CN1685072B - 可省略拉丝前的热处理的拉丝加工性优良的热轧线材 - Google Patents

Abstract

一种丝径5.0mm以上的热轧线材，含有C：0.6％～1.0％(质量％，下同)、Si：0.1％～1.5％、Mn：0.3％～1.0％，将P抑制在0.02％以下、S抑制在0.02％以下，90面积％以上是珠光体组织，是4m长线材的机械特性满足以下(1)～(4)的热轧线材。(1)TS*-30≤抗拉强度的平均值(TS_AV：MPa)≤TS*+30此处，TS*＝400×{[C]+([Mn]+[Si])/5}+670，式中，[]表示各元素的含量(％)，(2)抗拉强度的标准偏差(TS_o)≤30MPa，(3)断裂缩颈的平均值 (RA_AV)＞35％，(4)断裂缩颈的标准偏差(RA_o)≤4％。

Description

可省略拉丝前的热处理的拉丝加工性优良的热轧线材

技术领域

本发明涉及一种热轧线材，能够省略拉丝前的热处理，以热轧原状仍旧具有优良的拉丝加工性。本发明的热轧线材，由于不仅适当控制线材整体的抗拉强度的平均值，而且抗拉强度的偏差小，并且断裂缩颈的平均值也高，断裂缩颈的偏差也小，因此非常适合用作制造钢索、轮胎钢丝、PC钢丝、钢丝绳等高强度钢丝的原材料。

另外，本发明中作为对象的是线径5.0mm以上的热轧线材，这是针对将5.5～5.0mm线径的高碳钢线材(JIS规格产品)拉丝到1.0mm左右的最终热处理丝径的工序，要求最苛刻的拉丝加工性的实情而设定的。即，本发明提供一种能够更加提高与以往同一线径的热轧线材的拉丝加工性的技术。

背景技术

以往，钢索或轮胎钢丝等，通常，在热轧碳含量0.7％～0.8％左右的高碳钢[相当于JISG 3502(SWRS72A、SWRS82A)]后，通过控制冷却条件，形成直径5.0～6.4mm左右的钢线材，接着，在实施了一次拉丝加工、铅浴淬火处理、二次拉丝加工、(在制作钢索时进行再次铅浴淬火)、Cu-Zn二相浸镀、发蓝处理后，最终进行湿式拉丝加工(精拉丝)，拉到规定的丝径，如此进行制造。其中，铅浴淬火处理(退火处理)是为得到适合拉丝加工性的微细的珠光体组织而进行的，但以提高生产性或节能对策，进而降低成本为目的，进行可省略铅浴淬火处理等热处理的热轧线材(直接铅浴淬火线材)的开发。

例如，在专利文献1(特公平3-60900号公报)中，作为拉丝模寿命优良的、并且断丝次数也少的钢线材，提出了规定高碳钢线材的C当量和抗拉强度、粗珠光体占有率的关系的线材(保护范围，第1栏第19行～第2栏第6行、第5栏第7～33行)。在上述文献中，发明者们的研究结 果表明，主要基于“在直接铅浴淬火线材中存在最佳的抗拉强度，无论抗拉强度低，还是高，断丝率都升高”的见解，按与C当量的关系控制抗拉强度的平均值，但尽管如此，有时还是不能充分阻止拉丝中的断丝发生。轧制线材的机械特性，因线材的长度(部位)而异，一般混合存在抗拉强度或收缩值高的部分和低的部分。因此，如上述文献所述，如果只单一地规定抗拉强度的平均值，不能充分控制局部强度高的部分或延性低的部分，这成为拉丝中的断丝发生的起点，结果导致断丝。

此外，虽不是有意提供直接铅浴淬火线材，但在专利文献2(特开2001-179325号公报)中，作为可通过缓冷热轧后的线圈进行直接软质化的方法，公开了控制热轧后的冷却传送带上的线圈的冷却速度，控制钢材的成分、缓冷开始时的奥氏体粒径、线径、环间距、缓冷罩的温度的方法(段落[0001]、[0004]、[0020]～[0026]、图1)。但是，同上述文献一样，如本发明所述，由于无“为提供拉丝加工性极优良的热轧线材，形成上述的机械特性的偏差小的线材是不可缺的”的想法，因此与所述专利文献1同样，对局部强度极低的部分或延性低的部分的控制还不够。

发明内容

本发明是鉴于以上的事实而提出的，其目的在于提供一种热轧线材，即使省略铅浴淬火处理等热处理，以热轧原状拉丝加工性仍旧极为优良，与以往的线材相比，显著降低断线次数。

能够解决上述问题的、本发明的可省略拉丝前的热处理的、拉丝加工性优良的热轧线材，是一种丝径5.0mm以上的热轧线材，含有

C：0.6～1.0％(表示质量％，下同)、

Si：0.1～1.5％、

Mn：0.3～1.0％，

P：抑制在0.02％以下、

S：抑制在0.02％以下，

90面积％以上是珠光体组织，其特征在于：

4m长的线材的机械特性满足以下(1)～(4)要求

(1)TS*-30≤抗拉强度的平均值(TS_AV:MPa)≤TS*+30

此处，TS*＝400×{[C]+([Mn]+[Si])/5}+670，

式中，[]表示各元素的含量(％)。

(2)抗拉强度的标准偏差(TS_o)≤30MPa

(3)断裂缩颈的平均值(RA_AV)＞35％

(4)断裂缩颈的标准偏差(RA_o)≤4％

附图说明

图1是图解表示采用冷却方法B的No.8～14的d/L和RA_o的关系的图。

图2是图解表示采用冷却方法B的No.8～14的d/L和拉丝加工性(到拉丝直径1.2mm的断丝频率)的关系的图。

图3是图解表示采用冷却方法C的No.15～21的d/L和RA_o的关系的图。

图4是图解表示采用冷却方法C的No.15～21的d/L和拉丝加工性(到拉丝直径1.2mm的断丝频率)的关系的图。

图5是图解表示采用冷却方法A的No.1～6的d/L和RA_o的关系的图。

图6是图解表示采用冷却方法A的No.1～6的d/L和拉丝加工性的关系的图。

具体实施方式

本发明者们，为提供一种与以往相比，以热轧原状进一步提高拉丝加工性的热轧线材，进行了深入研究。结果表明，为确保良好的拉丝加工性，如在上述以往的公报中所指出，需要在热轧结束后进行冷却调节等，将抗拉强度(TS)的平均值(TS_AV)控制在规定范围，但只此还不充分，还需要更加提高延性的指标即断裂缩颈(RA)的平均值(RA_AV)。但是，如果降低TS，RA的偏差就会增大，不能得到所希望的RA_AV值，判明不能防止基于局部延性劣化部的断丝发生。即，为了提供一种与以往线材相比，能够显著降低断丝次数的“拉丝加工性极为优良的热轧线材”，只单一地将TS_AV值控制在低水平，还不够，还需要控制RA_AV及断裂缩颈的标准偏 差(RA_o)，另外，也将抗拉强度的标准偏差(TS_o)控制在低水平，形成机械特性的偏差小的热轧线材，都是不可缺的。为得到如此的热轧线材，发现，如以往，只控制热轧条件，或只调节卷取后的冷却速度还不够，通过将轧制后传送到传送带上的线材的装载密度[d/L(d＝线材的线径、L＝环间距)]，控制在比以往的方法小的范围，能够得到所述热轧线材，如此完成本发明。

以下，说明本发明的线材。

如上所述，本发明的“可省略拉丝前的热处理的、拉丝加工性优良的热轧线材”，是含有C：0.6％～1.0％、Si：0.1％～1.5％、Mn：0.3％～1.0％的丝径5.0mm以上的热轧线材，其特征在于，组织90面积％以上是珠光体组织，4m长的线材的机械特性满足上述(1)～(4)。

[组织]

本发明的热轧线材，轧制线材中的组织的90面积％以上是珠光体组织。珠光体组织以外的组织(晶界铁素体、贝氏体、马氏体)增加，如果珠光体面积率低于90面积％，因为延性劣化。为了确保优良的拉丝加工性，优选珠光体组织越多越好，作为珠光体组织的面积率，优选在95面积％以上，最优选是100面积％(完全是珠光体组织)。

满足本发明规定的钢中成分(后述)的，一般轧制线材中的珠光体面积率达到90％以上，但为更加提高该珠光体面积率，推荐适当控制轧制结束后的冷却速度。

另外，以进一步提高本发明的作用的目的，推荐将珠光体组织中的平均球团直径设定在10μm以下。由此，更加提高拉丝性，即使提高拉丝速度，也能够抑制拉丝后的断丝(参照后述的实施例3)。基于上述观点，上述的平均球团直径优选越小越好，更优选在8μm以下，最优选6μm以下。

此处，所谓的球团，指的是珠光体组织中的铁素体的结晶方位表示同一方位的区域，珠光体组织的平均球团直径，利用以下的方法测定。

首先，在轧制材的板厚方向断面D/4(D线径)中，沿200μm×200μm的视野，采用SEM/EBSP(ElectronBack Scatter Diffraction Pattem)，按0.5μm的间距，进行铁素体的方位分析。作为球团尺寸的晶界，表示 各测定点间的方位差达到15度以上的边界，采用切片法测定总长800μm中的球团晶界数(N)，将800/N的值作为“珠光体组织中的平均球团直径”。

[机械特性]

在本发明中，取样连续的4m长线材，作为得到“拉丝加工性非常优良的热轧线材”的指标，确定其机械特性。此处，取样长度设在4m(一般相当于线圈一圈的长度)的理由，是基于对于推断线圈整体的机械特性值，4m长是所需最小限的实验结果，如果短于该尺寸容易产生误差，如果长于该尺寸不实用，基于如此的观点确定。

具体是，在线圈整体中，任意取样连续的4m长线材，测定连续采取16根(n＝16)JIS9B号试验片时的各机械特性值。

首先，说明附加本发明线材特征的上述(1)～(4)的机械特性。

(1)TS*-30≤抗拉强度的平均值(TS_AV:MPa)≤TS*+30

此处，TS*＝400×{[C]+([Mn]+[Si])/5}+670

式中，[]表示各元素的含量(％)。

如本发明，为确保高碳钢线材的拉丝加工性，需要适当控制TS_AV。如果TS_AV过高，断丝率上升，另一方面，得不到对于提高拉丝加工性有用的组织。在本发明中，按与TS*“以有助于提高强度的化学成分(C、Si、Mn)的关系式表示的值”的关系，将TS_AV控制在规定范围，将该范围确定在从TS*-30到TS*+30。优选是TS*-20以上，TS*+20以下。

(2)抗拉强度的标准偏差(TS_o)≤30MPa

在本发明中，不仅需要像以往一样控制TS_AV，另外还需要将T_So控制在30MPa以下，减小TS的偏差。从而，与以往的线材相比，能够更加降低断丝发生频率。推荐TS_o越小越好，优选设定在28MPa以下，更优选设定在26MPa以下。

(3)断裂缩颈的平均值(RA_AV)＞35％

热轧线材的断裂缩颈，支配拉丝加工后初期的拉丝加工性，在本发明中，基于决定工业化的拉丝加工性的主要因子是RA_AV及后述的RA_o的观点，将RA_AV确定大于35％。如果RA_AV在35％以下，在拉丝初期断丝的频率就会增高。推荐RA_AV越大越好，优选设定在40％以上，更优选设定在45％以上。

(4)断裂缩颈的标准偏差(RA_o)≤4％

如上所述，即使RA_AV满足规定值，如果存在断裂缩颈极低的部位，该部位成为局部延性劣化部，成为断丝的起点。因此在本发明中，通过将RA。确定在4％以下，减小了RA的偏差。推荐RA。越小越好，优选设定在3％以下，更优选设定在2％以下。

[钢中成分]

以下，说明构成本发明线材的化学成分。

C：6％～10％

C，是确保线材的所需强度所必需的元素，因此，添加0.6％以上。优选0.65％以上，更优选0.7％以上。另一方面，如果超过1.0％，在热轧后的冷却过程中，难于控制成为断丝起点的先共析渗碳体。优选0.95％以下。

Si：0.1％～1.5％

Si，是增加珠光体中的铁素体强度，有助于强度调节的元素，也可以用作脱氧剂。为有效发挥如此的作用，需要添加0.1％以上，优选添加0.12％以上。但是，如果过量添加，由于使钢中铁素体的延性劣化，容易断丝，所以其上限设定在1.5％。优选1.3％以下。

Mn：0.3％～1.0％

Mn，是确保钢的淬火性，有助于提高强度的元素。为有效发挥如此的作用，需要添加0.3％以上(优选0.35％以上)。但是，如果过量添加，由于在热轧后的冷却过程中引起偏析，容易产生对拉丝加工性有害的马氏体等过冷组织，所以其上限设定在1.0％。优选0.8％以下。

P：0.02％以下

P是使钢的韧性·延性劣化的元素，为防止拉丝或其后的绞丝工序中的断丝，所以其上限定在0.02％。优选0.10％以下，更优选0.005％以下。

S：0.02％以下

S与P同样，是使钢的韧性·延性劣化的元素，为防止拉丝或其后的绞丝工序中的断丝，所以其上限定在0.02％。优选0.01％以下，更优选0.005％以下。

本发明线材含有上述成分，余量为铁及不可避免的杂质，但以进步提高本发明的作用的目的，推荐再添加下述元素。

Cr：0.3％以下(不包括0)，及/或Ni：0.3％以下(不包括0)

Cr及Ni都是提高淬火性、有助于提高强度的元素。为有效地发挥如此的作用，推荐添加0.1％以上Cr，0.1％以上Ni。但是，如果过量添加，由于容易产生马氏体，因此将其上限分别确定在Cr：0.3％(更优选0.25％)，Ni：0.3％(更优选0.25％)。这些元素可以单独添加，也可以并用。

合计0.1％以下(不包括0％)含有从由Nb、V、Ti、Hf及Zr组成的组中选择的至少一种元素

这些元素，是析出微细的氮化物，有助于高强度化的元素。为有效地发挥如此的作用，推荐分别0.003％以上添加Nb、V、Ti、Hf及Zr。但是，如果过量添加，由于延性劣化，因此将其上限合计定在0.1％(更优选0.08％)。这些元素可以单独添加，也可以并用。

N：0.01％以下

N是使线材的韧性·延性劣化的元素，基于为防止断丝、提高拉丝加工性，其含量越少越好的观点，在本发明中，设定在N：0.01％以下(更优选0.008％以下)。

Al：0.05％以下、Mg：0.01％以下

这些元素都可用作脱氧剂，但如果过量添加，由于大量产生Al₂O₃、MgO Al₂O₃等氧化物夹杂物，多发生起因于该夹杂物的断丝，因此将它们的上限设定在Al：0.05％、Mg：0.01％。更优选Al：0.01％以下、Mg：0.05％以下

B：0.001％～0.005％

B，以固溶的自由B存在钢中，已知能够抑制第2相铁素体的生成，特别是在制造需要抑制纵裂纹的高强度线材时，添加B是有效的。为确保规定的自由B，推荐0.01％以上(更优选0.002％以上)添加B。但是，即使超过0.005％地添加，B作为化合物析出，由于劣化延性，因此将其上限定在0.005％。更优选0.004％以下。

此外，除上述成分以外，也可以在不损失本发明的作用的范围内，添加容许的其它成分，也可以含有杂质。

下面，说明制造本发明的线材的方法。

为得到作为本发明目的的规定的机械特性值，需要加热满足上述成分的钢坯，在热轧到规定的线径(5.5mm或5.0mm)后，调节冷却传送到传送带上的线材，同时将该线材的装载密度[d/L，d＝线材的线径、L＝环间距(线材和线材间的距离)]控制在0.20以下。特别是在本发明中，其特征在于，以热轧后放到传送带上的线材的根数达到d/L≤0.20的方式，控制、调节轧制速度和传送带的传送速度。在以往线材中，对热轧后传送到传送带上的线材，通过调节送风量等，将TS_AV控制规定范围，如果只如此，就不能控制TS_σ，也就更难确保所要求的TS_AV及RA_σ。

以下，说明各工序。

首先，加热满足上述成分的钢坯，但不限定加热条件，能够采用制造热轧原状线材时通常实施的条件(例如900～1250℃)。

然后，热轧到规定的丝径，但也不特别限定热轧条件，能够以得到所要求的机械特性的方式，实施适宜、适当的条件。例如，推荐将精轧温度控制在800～1150℃、将卷取温度(圈状放置在地面上开始冷却的温度)控制在980～750℃等。

在按上述进行了热轧及卷取后，将热轧的线材传送到传送带(例如丝带路玛雅传送带(ステルモア))，但此处，需要在传送带上控制线材的冷却速度，同时适当调节该线材的装载密度(d/L)。

首先，冷却速度的控制，特别是确保规定的TS_AV所必需的，具体是，推荐采用以平均冷却速度8～20℃/s(更优选10～15℃/s)在从900℃到670℃温度范围急冷，然后以1～5℃/s(更优选1～3℃/s)平均冷却速度在从670℃到500℃温度范围徐冷的二段冷却。在一段冷却中，由于如果要降低强度，也按比例地降低延性，因此得不到所要求的拉丝加工性。具体是，只要采用丝带路玛雅冷却装置，通过调节送风量等，按如上所述调节冷却就可以。

下面，说明本发明的特征部分即线材的装载密度(d/L)。如上所述，为得到具有所要求的机械特性的线材(特别是偏差小的线材)，需要将d/L控制在0.20以下，从而，与以往相比，能够得到可显著降低断丝次数的热轧原状的线材。例如，在以上述专利文献1为代表的以往方法中，由于不太考虑传送到传送带上的线材的装载密度，只停留在通过调节送风量等调节冷却速度，因此产生不能充分冷却装载密度大的部分(即，线材密集存在的部分)，急冷装载密度小的部分(线材疏散地存在的部分)的冷却速度不均， 特别是冷却速度慢的部分成为主要原因，结果TS或RA出现偏差。为此，在本发明中，不仅控制冷却速度，而且也控制装载密度，从而在任何线材部分都能够设定成一定的冷却速度(具体是，将疏散部·密集部的冷却速度设在5℃/s以内)，得到偏差小的线材，结果能够显著提高拉丝加工性，d/L越小越好，优选0.18以下，更优选0.16以下。另外，其下限不特别限定，但如果考虑到生产性，推荐优选控制在0.10以上，更优选控制在0.15以上。

另外，在上述的专利文献2中，公开了在使缓冷热轧后的冷却传送带上的线圈的冷却速度时，为了软质化，将影响最大的温度区(750～650℃)间的平均冷却速度，分为线圈密集部和线圈疏散部，根据与d或L等的关系进行控制的方法，但其实情，如图1所示，是将该温度区缓冷到0.05～2.0℃，与按本发明，通过将d/L控制在0.20以下，按其以上的平均冷却速度冷却的方法，有实质上的不同。实际是，在上述专利文献2所示的表3中，只公开如果计算d/L，都超过按本发明规定的值(0.20以下)的部分(表3的计算值全部在0.33以上)，从而在后述的实施例中确认得不到本发明中作为目标的特性。

上述d/L，能够通过调节线材的轧制速度和丝带路玛雅传送带的传送速度等进行控制。其中d，主要由线材的压延速度决定，L，主要由传送带的传送速度决定。

另外，为使珠光体组织中的平均球团直径达到10μm以下，特别推荐将精轧温度及卷取温度控制在同一温度范围内，并且严格控制卷取后的冷却工序。具体是，在将精轧温度设在750～900℃，将卷取温度也控制在750～900℃的范围内卷取后，在卷取后10秒以内，冷却到600～630℃，在冷却后15秒以内(如果从卷取后算起25秒以内)，在一度升温到650～680℃后，冷却。

此处，将精轧温度设定在750℃以上(优选800℃以上)900℃以下(优选850℃以下)，是因为能够增加珠光体变核生成部位即γ相晶界的每单位体积的面积，从而，能够将珠光体的平均球团直径减小到10μm以下。特别是，如果低于750℃，形成未再结晶的轧制，引发来自γ晶粒内的珠光体相变，轧制材的组织不均质，劣化拉丝加上性。另外，精轧温度的下限，与不将球团直径控制在10μm以下时(此时的精轧温度的优选下限为800℃)相 比，能够设定低于750℃，其理由是因为在球团直径控制在10μm以下时，能细微控制卷取后的冷却工序，结果，即使精轧温度低于750℃，也能够得到偏差小的线材。

此外，将卷取温度设定在750℃以上(优选780℃以上)900℃以下(优选880℃以下)，是因为如果超过900℃，与所述精轧温度时样，不能确保规定的γ晶界面积，另一方面，如果低750℃，因为环状卷取困难。

另外，在卷取后10秒以内(优选8秒以内)冷却到600～630℃，是因为在该温度范围开始珠光体相变，能够确保规定的强度。如果卷取后的时间超过10秒，在上述温度范围冷却，相变温度就达到高于630℃的高温侧，虽然强度降低，但是平均球团直径超过10μm。

在冷却后15秒以内(优选13秒以内)，即，如果从卷取后算起，在25秒以内，一度升温到650～680℃，是因为能够将所述的(1)～(4)的机械特性(TS_AV、TS_o、RA_AV、RA_o)控制在本发明的范围内。如果升温速度低于650℃，平均强度(TS_AV)就超过本发明的范围，不能充分得到利用本发明的拉丝加工性提高效果，特别是模具寿命的提高效果。另方面，如果升温超过680℃，平均球团直径就会超过10μm。同样，如果升温时间超过15秒，就会导致形成超过10μm的球团直径。另外，作为升温操作，也可以积极地实施加热手段，但也可以利用珠光体相变的换热。

关于升温后的冷却，不特别限定，但为得到所要求的球团直径，优选冷却速度尽量加快，例如推荐设在5℃/s以上。

根据本发明，用热轧原状的线材，也能够得到优良的拉丝加工性，但是，即使是在对此线材，通过添加酸(盐酸、硫酸等)，或付与机械应变等除去氧化铁皮后，作为润滑剂采用磷酸锌皮膜、磷酸钙皮膜、石灰、金属皂等，实施拉丝、冷轧等处理的钢丝，由于也能够得到同样优良的拉丝加工性，因此如此处理的钢丝也包括在本发明的范围内。

以下，基于的实施例详细说明本发明。但是，下列实施例并不限定本发明，在不脱离前后所述的宗旨的范围内实施变更，也都包含在本发明的技术范围内。

实施例1(制造条件的研究)

在本实施例中，研究了在变化多种轧制后的冷却速度或装载密度(d/ L)时对机械特性的影响。

具体是，用1150℃加热由0.82％C-0.21％Si-0.51％Mn的组成构成钢坯，然后热轧(精轧温度800～900℃)，得到直径5.5mm或5.0mm的线材。将卷取的线材放到丝带路玛雅冷却设备上，按以下冷却方法A～C中的任何一种调节在丝带路玛雅传送带上的平均冷却速度，同时调节轧制速度和丝带路玛雅传送带的传送速度，调节到装载密度达到0.13～0.22的范围，一个轧制2t线圈。

冷却方法A(本发明法)

将到670℃的平均冷却速度控制在10℃/s、

将到670～500℃的平均冷却速度控制在5℃/s。

冷却方法B(本发明以外的方法)

将到670～500℃的平均冷却速度全部控制在5℃/s。

冷却方法C(本发明以外的方法)

将到670～500℃的平均冷却速度全部控制在2℃/s。

就如此得到的线圈，从轧制前端部切断20m长，采用其中4m，制成16根JIS9B号试验片，通过实施拉伸试验，分别测定抗拉强度的平均值(TS_AV)、抗拉强度的标准偏差(TS_σ)、断裂缩颈的平均值(RA_AV)及断裂缩颈的标准偏差(RA_σ)。

此外，上述线圈的组织(珠光体面积率)，利用扫描电子显微镜观察(倍率3000倍)测定。

另外对这些线圈，测定拉丝实验时进行到拉丝直径1.2mm或0.90mm时的断丝发生率(每个1t)。上述拉丝实验，采用7模连续拉丝机，进行折反拉丝，模角设定在12°，拉丝速度设定在300m/分钟。

上述结果一并列入表1，同时从该实验结果中抽取一部分，图表化示于图1～6。其中，图1及图2，图解表示采用冷却方法B的No.8～14的结果，图1是表示d/L和RA_σ的关系，图2表示d/L和拉丝加工性(拉到直径1.2mm时的断丝频率)的关系。图3及图4，图解表示采用冷却方法C的No.15～21的结果，图3是表示d/L和RA_σ的关系，图4表示d/L和拉丝加工性(拉到直径1.2mm时的断丝频率)的关系。图5及图6，图解表示采用冷却方法A的No.1～6的结果，图5是表示d/L和RA_σ的 关系，图6表示d/L和拉丝加工性(拉到直径1.2mm时的断丝频率)的关系。

另外，关于在本实施例1中制造的线圈的组织，珠光体组织全部都在90％以上(表中未示出)。

首先，No.8～14，是采用冷却方法B，并且，通过调节轧制速度及传送带的传送速度，使装载密度d/L在0.13～0.25的范围内变化的例子。这些试样，由于都是将冷却速度减慢到5℃/s制造的，因此虽然将RA_AV控制在规定范围，但是TS_AV增高，此种情况，例如，如No.8～11，即使将d/L调节到本发明的范围内，将TS_o和RA_o控制在低水平，也降低拉丝加工性(参照图1及图2)。

此外，No.15～21，是采用冷却方法C，并且，通过调节轧制速度及传送带的传送速度，使装载密度d/L在0.13～0.25的范围内变化的例子。这些试样，由于与上述的No.8～14相比，全部是将冷却速度再减慢到2℃/s制造的，因此TS_AV及RA_AV降低，此种情况，例如，如No.15～18，即使将d/L调节到本发明的范围内，将TS_o控制在低水平，也不能减小EA_o，所以降低拉丝加工性(参照图3及图4)。

另方面，No.1～8，是采用冷却方法A，并且，通过调节轧制速度及传送带的传送速度，使装载密度d/L在0.13～0.25的范围内变化的例子。

其中，No.1～4，通过适当控制制造条件，d/L满足本发明的范围的例子，TS_AV、TS_o、RA_AV及RA_o都调节到本发明的范围内，拉丝加工性非常优良。特别是No.4，即使拉丝到0.9mm也完全不断丝。

相反，No.5及6，尽管通过适当控制冷却速度，TS_AV、RA_AV满足本发明的范围，但由于d/L超过本发明的范围，TS_o及RA_o超过本发明的范围，增大(偏差大)，拉丝加工性劣化(参照图5及图6)。

此外，No.7，由于d/L超出本发明的范围，因此RA_o也增大，拉丝加工性下降。

以上结果表明，首先通过将TS_AV、TS_o、RA_AV及RA_o的特性全部控制在本发明的范围，能够提供与以往的线材相比拉丝加工性极为优良的热轧线材。

实施例2(化学成分的研究)

在本实施例中，研究了固定制造条件，变化多种钢中成分对机械特性的影响。

具体是，按与实施例1相同的条件，热轧由表3记载的成分组成构成的钢坯，在得到5.0mm的线材后，将该线材放到丝带路玛雅冷却设备上，按 以下冷却方法A方法调节在丝带路玛雅传送带上的平均冷却速度，装载密度调到0.13的范围，如此进行控制，得到线圈。按与实施例1相同的方法测定得到的线圈的机械特性积拉丝加工性。其结果示于表2。另外，按本实施例2中制造的线圈的组织，其珠光体面积率都在90％以上(表中未示出)。

能够根据表3进行以下考察。

首先，No.1～5，都是采用按本发明规定的成分组成的钢的例子，由于TS_AV、TS_o、RA_AV及RA_o都调节到本发明规定的范围内，因此即使拉丝加工到1.2mm也不断丝，并且即使拉丝加工到0.90mm，也能够将断丝频率控制在5个以内，拉丝加工性极为优良。

相反，No.6是C量过高的例子，No.7是Si量过高的例子，No.8是Mn量过高的例子，No.9是P及S量过高的例子，所有如果拉丝到12mm，断丝频率高达10～15次，即使想拉丝加工到0.90mm也不能拉丝，不得不中止。

此外，No.10，由于适当控制C、Si、Mn、P及S的量，因此拉丝到1.2mm的断丝频率好到5个以下，但由于Cr及Ni的量过多，因此如果要拉丝加工到0.90mm，断丝频率上升到15个。

No.11，是Mg及Al的量过多的例子，由于多发生氧化物夹杂物，因此如果要拉丝加工到0.90mm，断丝频率上升到10个。

No.12，是N量过多的例子，由于延性劣化，因此如果要拉丝加工到0.90mm，断丝频率上升到10个。

No.13，是B量过多的例子，由于延性劣化，因此如果要拉丝加工到0.90mm，断丝频率上升到15个。

实施例3(珠光体组织中的平均球团直径的研究)

用1150℃加热由0.82％C-0.18％Si-0.5％Mn的组成构成钢坯，然后按表4所述的条件热轧·卷取，得到直径5.5mm或5.0mm的线材。将卷取的线材放到丝带路玛雅冷却设备上，在丝带路玛雅传送带上进行表4所述冷却条件及装载密度的调节，得到2t线圈。

按与实施例1相同的方法测定如此得到的线圈的机械特性及组织，同时也利用上述的方法，测定珠光体组织中的平均球团直径。此外，拉丝加工性，除按拉丝速度300m/分钟及500m/分钟的两种条件进行外，按与实施例1相同的条件，测定拉丝实验进行到拉丝直径1.2mm时的断丝发生频率(每1t)。

这些结果示于表5。

能够根据表5进行以下考察。

首先，No.1～12，是适当控制轧制条件、卷取条件及卷取后的冷却条件，珠光体组织中的平均球团直径微细化到10μm以下的例子，它们与实施例1及2相比，即使按更严格的条件拉丝加工(将拉丝加工到1.2mm时的拉丝速度从300m/分钟提高到500m/分钟)，也全未发现断丝，拉丝加工性极为优良。

相反，No.13～18，是因未适当控制轧制条件、卷取后的冷却条件中的任何一项，而使平均球团直径超过10μm的例子。具体是，No.13是精轧温度高、卷取开始25秒后的升温温度低的例子，No.14是精轧温度及卷取开始10秒后的冷却温度高、并且卷取开始25秒后的升温温度低的例子，No.15是卷取开始10秒后的冷却温度高、卷取开始25秒后的升温温度低的例子，No.16是卷取开始10秒后的冷却温度及卷取开始25秒后的升温温度都低的例子，No.17是卷取开始25秒后的升温温度低的例子，No.18是精轧温度及卷取开始10秒后的冷却温度都高的例子，拉丝速度300m/分钟时的断丝频率好到4个/以下，但拉丝速度500m/分钟时的拉丝加工性，与平均球团直径控制在10μm以下的上述No.1～12相比显著降低，确认断丝频率为4.5～55个(No.14及18)，不得不中止拉丝(No.13、15～17)。

根据本发明，能够提供一种热轧线材，即使省略铅浴淬火处理等热处理，以热轧原状拉丝加工性也极为优良，与以往的线材相比能够大大降低断线次数。

需要说明的是本发明中的“以上、以下”都包括端点。

Claims (7)

1.一种可省略拉丝前的热处理的拉丝加工性优良的热轧钢线材，其特征在于，是丝径5.0mm以上的热轧钢线材，含有：

C：0.6％～1.0％，所述含量为质量％，下同、

Si：0.1％～1.5％、

Mn：0.3％～1.0％，

P：抑制在0.02％以下、

S：抑制在0.02％以下，

余量为铁及不可避免的杂质，

90面积％以上是珠光体组织，

4m长的钢线材的机械特性满足以下(1)～(4)要求，

(1)TS^*-30≤抗拉强度的平均值(TS_AV)≤TS^*+30

此处，TS^*＝400×{[C]+([Mn]+[Si])/5}+670，

式中，TS^*和抗拉强度的平均值(TS_AV)的单位均为MPa，[]表示以百分比计的各元素的含量，

(2)抗拉强度的标准偏差(TS_σ)≤30MPa

(3)断裂缩颈的平均值(RA_AV)＞35％

(4)断裂缩颈的标准偏差(RA_σ)≤4％，

其中所述热轧钢线材通过包括以下步骤的方法制备：

在从900℃到670℃的温度范围以8～20℃/sec的平均冷却速度快速冷却钢线材的第一步，和

在从670℃到500℃的温度范围以1～5℃/sec的平均冷却速度缓慢冷却钢线材的第二步，

并且将热轧钢线材的装载密度d/L控制在0.20以下，其中d表示线材的线径，L表示环间距。

2.如权利要求1所述的热轧钢线材，所述珠光体组织中的平均球团直径在10μm以下。

3.如权利要求1所述的热轧钢线材，进而含有，

Cr：0.3％以下，不包括0％，及/或

Ni：0.3％以下，不包括0％。

4.如权利要求1所述的热轧钢线材，进而含有，

合计0.1％以下但不包括0％的选自由Nb、V、Ti、Hf及Zr组成的组中的至少一种元素。

5.如权利要求1所述的热轧钢线材，进而含有，

N：抑制在0.01％以下，不包括0％。

6.如权利要求1所述的热轧钢线材，进而含有，

Al：抑制在0.05％以下、

Mg：抑制在0.01％以下。

7.如权利要求1所述的热轧钢线材，进而含有，

B：0.001％～0.005％。

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