够很容易地判别晶粒的“宽度方向”与“长度方向”。

Claims

1.一种钢丝用线材，其中，以质量％计，分别含有

C：0.70～1.3％、

Si：0.1～1.5％、

Mn：0.1～1.5％、

N：0.001～0.006％、

Al：0.001～0.10％、

Ti：0.02～0.20％、

B：0.0005～0.010％、

P：0％以上并在0.030％以下、

S：0％以上并在0.030％以下，

余量是铁和不可避免的杂质，

以珠光体为主相，先共析铁素体的面积率为1.0％以下，并且先共析铁素体的平均厚度为5μm以下。

2.根据权利要求1所述的钢丝用线材，其中，以质量％计，还含有属于以下的(a)～(d)中的任一项的一种以上：

(c)Co：高于0％并在1.0％以下；

3.根据权利要求1或2所述的钢丝用线材，其中，固溶B的含量为0.0003％以上。

4.一种钢丝，其中，由权利要求1或2所述的钢的化学成分组成构成，10万次疲劳强度σ与抗拉强度TS满足下述(1)式的关系，

σ＞0.45TS…(1)。