JP2016172888A

JP2016172888A - 冷間加工性に優れた鋼線材およびその製造方法

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Publication number: JP2016172888A
Application number: JP2015052661A
Authority: JP
Inventors: 俊彦手島; Toshihiko Tejima; 誠小坂; Makoto Kosaka
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2015-03-16
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2035-03-16
Also published as: JP6497146B2

Abstract

【課題】球状化焼鈍後に軸受けやクランクシャフトなどの各種冷間加工が施される中、高炭素鋼線材において、球状化焼鈍工程を省略可能とする中、高炭素鋼線材を提供する。
【解決手段】鋼成分が質量％で、Ｃ：０．１〜１．２％、Ｓｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ａｌ：０．００１〜０．０５％を含有し、Ｎ：０．０３％以下、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下に制限し、フェライト粒径が１μｍ≦フェライト粒径≦１５μｍ、であり、かつしきい値以上の粒径の分布から極値統計法によって算出する球状化セメンタイトの最大径が１．５μｍ以下の微細球状化セメンタイト−微細フェライト組織とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、球状化焼鈍後に冷間鍛造により部品加工される中、高炭素鋼線材およびその製造方法に関するものであって、球状化焼鈍工程の省略を可能とする鋼線材、およびその製造方法に関するものである。

冷間で加工する冷間加工は、生産性が高いことから幅広い分野で利用されている。冷間加工に供される素材は、局部的に激しい変形をうけるために、材料割れによる不良の発生や、工具ダイスの破損などの事故が起こりやすい。特に、クランクシャフトや軸受け鋼に代表されるような中、高炭素鋼では、板状セメンタイトと板状フェライトが層状構造をなすパーライト組織が形成されるため、変形抵抗が高く、その後の加工工程での作業効率や成形性を向上させるために、鋼中の炭化物を球状化するための球状化焼鈍が行われるのが一般的である。

上記のように球状化焼鈍を施すことによって、鋼材の変形能の向上が図れるとともに、ダイス寿命の向上に効果がある変形抵抗低減が達成されるのであるが、球状化焼鈍は長時間を要する処理であることが知られており、球状化焼鈍の短時間化や省略ができる素材が求められている。

素材の球状化焼鈍短時間化に関しては、これまで様々な技術が開発されている。たとえば、特許文献１〜３では、フェライト粒径を５〜１５μmと微細に制御することで、その後の球状化焼鈍の時間の短時間化を図っている。しかし、残存したパーライト組織を十分に球状化させるには、なお１５時間程度の長時間の球状化焼鈍が必要である。

特開昭６２−１３９８１７号公報特開２０００−１１９８０８号公報特開２００４−３００４９７号公報

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、冷間加工前の高温・長時間での球状化焼鈍を省略し、冷間加工性に優れた低強度・高延性の鋼を効率よく製造することのできる方法および上記製造方法によって得られる低強度・高延性の鋼線材を提供することを目的とするものである。

本発明は球状化焼鈍の短時間化を可能とする鋼線材であり、その要旨は以下のとおりである。
（１）鋼成分が質量％で、Ｃ：０．１〜１．２％、Ｓｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ａｌ：０．００１〜０．０５％を含有し、Ｎ：０．０３％以下、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下に制限し、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、フェライト粒径が１μｍ＜フェライト粒径＜１５μｍとなり、パーライト面積率が１０％以下となり、しきい値以上の粒径の分布から極値統計法によって算出する球状化セメンタイトの最大径が１．５μｍ以下となることを特徴とする冷間加工性に優れた鋼線材。

（２）質量％でさらにＭｏ：０．０２〜０．２０％を含有することを特徴とする前記（１）の鋼線材。

（３）質量％でさらにＮｂ：０．００２〜０．０５％、Ｖ：０．０２〜０．２０％、Ｔｉ：０．００２〜０．０５％のうち１種または２種以上を含有することを特徴とする前記（１）または（２）の鋼線材。

（４）質量％でさらにＣｒ：０．０３〜２．０％を含有することを特徴とする前記（１）から（３）のいずれかの鋼線材。

（５）前記（１）から（４）のいずれかに記載の成分からなる鋼片を変態直前で焼入れした際のオーステナイト粒径が５μm以下であり、５５０℃〜Ａｃ₁点の温度域で６０秒以上保持することを特徴とする冷間加工性に優れた鋼線材の製造方法。

本発明によれば、球状化焼鈍工程の省略が可能となるなど、産業上の貢献が極めて顕著である。

球状化セメンタイト径の分布の例を示す図である。平均超過関数を適用した例を示す図である。球状化セメンタイト径の分布にベータ関数をフィッティングさせた例を示す図である。

本発明者らは、上述のような問題点を解決するために、鋼線材の組織および熱処理方法について種々調査・研究を重ねた。その結果、下記の知見を得た。

・フェライト変態直前のオーステナイト粒径を５μｍ以下として、５５０℃からＡｃ₁点の温度域で変態をさせた場合、微細な球状化セメンタイト組織を得ると同時に微細なフェライト組織を得ることができる。

・球状化セメンタイトの最大値が１．５μｍ以下の場合、加工時のセメンタイトの割れを抑制することができる。

・上記の鋼材は低強度かつ高延性を兼ね備えた鋼となり、球状化焼鈍工程の省略が可能となる。

従来、延性の確保のためには熱間圧延後に長時間の球状化焼鈍工程が必須であるとされていた。これは硬質第二相であるセメンタイトを、パーライト組織に代表される板状セメンタイトから球状化セメンタイトとすることで、変形抵抗を下げるとともに延性を改善できるためである。しかし、この球状化焼鈍工程は、生産性や製造コスト面で負荷が大きい。

そこで、本発明者らは、熱間圧延後に直接球状化セメンタイトを得ることが可能であれば、熱間圧延後の球状化焼鈍工程を省略できるのではないかと考え、詳細に調査を行った。

通常、高炭素鋼の場合、熱間圧延後の組織はパーライト組織となるが、変態直前のオーステナイト粒径を微細にすれば、オーステナイト粒界の曲率が小さくなり、フェライトとセメンタイトが協調的に析出するパーライト変態を抑制できるのではないかと考えた。

たとえば、ＶＣなどのピン止め粒子を使用し、オーステナイト粒径を５μｍ以下に制御した状態で、パーライト変態と同様に５５０℃〜Ａｃ₁点で恒温変態させた場合には、得られる組織はパーライト組織ではなく、微細フェライトと球状化セメンタイト組織であることが明らかとなった。この組織の特徴は、変態温度がパーライト変態域であれば、いずれの変態温度でも球状化組織を得ることができる点であり、６５０℃といった比較的高温域で変態させれば、フェライト、球状化セメンタイトがともに若干粗大化するため、変形抵抗をさげることができ、５７０℃といった比較的低温域で変態させれば、微細なフェライト、微細な球状化セメンタイトを得ることができ、変形能を高めることができることが分かった。
さらに、球状化セメンタイトの粒径分布のうち、しきい値以上の粒径の分布から極値統計法によって算出する球状化セメンタイトの最大値が１．５μｍ以下の場合、加工時のセメンタイトの割れを抑制することができることが分かった。

本発明はこれらの基礎実験を通じて完成したものであり、変態直前のオーステナイト粒径を微細化させることで変態直後から球状化セメンタイト組織を得て、変態温度によって変形抵抗、変形能を制御するものである。

(組織の測定方法について)
［セメンタイトと組織の定義］
本発明において、板状セメンタイトとはアスペクト比で５以上のセメンタイトを指し、球状化セメンタイトとはアスペクト比で５以下のセメンタイトを指すものとする。なお、セメンタイトのアスペクト比はセメンタイト最大径（長径）と最小径（短径）とを求め、アスペクト比＝（長径）／（短径）として計算する。

［非球状化セメンタイト組織］
本発明において、球状化セメンタイト組織とは、球状化セメンタイトを有するフェライト組織をさし、パーライト組織やベイナイト、マルテンサイトを非球状化セメンタイト組織とする。非球状化セメンタイト組織面積率の測定には、鋼線材の表層、中間、中心部において１０００倍以上のＳＥＭ画像を各々２枚以上取得し、行った。

［球状化セメンタイト径の最大値］
球状化セメンタイト径の測定情報を基にした鋼線材の一定体積中に存在し得る最大の球状化セメンタイト径の予測方法を説明する。

個々の球状化セメンタイト粒の面積を算出し、円に換算した直径を記録し、球状化セメンタイト径の情報から、ある一定の鋼線材量あたりに存在し得る最大の球状化セメンタイト径を極値統計法（情報論的学習理論テクニカルレポート２００９「極値統計学」、高橋倫也著参照）で予測する。

上記の方法で５０００μｍ²以上の領域（６０００μｍ²）の球状化セメンタイト径の分布を求めた例を図１に示す。分布から細かい球状化セメンタイトが大多数であることが分かるが、極値統計に適用するのは球状化セメンタイト径の粗大域の特徴を示す領域であり、十分に粗大なあるしきい値以上の球状化セメンタイト径を用いる。

しきい値の決定には平均超過関数を用いる。全Ｎ個のデータのうち、値ｕを超えるものをＸ［１］，Ｘ［２］，・・・，Ｘ［ｎｕ］とし、Ｘ［ｎｕ］はデータの最大値を示す。値ｕ＜Ｘ［ｎｕ］に対して下記式（１）で示される標本平均超過

をプロットし、ある値ｕ以上で傾きが負となる直線とみなせるとき、このｕをしきい値とする。たとえば、図１の分布では全粒数Ｎは７４４４個あり最大の球状化セメンタイト径は０．６３μｍである。球状化セメンタイト径０．０５μｍを超える球状化セメンタイトブロックの数は３８４７個であるので下記式（２）に基づく値をプロットし、

同様に値ｕ≧０．０５として、ｕを０．０６、０．０７、・・・、０．５０μｍとしてプロットする。実際に、図１の分布について値ｕを０．０５〜０．５０μｍとしてプロットした例を図２に示す。この図からしきい値は０．３０μｍ以上が適切であることが分かる。なお、０．４０μｍ以上の領域で値が上昇しているが、これはしきい値以上のデータが非常に少ないために極値の分布として成立していないことに起因している。

上記の方法でしきい値を決定した後、しきい値ｕ以上の球状化セメンタイト粒を次式に従って大きさの順に並べる。
Ｘ１≦Ｘ２≦Ｘ３・・・・・・・・≦Ｘｎ
ここでｎはしきい値ｕを超える球状化セメンタイト粒数であり、Ｘｎは最大の球状化セメンタイト径である。次にＸｉ以下の存在確率ＹをＹｉ＝ｉ／（Ｎ＋１）で定義し、これを点（Ｘｉ，Ｙｉ）としてＸＹ直交座標系にプロットする。なお、Ｎは測定した全球状化セメンタイト粒数である。これを下記式（３）で示すベータ関数Ｈ（Ｘ）に近似する。

ここでσは尺度パラメータ、ξは形状パラメータ、Ｘは球状化セメンタイト径である。
ベータ関数のパラメータσ、ξの算出は最尤法を用い、その対数尤度ｌ（σ、ξ）は、下記式（４）となる。

ただし、１＋ｙｉ／σ＞０、ｉ＝１，２、・・・、ｎであり、この対数尤度を最大にする最尤推定値（σ、ξ）を求める。たとえば、図２の分布ではしきい値を０．３０μｍとして計算するとσ＝−０．２５、ξ＝６．５となる。図３に図２でフィッティングした関数を破線で、測定した球状化セメンタイト径はプロットとして示す。

予測を行う粒数ｍ（個）は本発明では、鋼線材１ｋｇ中に存在すると考えられる粒数１０⁷個とした。このｍ個のデータで平均１回超えられる球状化セメンタイト径Ｘｍは下記式（５）となる。

ここでζはしきい値ｕまでの累積数分率で、ｎｕ／Ｎとする。このＸｍが鋼線材１ｋｇ中に存在し得る最大の球状化セメンタイト径である。

ここで、球状化セメンタイト径を求める領域を６０００μｍ²以上とした理由は、測定領域が６０００μｍ²以下では統計処理を行う上でデータ数が少なくなってしまい、極値統計によって、ある一定量の鋼線材に存在しうる最大の球状化セメンタイト径の最大値を予測する精度が低下するためである。従って、測定領域は広いほどより確かなものとなるが、最大で１００００μｍ²あれば十分である。

［フェライト粒径］
フェライト粒径は鋼線材中心部を測定箇所とし、電子線後方散乱（ＥｌｅｃｔｒｏｎＢａｃｋＳｃａｔｔｅｒＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ、ＥＢＳＤという）法によって測定する。鋼線材長手方向に垂直な断面をコロイダルシリカ粒子により鏡面研磨し、径方向の中心部近傍でＥＢＳＤ法による測定を行い、フェライト結晶方位のマップを作成する。マッピングの領域は一辺がいずれも５００μｍ以上の矩形領域で行い、ピクセル形状は正６角形要素配置、ステップは０．５μｍ間隔で行う。

ＥＢＳＤ法によってフェライト結晶方位を同定すれば、それぞれの６角形状ピクセルにはフェライトの結晶方位の情報が与えられ、その結果、隣接するピクセルの境界には、結晶方位の角度差の情報が定義される。二つのピクセル間の境界で１５°以上のフェライト結晶方位傾角差があり、それと隣接するピクセル境界も１５°以上というように、１５°以上の傾角差のあるピクセル境界が連続する場合、それらをつなげてフェライト粒界として定義する。

［オーステナイト粒径］
変態直前のオーステナイト粒径は、オーステナイト域から変態させるための冷却時に急冷を行い、マルテンサイト組織とし、たとえばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムでのエッチングにて旧オーステナイト粒界を現出させることで測定する。測定方法はＪＩＳ切断法にのっとり、平均値を算出する。

＜成分について＞
以下、成分に関する記載において、％は全て質量％である。
［Ｃ］
Ｃは、鋼材の強度を付与するためのセメンタイトを形成する元素である。Ｃ量が０．１０％未満であると、必要な強度を得ることができず、一方、Ｃ量が１．２０％を超えると、強度が過大となり、延性、靭性が低下する。したがって、Ｃ量は、０．１０〜１．２０％の範囲に限定する。好ましくはＣ量を０．２０％以上とする。より好ましくは０．４０％以上である。さらに好ましくは０．６０％以上である。

［Ｓｉ］
Ｓｉは、鋼の脱酸に用いられる元素である。効果を得るためには、０．０２％以上のＳｉを添加する。好ましくは、Ｓｉ量を０．０５％以上とする。一方、Ｓｉ量が１．０％を超えると、熱間圧延工程で表面脱炭が発生し易くなるほか、固溶強化も過大となるため、上限を１．０％とする。好ましくはＳｉ量を０．８％以下、より好ましくは０．５％以下とする。

［Ｍｎ］
Ｍｎは、脱酸や脱硫に用いられるほか、鋼の焼き入れ性を向上させる元素であり、０．１％以上を添加する。一方、Ｍｎ量が１．５％を超えると、フェライト変態が著しく遅延するために過冷組織が発生し、鋼線材の取り扱い中に割れなどが発生する可能性がある。従って、Ｍｎ量を１．５％以下とする。好ましくはＭｎ量を１．０％以下とする。

［Ａｌ］
Ａｌは、脱酸作用を有する元素であり、鋼中の酸素量低減のために必要である。しかし、Ａｌ含有量が０．００１％未満ではこの効果が得難い。一方で、Ａｌは硬質な酸化物系介在物を形成しやすく、特に、Ａｌ含有量が０．０５％を超えると、粗大な酸化物系介在物の形成が著しくなるので伸線加工性の低下が顕著になる。したがって、Ａｌの含有量を０．００１〜０．０５％とした。より好ましい下限は０．０１％以上であり、より好ましい上限は０．０４％以下である。

［Ｎ］
Ｎは、冷間での加工中に転位に固着して鋼の強度を向上させ、変形能を低下させる元素である。特に、Ｎ含有量が０．０２％を超えると変形能の低下が著しくなる。したがって、Ｎ含有量を０．０２％以下に制限した。より好ましくは０．０１％以下である。

［Ｐ］
Ｐは、鋼中で偏析しやすく、偏析すると著しく変態を遅らせるため、変態が完了せず、硬質なマルテンサイトが形成されやすい。これを防止するため、Ｐ含有量は０．０２％以下に制限する。

［Ｓ］
Ｓは、多量に存在するとＭｎＳを多量に形成し、鋼の変形能を低下させるので０.０２０％以下に制限する。より好ましくは０．０１０％以下である。

［Ｍｏ］
Ｍｏの添加は任意である。添加すれば、鋼線材の焼き入れ性を向上させる効果がある。この効果を得るためには、Ｍｏを０．０２％以上添加することが望ましい。しかし、Ｍｏの含有量が０．２０％を超えると、マルテンサイト組織が生成しやすくなり、靭性が低下する。したがって、Ｍｏの含有量は０．０２〜０．２０％が好ましい。より好ましくは０．０８％以下である。

［Ｂ］
Ｂの添加は任意である。添加すれば、鋼線材の焼き入れ性を向上させる効果がある。この効果を得るためには、Ｂを０．０００３％以上添加することが望ましい。しかし、Ｂの含有量が０．００３％を超えると、粗大な窒化物が生成しやすくなり、伸線加工性が低下する場合がある。したがって、Ｂの含有量は０．０００３〜０．００３％が好ましい。より好ましくは０．００２％以下である。

［Ｖ］
Ｖの添加は任意である。添加すれば、鋼線材中に炭窒化物を形成して、フェライト径を小さくする。この効果を得るためには、Ｖを０．０２％以上添加することが望ましい。しかし、Ｖの含有量が０．２０％を超えると、粗大な炭窒化物が生成しやすくなり、変形能が低下する場合がある。したがって、Ｖの含有量は０．０２〜０．２０％が好ましい。より好ましくは０．０８％以下である。

［Ｎｂ］
Ｎｂの添加は任意である。添加すれば、鋼線材中に炭窒化物を形成して、フェライト径を小さくする。この効果を得るためには、Ｎｂを０．００２％以上添加することが望ましい。しかし、Ｎｂの含有量が０．０５％を超えると、粗大な炭窒化物が生成しやすくなり、変形能が低下する場合がある。したがって、Ｎｂの含有量は０．００２〜０．０５％が好ましい。より好ましくは０．０２％以下である。

［Ｔｉ］
Ｔｉの添加は任意である。添加すれば、鋼線材中に炭窒化物を形成して、フェライト径を小さくする。この効果を得るためには、Ｔｉを０．００２％以上添加することが望ましい。しかし、Ｔｉの含有量が０．０５％を超えると、粗大な炭窒化物を形成しやすくなり、変形能が低下する場合がある。したがって、Ｔｉの含有量を０．０２〜０．０５％とすることが好ましい。より好ましくは０．０３％以下である。

［Ｃｒ］
Ｃｒは、焼き入れ性の向上のほか、旧オーステナイト（γ）粒径の微細化に寄与する元素である。効果を得るためには０．０３％以上のＣｒを添加する。好ましくは０．１％以上である。一方、Ｃｒ量が２．０％を超えると上記Ｍｎと同様に焼き入れ性が大きくなり、過冷組織の発生を助長する可能性がある。従って、上限を２．０％とする。より好ましくは１．６％以下とする。

＜金属組織について＞
次に、本発明の鋼線材の金属組織および製造方法について説明する。
［非球状化セメンタイト面積率］
非球状化セメンタイト組織の面積率が大きいと、変形抵抗が過大となるため、変形能が低下する。本発明の実施形態では、変形能を高めるため、非球状化セメンタイト組織の面積率を１０％以下とする。残部は、初析フェライトや球状化セメンタイトを有するフェライトなどの組織である。より好ましくは７％以下である。

［球状化セメンタイトの最大径］
粗大な球状化セメンタイトが存在する場合、粗大な球状化セメンタイトに変形が集中して欠陥が生じ、割れの原因となるため、変形能が低下する。本発明の変形能の良否を判断するための球状化セメンタイト径の上限として、１．５μｍとした。なお、下限は低い方が好ましいが、０．３μｍ未満にすることは鋼線材製造工程上から難しい。

［フェライト粒径］
変態後のフェライト粒径は、粗大になると、変形抵抗は小さくなるものの、変形能が低下する。フェライトの平均粒径が１５μｍよりも大きくなると変形能の確保が困難となる。より好ましくは１２μｍ以下である。フェライトの平均粒径が微細になりすぎると変形抵抗が大きくなるため、１μｍ以上とする、より好ましくは３μｍ以上である。

［オーステナイト粒径］
変態直前のオーステナイト粒径を５μｍ以下とすることで、変態直後から球状化セメンタイトを得ることが可能となる。オーステナイト粒径が５μｍ以上になると、変態後の組織はパーライト組織が主となってしまい、変形能の向上のためには長時間の球状化焼鈍が必要となる。より好ましくは３μｍ以下である。なお、変態直前のオーステナイト粒径を１μｍ以下とすることは製造上困難であることから、１μｍ以上とする。

［変態温度］
微細なオーステナイトから変態させることで、パーライト組織を抑制し、球状化セメンタイトを得ることができる。従って、変態温度域はパーライト変態が可能である５５０℃〜Ａｃ₁点とする。より好ましい下限は６００℃であり、上限は６７０℃である。

［保持時間］
５５０℃〜Ａｃ₁点の領域で保持することでフェライトへの変態が完了するが、６０秒以下の保持では未変態組織が残存し、焼割れの原因となるため、６０秒以上とする。好ましくは１００秒以上である。一方で、変態完了後にＡｃ₁点以下で保持することで粒径を調整し、変形抵抗を制御できるが、生産性を考慮すると６００秒以下が望ましい。

＜鋼線材の製造方法について＞
次に、本発明の鋼線材の製造方法について具体的な例で説明する。なお、以下の説明は本発明を説明するための例に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明の鋼線材は、常法によって上記の成分を有する鋼を溶製し、鋳造して、得られた鋼片に対して熱間圧延を施して製造する。熱間圧延は、鋼片を１０５０℃に加熱して行う。熱間圧延の仕上温度は７４０〜８００℃、最終の圧延速度は９０ｍ／秒である。仕上げ圧延後にオーステナイト粒径を粗大化させないために、仕上げ圧延直後からＡＣ₁以下に到達するまでを５０℃／秒以上で冷却を行う。更に、５５０℃から６５０℃に到達するまで３０℃／secで冷却し、５５０℃から６５０℃に到達後は衝風冷却、ミスト冷却、水冷などの手段で１０℃／秒以上の冷却速度６５０℃〜５５０℃の範囲内の温度に冷却し、これらの温度範囲で６０秒以上保持後、空冷や水冷によって室温まで冷却する。なお、鋼線材の直径は特に限定されない。

本実施例では、表１に記載の成分組成からなる供試鋼Ｎｏ．Ａ〜Ｊを作製し、表２に示す条件でオーステナイト粒径からフェライト変態させることでΦ１０ｍｍの鋼線材を得た。

得られた鋼線材のフェライト粒径、非球状化セメンタイト面積率を測定し、さらに変形抵抗、変形能を評価するために引張試験に供した。引張試験は、４００ｍｍ間隔で８箇所の位置から１００ｍｍを採取し、ＪＩＳ５号引張試験を行うことで測定した。なお、ひずみ速度は１０^-3／秒とした。

引張強度は上記の８本の試験結果の引張強度の平均値とした。絞り値の測定は、破断後の両端を突き合わせたうえで、最も小さい断面積（Ｓ）を測定し、試験前の断面積（Ｓ₀）を用いて、式[（Ｓ₀−Ｓ）／Ｓ₀×１００]から算出した。

引張強度は高くなると、その後の加工工程での作業効率の低下が顕著であるため、１１００ＭＰａ以下が望ましい。また、引張強度に関わらず、絞り値が低い場合、その後の加工工程において、割れや工具ダイスの破損が生じる危険性が高いため、３０％以上が望ましい。

本実施例では、引張強度１１００ＭＰａ以下、絞り値４５％以上の場合、球状化焼鈍を省略できることから、引張強度１１００ＭＰａ以下、絞り値４５％以上を目標値とした。

Ｎｏ．３では、変態直前のオーステナイト粒径が６μｍ程度であり、変態完了後の組織がパーライトを主体とする組織になっている。そのため、変形能が低く、球状化焼鈍が必要となる。

Ｎｏ．４では従来の球状化焼鈍を施しており、フェライト、球状化セメンタイトがともに粗大化しており、変形抵抗が低くなっている。

Ｎｏ．５では変態温度が５００℃程度であり、ベイナイト変態しており、変形抵抗が高く、変形能が低くなっている。

Ｎｏ．１１では保持時間が３０秒程度であって、未変態組織が残存しており、変形能が低くなっている。

Ｎｏ．１４では鋼中のＭｎ量が高く、１８０秒の保持でも未変態組織が残存するため、変形能が低くなっている。

Ｎｏ．１５では鋼中のＳｉ量が高く、変形抵抗が増大している。

Claims

鋼成分が質量％で、Ｃ：０．１〜１．２％、Ｓｉ：０．０２〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ａｌ：０．００１〜０．０５％を含有し、Ｎ：０．０３％以下、Ｐ：０．０２０％以下、Ｓ：０．０２０％以下に制限し、残部はＦｅ及び不可避的不純物からなり、フェライト粒径が１μｍ≦フェライト粒径≦１５μｍとなり、非球状化セメンタイト面積率が１０％以下となり、しきい値以上の粒径の分布から極値統計法によって算出する球状化セメンタイトの最大径が１．５μｍ以下となることを特徴とする冷間加工性に優れた鋼線材。
質量％でさらにＭｏ：０．０２〜０．２０％、Ｂ：０．０００３〜０．００３％を含有することを特徴とする請求項１に記載の鋼線材。
質量％でさらにＮｂ：０．００２〜０．０５％、Ｖ：０．０２〜０．２０％、Ｔｉ：０．００２〜０．０５％のうち１種または２種以上を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の鋼線材。
質量％でさらにＣｒ：０．０３〜２．０％を含有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の鋼線材。
請求項１から４のいずれか１項に記載の成分からなる鋼片をＡ１点以上に加熱してオーステナイト化した際のフェライト変態直前のオーステナイト粒径が５μｍ以下であり、５５０℃〜Ａｃ₁点の温度域で６０秒以上保持、または冷却することを特徴とする冷間加工性に優れた鋼線材の製造方法。