JP5618932B2 - Non-magnetic steel wire rod or bar, and method for producing the same - Google Patents

Non-magnetic steel wire rod or bar, and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、加工性に優れた、すなわち加工時の変形抵抗の小さい高Mn非磁性鋼線材及び棒鋼に関する。   The present invention relates to a high-Mn non-magnetic steel wire rod and steel bar having excellent workability, that is, low deformation resistance during processing.

オーステナイト系ステンレス鋼は、非磁性構造部材として種々の用途に使用されているが、加工による変形抵抗の急激な増加が問題となる場合が多い。すなわち、オーステナイト系ステンレス鋼は、部品加工時に導入される加工歪み量の増加に伴い、加工誘起マルテンサイト変態することが問題となる。オーステナイト系ステンレス鋼のオーステナイト相が加工誘起マルテンサイト変態すると、強磁性のα’マルテンサイト相が生成するため、比透磁率が著しく上昇する。従って、オーステナイト系ステンレス鋼を加工する際は、加工誘起α’マルテンサイト変態を抑制すべく、温間又は熱間加工されるか、或いは冷間加工後に溶体化再熱処理を施して、組織を再びオーステナイト単相にして比透磁率を復元(低下)する方法がとられてきた。しかし、これらの方法では生産性を劣化させるという問題があった。   Austenitic stainless steel is used for various applications as a non-magnetic structural member, but a rapid increase in deformation resistance due to processing often becomes a problem. That is, there is a problem that austenitic stainless steel undergoes processing-induced martensitic transformation with an increase in the amount of processing strain introduced during component processing. When the austenitic phase of the austenitic stainless steel undergoes a work-induced martensitic transformation, a ferromagnetic α ′ martensite phase is generated, so that the relative permeability is remarkably increased. Therefore, when processing austenitic stainless steel, in order to suppress the processing-induced α 'martensite transformation, it is either warm or hot worked, or solution reheat treatment is performed after cold working, and the structure is re- A method of restoring (decreasing) the relative permeability by using an austenite single phase has been used. However, these methods have a problem of deteriorating productivity.

これに対して、高Mn非磁性鋼は、加工歪みを付与してもオーステナイト相が非磁性のεマルテンサイト相に変態するため、比透磁率は極めて低いままで保持できる。また、高Mn非磁性鋼はオーステナイト系ステンレス鋼に比べて安価であるため、近年、非磁性構造材料としての用途が拡大しつつある。しかし、高Mn非磁性鋼は、高強度で、且つ加工硬化率が非常に高いため、加工中に変形抵抗が急激に増大し、鍛造金型の割れ、或いは鋼材の加工割れが発生しやすいという問題があった。そのため、オーステナイト系ステンレス鋼の用途に高Mn非磁性鋼を用いる場合には、加工性に優れること、すなわち加工時の変形抵抗が低いことが望まれていた。   On the other hand, the high Mn nonmagnetic steel can be maintained with a very low relative magnetic permeability because the austenite phase is transformed into a nonmagnetic ε-martensite phase even when processing strain is applied. In addition, since high-Mn nonmagnetic steel is less expensive than austenitic stainless steel, its use as a nonmagnetic structural material has been expanding in recent years. However, high-Mn non-magnetic steel has high strength and a very high work hardening rate, so that deformation resistance increases rapidly during processing, and forging die cracks or steel material work cracks are likely to occur. There was a problem. Therefore, when using a high Mn non-magnetic steel for the application of austenitic stainless steel, it has been desired to have excellent workability, that is, low deformation resistance during processing.

例えば特許文献1〜4には、高Mnのオーステナイト鋼に関する技術が開示されている。   For example, Patent Documents 1 to 4 disclose techniques related to high Mn austenitic steels.

特許文献1には、防弾性に優れた高Mnオーステナイト鋼鈑に関する技術が開示されている。特許文献1では、オーステナイトと10〜60体積%の加工誘起マルテンサイトからなる複相組織を有することによって、鋼鈑の強度を増大させて変形を抑えることに加えて、変形が進行した際には、その変形によって運動エネルギーを吸収させ、防弾性を確保している。すなわち、当該技術では初めから強度の高いマルテンサイト相を存在させると共に、変形時にも加工誘起マルテンサイトを生じやすい鋼材としているため、衝撃吸収の用途には有効であるものの、複雑な構造部品への加工は困難である。   Patent Document 1 discloses a technique related to a high Mn austenitic steel sheet having excellent anti-elasticity. In Patent Document 1, in addition to suppressing the deformation by increasing the strength of the steel sheet by having a multiphase structure composed of austenite and 10 to 60% by volume of processing-induced martensite, when the deformation proceeds. The kinetic energy is absorbed by the deformation, and the ballistic resistance is secured. In other words, in this technology, a high-strength martensite phase is present from the beginning, and because it is a steel material that is prone to work-induced martensite even during deformation, it is effective for shock absorption applications, but it can be used for complex structural parts. Processing is difficult.

特許文献2には、熱間加工性と耐食性に優れた非磁性鋼材に関する技術が開示されている。本技術では、耐食性及び熱間加工性に難点がある高Mn非磁性鋼の表面に、オーステナイト系ステンレス鋼を鋳ぐるむことによって、熱間加工性と耐食性を改善している。また、当該技術では高強度を達成することを目的としている。内層の高Mn非磁性鋼の成分は、オーステナイト安定化だけでなく、強度を上昇させるために調整されている。   Patent Document 2 discloses a technique related to a nonmagnetic steel material having excellent hot workability and corrosion resistance. In this technique, hot workability and corrosion resistance are improved by casting austenitic stainless steel on the surface of high-Mn nonmagnetic steel, which has difficulties in corrosion resistance and hot workability. In addition, this technique aims to achieve high strength. The composition of the high-Mn nonmagnetic steel of the inner layer is adjusted not only for austenite stabilization but also for increasing the strength.

特許文献3には、局部延性に優れた高Mn非磁性鋼の製造方法が開示されている。当該技術では、介在物の形態と鋼の清浄度を制御することによって切欠感受性を減少させ、局部延性を改善している。但し、特許文献3の鋼成分は、オーステナイト安定化だけでなく、強度を上げるために調整されている。   Patent Document 3 discloses a method for producing a high Mn nonmagnetic steel excellent in local ductility. In this technique, notch sensitivity is reduced by controlling the shape of inclusions and the cleanliness of steel, and local ductility is improved. However, the steel component of Patent Document 3 is adjusted not only for austenite stabilization but also for increasing the strength.

特許文献4には、高強度、高降伏比の高マンガン非磁性鋼の製造方法が開示されている。当該技術では、高マンガン非磁性鋼の強度を確保するための成分、圧延・冷却方法が規定されており、特に強度の増加に有効なNを確保するため、高Mn化と冷却速度の調整が行われている。特許文献4も、前記特許文献2及び3と同様に、鋼の強度を上昇させるように調整された技術である。   Patent Literature 4 discloses a method for producing a high-strength, high yield ratio, high-manganese nonmagnetic steel. In this technology, the components for securing the strength of the high manganese nonmagnetic steel and the rolling / cooling method are stipulated. In particular, in order to secure N effective for increasing the strength, it is necessary to increase the Mn and adjust the cooling rate. Has been done. Patent Document 4 is also a technique adjusted to increase the strength of steel, as in Patent Documents 2 and 3.

特開2004−137579号公報JP 2004-137579 A 特開平06−057379号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-057379 特開平06−088124号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-088124 特開昭62−202023号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-202023

近年、地球環境負荷低減の目的で、加工方法に対するニーズが熱間加工から冷間加工へ変化しつつある。冷間加工は、製造工程でのCO2削減、及び歩留まり向上のメリットがある反面、変形抵抗が高くなるため、コスト高になるという問題がある。従来の高Mn非磁性鋼はいずれも高強度を志向しており(上記特許文献2〜4など)、冷間で構造部品に加工することは困難であった。特に、高Mn非磁性鋼において低い比透磁率を維持したままで変形抵抗(特に冷間加工時の変形抵抗)を下げるという技術は、従来提案されていなかった。 In recent years, needs for processing methods are changing from hot processing to cold processing for the purpose of reducing the global environmental load. While cold working has the advantages of reducing CO 2 in the manufacturing process and improving yield, there is a problem that the deformation resistance becomes high and the cost becomes high. All conventional high-Mn nonmagnetic steels are oriented to high strength (eg, Patent Documents 2 to 4 described above), and it has been difficult to process them into structural parts cold. In particular, a technique for reducing deformation resistance (particularly, deformation resistance during cold working) while maintaining a low relative permeability in high-Mn nonmagnetic steel has not been proposed.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、低い比透磁率と冷間加工性(低変形抵抗)を両立できる高Mn非磁性鋼を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the high Mn nonmagnetic steel which can make low relative permeability and cold workability (low deformation resistance) compatible.

上記課題を達成した本発明は、C:0.40〜0.8%(質量%の意味。以下、化学組成について同じ。)、Si:0.50%以下(0%を含まない)、Mn:8〜25%、P:0.03%以下(0%を含まない)、S:0.030%以下(0%を含まない)、Al:0.010〜0.10%、N:0.0010〜0.020%を含み、残部が鉄及び不可避不純物であり、固溶状態のN量が0.001%以下(0%を含む)であると共に、組織がオーステナイト単相組織であり、結晶粒径が30〜80μmであるオーステナイト結晶粒の個数が、全オーステナイト結晶粒に対して80%以上である非磁性鋼線材又は棒鋼である。本発明の非磁性鋼線材又は棒鋼は、窒化化合物量が0.0025%以上であることが好ましい。   The present invention that has achieved the above-mentioned problems is as follows: C: 0.40 to 0.8% (meaning mass%; hereinafter, the chemical composition is the same), Si: 0.50% or less (not including 0%), Mn : 8 to 25%, P: 0.03% or less (not including 0%), S: 0.030% or less (not including 0%), Al: 0.010 to 0.10%, N: 0 .0010-0.020%, the balance is iron and inevitable impurities, the amount of N in a solid solution state is 0.001% or less (including 0%), and the structure is an austenite single phase structure, The number of austenite crystal grains having a crystal grain size of 30 to 80 μm is a non-magnetic steel wire rod or bar steel having 80% or more of all austenite crystal grains. The nonmagnetic steel wire or bar of the present invention preferably has a nitride compound amount of 0.0025% or more.

本発明の非磁性鋼線材又は棒鋼は、必要に応じて更に(a)Cr:0.3%以下(0%を含まない)及び/又はMo:1%以下(0%を含まない)、(b)Ti:0.25%以下(0%を含まない)、Nb:0.25%以下(0%を含まない)、V:0.25%以下(0%を含まない)、及びB:0.01%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる少なくとも1種、(c)Cu:1%以下(0%を含まない)及び/又はNi:1%以下(0%を含まない)を含有することも好ましい。   The nonmagnetic steel wire rod or bar of the present invention may further comprise (a) Cr: 0.3% or less (not including 0%) and / or Mo: 1% or less (not including 0%), if necessary. b) Ti: 0.25% or less (not including 0%), Nb: 0.25% or less (not including 0%), V: 0.25% or less (not including 0%), and B: At least one selected from the group consisting of 0.01% or less (not including 0%), (c) Cu: 1% or less (not including 0%) and / or Ni: 1% or less (including 0%) It is also preferable to contain no).

本発明は、上記いずれかの化学組成を有する鋼を、1050〜1250℃で加熱した後、800〜1000℃で10〜180分保持し、続いて0.5℃/秒以上の冷却速度で400℃以下まで冷却する非磁性鋼線材又は棒鋼の製造方法も包含する。   In the present invention, a steel having any one of the above chemical compositions is heated at 1050 to 1250 ° C., held at 800 to 1000 ° C. for 10 to 180 minutes, and subsequently cooled at a cooling rate of 0.5 ° C./second or more. It also includes a method for producing a non-magnetic steel wire rod or steel bar that is cooled to below C.

本発明によれば、特にMn量を確保した上で固溶N量を抑制するとともに、オーステナイト結晶粒を整粒化しているため、鋼線材又は棒鋼そのものの比透磁率が低いことに加えて、冷間加工後でも低い比透磁率を実現できるとともに、冷間加工時の変形抵抗を抑制できる。   According to the present invention, in particular, the amount of Mn is secured and the amount of dissolved N is suppressed, and the austenite crystal grains are sized, so that the relative permeability of the steel wire rod or the bar steel itself is low, A low relative magnetic permeability can be realized even after cold working, and deformation resistance during cold working can be suppressed.

本発明の非磁性鋼線材及び棒鋼(以下では、鋼線材および棒鋼をまとめて、単に「鋼線材」と呼ぶ)は、Mn量を確保した上で固溶N量を抑制するとともに、オーステナイト結晶粒を整粒化している点に特徴を有している。Mn量を確保した上で固溶N量を抑制することで、オーステナイトを安定化したまま冷間加工時の動的歪み時効を抑制できる。またオーステナイト結晶粒を整粒化することによって、加工誘起マルテンサイト変態の抑制と、不均一変形による加工硬化を抑制でき、冷間加工時の変形抵抗を低減できる。以下に詳述する。   The non-magnetic steel wire and bar of the present invention (hereinafter, the steel wire and bar are collectively referred to as “steel wire”) suppresses the amount of solute N while securing the amount of Mn, and austenite crystal grains It is characterized in that the particle size is adjusted. By suppressing the amount of solute N after securing the amount of Mn, dynamic strain aging during cold working can be suppressed while austenite is stabilized. Further, by adjusting the austenite crystal grains, it is possible to suppress work-induced martensitic transformation and work hardening due to non-uniform deformation, and to reduce deformation resistance during cold working. This will be described in detail below.

通常、オーステナイト安定化元素であるMnを増加させると、Nの固溶度が増加するため、容易に固溶Nが増加する。但し、Nもオーステナイト安定化元素であるため、オーステナイト単相鋼を得るためには、固溶Nを増加させることは有効であった。しかし、固溶Nは、冷間加工時の動的歪み時効を発生させ、変形抵抗を増加させる作用がある。冷間加工時に動的歪み時効が発生すると、変形抵抗の顕著な増加と、変形能の劣化が生じやすくなるため、冷間加工が困難になる。だからといって、変形抵抗を低減するために固溶Nを低減するだけではオーステナイトの安定度が低下することによって加工誘起マルテンサイト変態しやすくなるため、却って変形抵抗が増加してしまう。つまり、変形抵抗低減のためには、オーステナイトを安定化させたままで(すなわち、室温でオーステナイト単相を維持すると共に、加工中に加工誘起マルテンサイト変態させることなく)固溶Nを低減する必要がある。本発明者らが検討した結果、Mn量を増加させてオーステナイトを安定化するとともに、AlNなどの窒化化合物を形成させることによって固溶N量を低減することが有効であり、さらに前記窒化化合物によってオーステナイト結晶粒径を均一化(整粒化)でき、この整粒化によって加工中の変形抵抗を低減できることを見出した。   Usually, when Mn, which is an austenite stabilizing element, is increased, the solid solubility of N increases, so that the solid solution N easily increases. However, since N is also an austenite stabilizing element, it is effective to increase the solute N in order to obtain austenite single phase steel. However, solute N has the effect of generating dynamic strain aging during cold working and increasing deformation resistance. When dynamic strain aging occurs during cold working, a remarkable increase in deformation resistance and deterioration of deformability are likely to occur, making cold working difficult. However, simply reducing the solid solution N to reduce the deformation resistance makes the austenite less stable, so that the deformation-induced martensite transformation is likely to occur, so that the deformation resistance increases. That is, in order to reduce the deformation resistance, it is necessary to reduce the solid solution N while stabilizing the austenite (that is, maintaining the austenite single phase at room temperature and without causing the work-induced martensitic transformation during processing). is there. As a result of the study by the present inventors, it is effective to stabilize the austenite by increasing the amount of Mn and to reduce the amount of solid solution N by forming a nitride compound such as AlN. It has been found that the austenite crystal grain size can be made uniform (sized), and deformation resistance during processing can be reduced by this sized.

加工誘起マルテンサイト変態の発生メカニズムは、以下のように推察できる。すなわち、加工誘起マルテンサイト変態は、変形の不均一さによって局部的に変形応力が高くなることによって発生する。より大きな結晶粒は粒内のC、Mn濃度にばらつきがあり、またより小さな結晶粒は微細化強化機構によって硬いため、より大きな結晶粒はより小さな結晶粒からの変形を局所的に受けやすい。したがって、より大きな結晶粒では、加工誘起マルテンサイト変態が発生しやすく、加工中の変形抵抗が増加する。また、結晶粒度の分布が広いと加工硬化率が上がるため、変形抵抗が増加しやすい。   The generation mechanism of the processing-induced martensitic transformation can be inferred as follows. In other words, the work-induced martensitic transformation is caused by locally increasing deformation stress due to nonuniform deformation. Larger crystal grains vary in the C and Mn concentrations in the grains, and smaller crystal grains are hardened by the refinement strengthening mechanism, so that larger crystal grains are likely to be locally deformed from smaller crystal grains. Therefore, with larger crystal grains, processing-induced martensitic transformation is likely to occur, and deformation resistance during processing increases. Moreover, since the work hardening rate increases when the distribution of crystal grain size is wide, the deformation resistance tends to increase.

そこで、本発明では、Alなどの窒化化合物形成元素によって固溶Nを減少させると共に、AlNなどの窒化化合物によって結晶粒を整粒化することを試みた。その結果、鋼を適切な温度に加熱及び保持すると、AlNが均一に分散し、固溶Nの低減効果に加えてオーステナイト粒の異常成長を抑制できることが分かった。結晶粒を整粒化したオーステナイト単相鋼は、変形が均一に進行するため、加工誘起マルテンサイト変態に必要な歪み量を増大でき、また冷間加工に伴う加工硬化を低減できる。すなわち、本発明ではMn量を確保することによってオーステナイトを安定化し、AlN等によって固溶Nを低減して動的歪み時効を抑制し、さらにAlN等によるオーステナイト結晶粒の整粒化によって変形抵抗を十分に低減した高Mn非磁性鋼を実現することができた。   Therefore, in the present invention, an attempt was made to reduce the solid solution N by using a nitride compound-forming element such as Al and to adjust the grain size using a nitride compound such as AlN. As a result, it was found that when the steel was heated and held at an appropriate temperature, AlN was uniformly dispersed, and in addition to the effect of reducing solid solution N, abnormal growth of austenite grains could be suppressed. Since the austenite single phase steel in which the grain size is adjusted is deformed uniformly, the amount of strain necessary for the work-induced martensitic transformation can be increased, and work hardening accompanying cold work can be reduced. That is, in the present invention, austenite is stabilized by securing the amount of Mn, solid solution N is reduced by AlN or the like to suppress dynamic strain aging, and deformation resistance is reduced by regulating the austenite crystal grains by AlN or the like. A sufficiently reduced high-Mn nonmagnetic steel could be realized.

固溶N量を抑制するためには、特にN量とAl量を適切に調整することが重要である。   In order to suppress the solid solution N amount, it is particularly important to appropriately adjust the N amount and the Al amount.

Nが鋼中に固溶すると、変形時の転位の移動を妨げる動的歪み時効を発生させ、変形抵抗が増加し、割れが発生する。またN量が過剰になると窒化化合物量が増加しすぎて却って変形能が低下する。従ってN量を、0.020%以下と定めた。N量の上限は、好ましくは0.018%以下であり、より好ましくは0.016%以下(特に0.010%以下)である。加工性の観点からはN量は少なければ少ない程好ましいが、製造上N量を0%にすることは難しい。また、本発明ではAlN等の窒化化合物によってオーステナイト粒を整粒化し、加工時の変形抵抗低減効果を得るために、N量はある程度必要である。そこでN量を0.0010%以上と定めた。N量の下限は、好ましくは0.0020%以上であり、より好ましくは0.003%超(更に好ましくは0.0035%以上、特に0.0040%以上)である。   When N forms a solid solution in steel, dynamic strain aging that prevents the movement of dislocations during deformation occurs, deformation resistance increases, and cracking occurs. On the other hand, when the amount of N is excessive, the amount of the nitride compound is excessively increased and the deformability is lowered. Therefore, the N amount is determined to be 0.020% or less. The upper limit of the N amount is preferably 0.018% or less, more preferably 0.016% or less (particularly 0.010% or less). From the viewpoint of workability, the smaller the amount of N, the better. However, it is difficult to reduce the amount of N to 0% in production. In the present invention, the amount of N is required to some extent in order to obtain austenite grain size reduction by a nitride compound such as AlN and to obtain a deformation resistance reduction effect during processing. Therefore, the N amount is set to 0.0010% or more. The lower limit of the N amount is preferably 0.0020% or more, more preferably more than 0.003% (more preferably 0.0035% or more, particularly 0.0040% or more).

Alは、溶製中の脱酸元素として有効なだけでなく、熱間圧延(又は鍛造)後の冷却時にAlNとして析出させることができ、固溶Nの低減による動的歪み時効の抑制と、オーステナイト結晶粒の整粒化による冷間加工時の変形抵抗の抑制に有効な元素である。そのような効果を有効に発揮させるとともに、溶製中の脱酸不足によるガス欠陥の発生を防ぐため、Al量を0.010%以上と定めた。Al量の下限は、好ましくは0.015%以上であり、より好ましくは0.020%以上である。一方、Al量が過剰になると、鋼材が脆化しやすくなり、冷間加工性が劣化する。そこでAl量は0.10%以下と定めた。Al量の上限は、好ましくは0.08%以下であり、より好ましくは0.06%以下である。   Al is not only effective as a deoxidizing element during melting, but can be precipitated as AlN at the time of cooling after hot rolling (or forging), and suppression of dynamic strain aging by reducing the solid solution N, It is an effective element for suppressing deformation resistance during cold working by adjusting the austenite grain size. In order to effectively exhibit such an effect and prevent the occurrence of gas defects due to lack of deoxidation during melting, the Al content is determined to be 0.010% or more. The lower limit of the Al content is preferably 0.015% or more, and more preferably 0.020% or more. On the other hand, when the amount of Al is excessive, the steel material is easily embrittled and cold workability is deteriorated. Therefore, the Al amount is determined to be 0.10% or less. The upper limit of the Al amount is preferably 0.08% or less, more preferably 0.06% or less.

本発明では、固溶N量は0.001%以下とする。固溶Nは、オーステナイト安定化の作用も有するが、動的歪み時効による変形抵抗の増加と、割れの原因になる元素である。本発明ではC、Mnによってオーステナイトを安定化できるため、固溶N量は極力低減し、冷間加工性を向上させている。固溶N量は、好ましくは0.0005%以下であり、より好ましくは0.0003%以下である。固溶N量は、N量と、Al等の窒化化合物形成元素の量と、後述する製造条件を適切に調整することによって、0%とすることもできる。   In the present invention, the amount of solute N is 0.001% or less. Solid solution N has an effect of stabilizing austenite, but is an element that causes an increase in deformation resistance due to dynamic strain aging and causes cracking. In the present invention, since austenite can be stabilized by C and Mn, the amount of dissolved N is reduced as much as possible to improve cold workability. The amount of solute N is preferably 0.0005% or less, more preferably 0.0003% or less. The amount of solute N can be reduced to 0% by appropriately adjusting the amount of N, the amount of a nitride-forming element such as Al, and the production conditions described later.

本発明の鋼線材の組織は、冷間加工性と低い比透磁率を両立させるため、オーステナイト単相とする。オーステナイト相以外の相としてフェライト、マルテンサイト、ベイナイト、セメンタイトが挙げられる。しかし、オーステナイト相以外の相が多くなると、比透磁率を上昇させてしまうだけでなく、組織中で硬さと変形能が不均一になるため、変形抵抗の増加、割れの発生が促進されるなどの弊害がある。このような弊害を避けるため、全組織に占めるオーステナイト組織の割合は、通常95面積%以上である。オーステナイト相は、好ましくは97面積%以上、より好ましくは99面積%以上(特に100面積%)である。   The structure of the steel wire rod of the present invention is an austenite single phase in order to achieve both cold workability and low relative magnetic permeability. Examples of phases other than the austenite phase include ferrite, martensite, bainite, and cementite. However, when the number of phases other than the austenite phase increases, not only the relative permeability is increased, but also the hardness and deformability are not uniform in the structure, so that an increase in deformation resistance and the occurrence of cracking are promoted. There are harmful effects. In order to avoid such harmful effects, the ratio of the austenite structure to the entire structure is usually 95% by area or more. The austenite phase is preferably 97 area% or more, more preferably 99 area% or more (particularly 100 area%).

本発明の鋼線材の組織は、オーステナイト単相組織であることに加え、結晶粒径が組織全体に亘って整っていることも重要である。結晶粒径にばらつきがあると、比較的大きな粒の界面に歪みが集中しやすく、変形初期から加工誘起マルテンサイト変態が起こりやすくなる。組織全体の結晶粒径をほぼ同じ程度に統一することによって、組織全体が均一に変形し、加工誘起マルテンサイト変態を抑制できる。組織中のオーステナイト結晶粒はほぼ同じ大きさであることが理想であるが、結晶粒径が30〜80μmであるオーステナイト結晶粒の個数が、全オーステナイト結晶粒の個数に対して80%以上であれば、加工初期の加工誘起マルテンサイト変態を抑制できる。結晶粒径が30μm未満の範囲で結晶粒の大きさが揃っていたとしても、粒径が微細すぎて変形抵抗が上昇する。また、結晶粒径が80μmを超える範囲で結晶粒の大きさが揃っていたとしても、変形の局在化によって加工誘起マルテンサイト変態が発生する。そこで、本発明では結晶粒径が30〜80μmの範囲で、オーステナイト粒の大きさをそろえることとした。結晶粒径が30〜80μmであるオーステナイト結晶粒の個数は、好ましくは85%以上であり、より好ましくは90%以上である。なお、結晶粒径は、円相当直径を意味する。   In addition to the austenite single phase structure, the structure of the steel wire rod of the present invention is also important that the crystal grain size is aligned throughout the entire structure. If the crystal grain size varies, strain tends to concentrate on the interface of relatively large grains, and processing-induced martensitic transformation tends to occur from the initial stage of deformation. By unifying the crystal grain size of the entire structure to approximately the same level, the entire structure is uniformly deformed, and the processing-induced martensitic transformation can be suppressed. Ideally, the austenite grains in the structure should be approximately the same size, but the number of austenite grains having a crystal grain size of 30 to 80 μm should be 80% or more of the total number of austenite grains. For example, the processing-induced martensitic transformation at the initial stage of processing can be suppressed. Even if the crystal grain size is uniform within the range of the crystal grain size of less than 30 μm, the grain size is too fine and the deformation resistance increases. Even if the crystal grain size is uniform in the range where the crystal grain size exceeds 80 μm, the deformation-induced martensitic transformation occurs due to the localization of deformation. Therefore, in the present invention, the size of the austenite grains is made uniform in the range of the crystal grain size of 30 to 80 μm. The number of austenite crystal grains having a crystal grain size of 30 to 80 μm is preferably 85% or more, and more preferably 90% or more. The crystal grain size means an equivalent circle diameter.

上記したオーステナイト粒の整粒化は、特にAlN等の窒化化合物量を確保することによって実現可能である。オーステナイト整粒化効果を有効に発揮するため、窒化化合物量は0.0025%以上であることが好ましく、より好ましくは0.0030%以上であり、さらに好ましくは0.0035%以上である。一方、窒化化合物量が過剰になると、結晶粒の整粒化効果は大きくなり、均一なオーステナイト単一組織が得られるという点では有利であるものの、過剰な窒化化合物は冷間加工時の破壊の起点として作用するようになり、変形能が劣化する。そこで、窒化化合物量は0.02%以下であることが好ましく、より好ましくは0.018%以下であり、さらに好ましくは0.016%以下である。なお、窒化化合物にはAlNが含まれることはもちろんのこと、後記するTi、Nb、V、Bを用いる場合には、これらの窒化物も含まれる。   The above-mentioned austenite grain sizing can be realized by securing an amount of a nitride compound such as AlN. In order to effectively exhibit the austenite grain-sizing effect, the amount of nitride compound is preferably 0.0025% or more, more preferably 0.0030% or more, and further preferably 0.0035% or more. On the other hand, when the amount of the nitride compound is excessive, the effect of grain size adjustment is increased, which is advantageous in that a uniform austenite single structure can be obtained. Acts as a starting point, and deformability deteriorates. Therefore, the amount of nitride compound is preferably 0.02% or less, more preferably 0.018% or less, and still more preferably 0.016% or less. It should be noted that the nitride compound includes AlN as well as nitrides of Ti, Nb, V, and B described later.

また、上述した通り、本発明ではMn量を適切に調整している。Mnは重要なオーステナイト形成元素である。特にMnは、固溶強化能が比較的小さいため、25%まで添加しても変形抵抗をそれほど増加させない。N量を極力少なくする本発明においては、Mnの添加量は後述するCとのバランスによって決定され、その量は8〜25%とする。Mn量が8%未満であると、オーステナイトが不安定になりやすく、だからといってオーステナイト安定化のためにC量を増量するとセメンタイトが析出しやすくなり、比透磁率の上昇、冷間加工性の劣化を招く。一方、Mn量が25%を超えると、C量は低くできるものの、Mnによる固溶強化の影響が顕著になり始め、変形抵抗が増加しやすく、変形能の劣化を引き起こす。Mn量の下限は、好ましくは9.0%以上であり、より好ましくは10.0%以上である。Mn量の上限は、好ましくは22.5%以下であり、より好ましくは20.0%以下である。   Further, as described above, in the present invention, the amount of Mn is appropriately adjusted. Mn is an important austenite forming element. In particular, since Mn has a relatively small solid solution strengthening ability, even if it is added up to 25%, the deformation resistance is not increased so much. In the present invention in which the amount of N is reduced as much as possible, the amount of Mn added is determined by the balance with C described later, and the amount is 8-25%. If the amount of Mn is less than 8%, austenite tends to become unstable. However, if the amount of C is increased to stabilize austenite, cementite is likely to precipitate, resulting in an increase in relative permeability and deterioration of cold workability. Invite. On the other hand, if the amount of Mn exceeds 25%, the amount of C can be lowered, but the effect of solid solution strengthening due to Mn begins to become remarkable, deformation resistance tends to increase, and the deformability is deteriorated. The lower limit of the amount of Mn is preferably 9.0% or more, and more preferably 10.0% or more. The upper limit of the amount of Mn is preferably 22.5% or less, more preferably 20.0% or less.

本発明の鋼線材は、上記したN、Al、Mnの他、基本成分としてC、Si、P、Sを含む。   The steel wire rod of the present invention contains C, Si, P, and S as basic components in addition to the above-described N, Al, and Mn.

Cは、オーステナイトを室温で安定化させるための重要な元素である。特に本発明では、オーステナイト安定化作用を有するNを極めて低位に抑えており、CとMnによってオーステナイトを安定化させるため、C量は0.40%以上と定めた。C量が0.40%未満であると、Mnを多量に添加してもオーステナイトが不安定になり、加工誘起マルテンサイトが生成することによって強度が上昇しやすくなる。オーステナイト安定化のためには、Cは多ければ多いほど良いが、0.8%を超えて含有させると炭化物が生成しやすくなり、オーステナイト単相組織を得ることが困難となり、比透磁率の上昇、冷間加工性の劣化を招く。そこでC量は0.8%以下と定めた、C量の下限は、好ましくは0.45%以上であり、より好ましくは0.50%以上である。C量の上限は、好ましくは0.75%以下であり、より好ましくは0.70%以下である。   C is an important element for stabilizing austenite at room temperature. In particular, in the present invention, N having an austenite stabilizing action is suppressed to an extremely low level, and the amount of C is determined to be 0.40% or more in order to stabilize austenite by C and Mn. If the amount of C is less than 0.40%, austenite becomes unstable even if Mn is added in a large amount, and the strength is likely to increase due to the formation of work-induced martensite. In order to stabilize austenite, the more C, the better. However, if it exceeds 0.8%, carbides are likely to be formed, making it difficult to obtain an austenite single-phase structure, and increasing the relative permeability. , Resulting in deterioration of cold workability. Therefore, the lower limit of the C amount, which is determined to be 0.8% or less, is preferably 0.45% or more, and more preferably 0.50% or more. The upper limit of the C amount is preferably 0.75% or less, more preferably 0.70% or less.

Siは、製造時にセメンタイトが生成することを抑制する作用を有する元素であり、必須添加元素である。このような効果を有効に発揮させるため、Si量は0.05%以上が好ましく、より好ましくは0.08%以上、更に好ましくは0.10%以上である。一方、Siはオーステナイトを固溶強化させて変形抵抗を増加させると共に変形能を劣化させるだけでなく、固溶Cの活量を高め、固溶Cによる変形抵抗の増加を促進させる作用があり、Si量の過剰添加は加工性の観点からは有害となる場合がある。但し、本発明ではオーステナイト結晶粒径のばらつきを抑制することによって変形が局所に集中することを防止し、鋼材自体の加工硬化を抑制できるため、Siによる変形抵抗の増加は緩和でき、Si量は0.50%以下とする。Si量の上限は、好ましくは0.45%以下であり、より好ましくは0.40%以下である。   Si is an element having an action of suppressing the formation of cementite during production, and is an essential additive element. In order to effectively exhibit such effects, the Si amount is preferably 0.05% or more, more preferably 0.08% or more, and further preferably 0.10% or more. On the other hand, Si not only strengthens austenite to increase the deformation resistance and deteriorates the deformability, but also increases the activity of the solid solution C and promotes the increase of the deformation resistance due to the solid solution C. The excessive addition of Si amount may be harmful from the viewpoint of workability. However, in the present invention, by suppressing variation in the austenite crystal grain size, it is possible to prevent deformation from concentrating locally and suppress work hardening of the steel material itself, so that the increase in deformation resistance due to Si can be mitigated, and the amount of Si is 0.50% or less. The upper limit of the Si amount is preferably 0.45% or less, and more preferably 0.40% or less.

Pは、加熱又は熱間加工時にオーステナイト粒界に移動、偏析しやすく、加工時の割れを促進させるため低く抑える必要がある元素である。経済性と効果を勘案して、P量は0.03%以下とする。P量は好ましくは0.025%以下であり、より好ましくは0.02%以下(特に0.015%以下)である。P量は、少なければ少ない程好ましく、製造条件を工夫することにより極力少なくすることができるが、その量を0%にすることは困難である。   P is an element that tends to move and segregate to the austenite grain boundary during heating or hot working and needs to be kept low in order to promote cracking during working. In consideration of economy and effects, the P content is 0.03% or less. The amount of P is preferably 0.025% or less, more preferably 0.02% or less (particularly 0.015% or less). The smaller the amount of P, the better. The amount of P can be reduced as much as possible by devising the manufacturing conditions, but it is difficult to reduce the amount to 0%.

Sは、Pと同様にオーステナイト粒界に偏析しやすく、加工時の割れを促進させるため低く抑える必要がある元素である。経済性と効果を勘案して、S量は0.030%以下とする。S量は好ましくは0.025%以下であり、より好ましくは0.02%以下(特に0.015%以下)である。S量は、少なければ少ない程好ましく、製造条件を工夫することにより極力少なくすることができるが、その量を0%にすることは困難である。   S, like P, is an element that tends to segregate at austenite grain boundaries and needs to be kept low in order to promote cracking during processing. In consideration of economy and effects, the S amount is 0.030% or less. The amount of S is preferably 0.025% or less, more preferably 0.02% or less (particularly 0.015% or less). The smaller the amount of S, the better. The amount of S can be reduced as much as possible by devising the manufacturing conditions, but it is difficult to reduce the amount to 0%.

本発明の鋼線材の基本成分は、上述の通り(C、Si、Mn、P、S、Al、N)であり、残部は実質的に鉄である。但し、原料、資材、製造設備等の状況によって持ち込まれる不可避不純物が鋼中に含まれることは当然に許容される。さらに、本発明の鋼線材は、必要に応じて下記の元素を含むことも好ましい。   The basic components of the steel wire rod of the present invention are as described above (C, Si, Mn, P, S, Al, N), and the balance is substantially iron. However, it is naturally allowed that inevitable impurities brought into the steel depending on the situation of raw materials, materials, manufacturing equipment, etc. are contained in the steel. Furthermore, the steel wire rod of the present invention preferably contains the following elements as necessary.

Cr及びMoはいずれも、オーステナイト安定化作用を有する元素である。特にCrは、オーステナイト安定化作用に加えて、オーステナイトの変形能を向上させるのに有効であり、Moはオーステナイト粒の微細化によって靭性を向上させるのに有効である。このような作用を有効に発揮させるため、Cr量は0.01%以上が好ましく、Mo量は0.05%以上が好ましい。Cr及びMoは、単独で用いても良いし、併用しても良い。Cr量の下限は、より好ましくは0.03%以上であり、さらに好ましくは0.08%以上である。Mo量の下限は、より好ましくは0.08%以上であり、さらに好ましくは0.10%以上である。一方、Cr量及びMo量が過剰となると、オーステナイト安定化作用が飽和するだけでなく、鋼材強度が上昇するため、冷間加工が困難になる。Cr量の上限は、好ましくは0.3%以下であり、より好ましくは0.25%以下、さらに好ましくは0.20%以下である。Mo量の上限は、好ましくは1%以下であり、より好ましくは0.80%以下であり、さらに好ましくは0.60%以下である。   Both Cr and Mo are elements having an austenite stabilizing effect. In particular, Cr is effective in improving the deformability of austenite in addition to the austenite stabilizing action, and Mo is effective in improving toughness by refining austenite grains. In order to effectively exhibit such action, the Cr content is preferably 0.01% or more, and the Mo content is preferably 0.05% or more. Cr and Mo may be used alone or in combination. The lower limit of the Cr amount is more preferably 0.03% or more, and further preferably 0.08% or more. The lower limit of the Mo amount is more preferably 0.08% or more, and further preferably 0.10% or more. On the other hand, when the amount of Cr and the amount of Mo become excessive, not only the austenite stabilizing action is saturated but also the steel material strength is increased, so that cold working becomes difficult. The upper limit of the Cr amount is preferably 0.3% or less, more preferably 0.25% or less, and still more preferably 0.20% or less. The upper limit of the Mo amount is preferably 1% or less, more preferably 0.80% or less, and still more preferably 0.60% or less.

Ti、Nb、V及びBはいずれも窒化化合物形成元素であり、固溶Nの低減とオーステナイト粒の整粒化に作用する元素であり、1種または任意に選択される2種以上を含有することによってこのような作用が発揮される。このような作用を有効に発揮するため、Ti量、Nb量、V量はいずれも0.005%以上が好ましく、より好ましくは0.010%以上である。B量は、0.0005%以上が好ましく、より好ましくは0.0010%以上である。一方、これら元素の含有量が増加するにつれて前記作用は増大するが、過剰になると硬質の炭化物が多量に生成して冷間加工性を劣化させる。そこでTi、Nb、V量は、いずれも0.25%以下が好ましく、より好ましくは0.20%以下であり、さらに好ましくは0.15%以下である。B量は、好ましくは0.01%以下であり、より好ましくは0.0080%以下、さらに好ましくは0.0060%以下である。   Ti, Nb, V, and B are all nitride compound forming elements, elements that act to reduce solid solution N and to austenite grain size regulation, and contain one or two or more kinds selected arbitrarily. Such an effect is exhibited. In order to effectively exhibit such an action, the Ti amount, the Nb amount, and the V amount are each preferably 0.005% or more, more preferably 0.010% or more. The amount of B is preferably 0.0005% or more, and more preferably 0.0010% or more. On the other hand, the effect increases as the content of these elements increases. However, when the content is excessive, a large amount of hard carbides are generated and the cold workability is deteriorated. Therefore, the Ti, Nb, and V amounts are all preferably 0.25% or less, more preferably 0.20% or less, and still more preferably 0.15% or less. The amount of B is preferably 0.01% or less, more preferably 0.0080% or less, and still more preferably 0.0060% or less.

CuおよびNiは、いずれもオーステナイトを室温で安定させる作用、及びオーステナイト相の積層欠陥エネルギーの増加によって靭性を向上させる作用を有する元素である。このような作用を発揮するため、Cu及びNiをそれぞれ単独で用いても良いし、併用しても良く、Cu量及びNi量はいずれも0.08%以上が好ましく、より好ましくは0.10%以上である。一方、これらの元素が過剰になると、鋼材強度が上昇して冷間加工が困難になる。そこで、Cu量及びNi量は、いずれも1%以下が好ましく、より好ましくは0.80%以下であり、さらに好ましくは0.60%以下である。   Cu and Ni are both elements that have the effect of stabilizing austenite at room temperature and the effect of improving toughness by increasing the stacking fault energy of the austenite phase. In order to exert such an effect, Cu and Ni may be used alone or in combination, and both the Cu content and the Ni content are preferably 0.08% or more, more preferably 0.10. % Or more. On the other hand, when these elements become excessive, the strength of the steel material increases and cold working becomes difficult. Therefore, the amount of Cu and the amount of Ni are both preferably 1% or less, more preferably 0.80% or less, and still more preferably 0.60% or less.

本発明の鋼線材を実現するためには、鋼線材の製造工程において加熱温度、保持温度及び保持時間、冷却停止温度及び冷却停止温度までの冷却速度を適切に調整することが有効である。前記加熱温度は、1050〜1250℃であり、これはオーステナイト化温度であり、且つAlNなどの窒化化合物が分解する温度である。前記保持温度は800〜1000℃、前記保持時間は10〜180分であり、これらはAlNなどの窒化化合物が均一分散しながら析出できる温度及び時間である。また前記冷却停止温度は400℃以下であり、前記冷却停止温度までの冷却速度は0.5℃/秒以上であり、これらはセメンタイトが析出しない条件である。上記した熱処理は、上記1050〜1250℃で加熱中に鋼材を熱間加工し、その後上記条件で保持及び冷却することによって達成しても良いし、熱間・冷間加工した鋼材に上記の加熱、保持、冷却を施すことによって達成しても良い。なお、前記熱間加工とは、再結晶温度以上での加熱を伴う加工処理であり、熱間圧延や熱間鍛造などの塑性加工が例示できる。また、熱間圧延などの塑性加工時に鋼線材の温度が前記した保持温度範囲に入ったとしても、当該加工中の時間は保持時間には算入されない。当該加工が終了した後に前記した条件で保持および冷却することで本発明の鋼線材を実現できる。上記した条件について、それぞれ以下に詳細に説明する。   In order to realize the steel wire rod of the present invention, it is effective to appropriately adjust the heating temperature, the holding temperature and the holding time, the cooling stop temperature, and the cooling rate up to the cooling stop temperature in the manufacturing process of the steel wire rod. The heating temperature is 1050 to 1250 ° C., which is an austenitizing temperature and a temperature at which a nitride compound such as AlN decomposes. The holding temperature is 800 to 1000 ° C., and the holding time is 10 to 180 minutes. These are the temperature and time at which a nitride compound such as AlN can precipitate while being uniformly dispersed. The cooling stop temperature is 400 ° C. or less, and the cooling rate to the cooling stop temperature is 0.5 ° C./second or more. These are conditions under which cementite does not precipitate. The heat treatment described above may be achieved by hot working the steel during heating at 1050 to 1250 ° C., and then holding and cooling under the above conditions, or the above heating is applied to the hot / cold worked steel. It may be achieved by holding, cooling. In addition, the said hot processing is a processing process with the heating above recrystallization temperature, and can illustrate plastic processing, such as hot rolling and hot forging. Further, even if the temperature of the steel wire enters the holding temperature range described above during plastic processing such as hot rolling, the time during the processing is not included in the holding time. The steel wire of the present invention can be realized by holding and cooling under the above-described conditions after the processing is completed. Each of the above conditions will be described in detail below.

加熱温度を1050〜1250℃とすることによって、炭化化合物、窒化化合物を分解できる。1050℃未満の場合、前記分解が十分に起こらず、冷却後に均一なオーステナイト単一組織が得られないなどの弊害を招く。また、加熱中に熱間加工する場合、加熱温度が1050℃未満であると、鋼の変形抵抗が十分に低下していないため、所望の加工が困難となる。炭化化合物、窒化化合物の分解の観点、及び鋼の変形抵抗の低減の観点からは、加熱温度は高いほど良く、上限は特に限定されないが、加熱温度が高くなりすぎると鋼端部にだれが生じることによる鋼の取り扱い性の劣化、又は変形抵抗が低くなりすぎることによる過剰加工等の問題が生じる。そこで、加熱温度の上限は1250℃とする。加熱温度の上限は、好ましくは1225℃以下であり、より好ましくは1200℃以下である。加熱温度の下限は、好ましくは1075℃以上であり、より好ましくは1100℃以上である。   By setting the heating temperature to 1050 to 1250 ° C., the carbonized compound and the nitride compound can be decomposed. When the temperature is lower than 1050 ° C., the decomposition does not occur sufficiently, resulting in problems such as a uniform austenite single structure not being obtained after cooling. Further, when hot working during heating, if the heating temperature is lower than 1050 ° C., the deformation resistance of the steel is not sufficiently lowered, so that desired processing becomes difficult. From the viewpoint of decomposition of carbonized compounds and nitride compounds, and from the viewpoint of reducing the deformation resistance of steel, the higher the heating temperature, the better. The upper limit is not particularly limited, but if the heating temperature is too high, dripping occurs at the steel end. This causes problems such as deterioration of the handleability of the steel due to this, or excessive processing due to the deformation resistance becoming too low. Therefore, the upper limit of the heating temperature is 1250 ° C. The upper limit of the heating temperature is preferably 1225 ° C. or less, more preferably 1200 ° C. or less. The minimum of heating temperature becomes like this. Preferably it is 1075 degreeC or more, More preferably, it is 1100 degreeC or more.

上記した加熱の後、800〜1000℃で10〜180分保持することによって、AlNなどの窒化化合物を均一に分散して析出させることができ、固溶Nを低減できると共に、オーステナイト結晶粒を整粒化できる。保持温度が1000℃を超える場合、窒化化合物が十分に析出できないため、固溶Nの低減とオーステナイト整粒化の効果が得られず、変形抵抗の増加を招きやすい。一方、保持温度が800℃未満では、窒化化合物の析出に時間がかかりすぎ、上記した10〜180分の時間では固溶Nを十分に低減できない。また、窒化化合物が析出する前にオーステナイトが成長してしまい、オーステナイト結晶粒の整粒化が困難となる場合がある。保持温度の下限は、好ましくは825℃以上であり、より好ましくは850℃以上であり、上限は好ましくは975℃以下であり、より好ましくは950℃以下である。   By holding at 800 to 1000 ° C. for 10 to 180 minutes after the above heating, a nitride compound such as AlN can be uniformly dispersed and precipitated, so that solid solution N can be reduced and austenite crystal grains can be adjusted. Can be granulated. When the holding temperature exceeds 1000 ° C., the nitride compound cannot be sufficiently precipitated, so that the effect of reducing the solid solution N and austenite sizing cannot be obtained, and the deformation resistance is likely to increase. On the other hand, if the holding temperature is less than 800 ° C., it takes too much time for the precipitation of the nitride compound, and the solid solution N cannot be sufficiently reduced in the above-described time of 10 to 180 minutes. In addition, austenite may grow before the nitride compound precipitates, making it difficult to adjust the austenite crystal grains. The lower limit of the holding temperature is preferably 825 ° C or higher, more preferably 850 ° C or higher, and the upper limit is preferably 975 ° C or lower, more preferably 950 ° C or lower.

窒化化合物の析出による固溶Nの低減とオーステナイト整粒化の効果を得るためには、保持時間は10分以上とする。保持時間が長いほど、固溶Nの低減に有効である。保持時間は、好ましくは20分以上であり、より好ましくは30分以上である。一方、保持時間が長くなりすぎると、固溶Nの低減には有効であるが、窒化化合物の凝集により結晶粒の整粒効果が十分に得られなくなる。そこで、保持時間は180分以下とする。保持時間は、好ましくは150分以下であり、より好ましくは120分以下である。   In order to obtain the effect of reducing the solute N by precipitation of the nitride compound and austenite sizing, the holding time is 10 minutes or more. The longer the holding time, the more effective the reduction of the solid solution N. The holding time is preferably 20 minutes or more, more preferably 30 minutes or more. On the other hand, if the holding time is too long, it is effective for reducing the solid solution N, but the effect of regulating the crystal grains cannot be sufficiently obtained due to the aggregation of the nitride compounds. Therefore, the holding time is 180 minutes or less. The holding time is preferably 150 minutes or less, more preferably 120 minutes or less.

ここで、「保持」には鋼材の温度を一定温度に保持する場合の他、鋼材の温度が低下しても800〜1000℃の範囲を10〜180分かけて通過する場合も含む。具体的には、カバー、ヒーターなどを用いれば、空冷によって自然に鋼材の温度が低下するのを回避でき、上記温度及び時間で保持することができる。   Here, “holding” includes not only the case where the temperature of the steel material is maintained at a constant temperature, but also the case where the steel material passes through the range of 800 to 1000 ° C. over 10 to 180 minutes even if the temperature of the steel material decreases. Specifically, if a cover, a heater, or the like is used, the temperature of the steel material can be prevented from naturally decreasing due to air cooling, and the temperature and time can be maintained.

上記した加熱及び保持の後は、0.5℃/秒以上の冷却速度で400℃以下まで冷却することによって、室温でオーステナイト単相組織を得ることができる。冷却速度が0.5℃/秒未満の場合、又は冷却停止温度が400℃を超える場合、オーステナイト結晶粒界上に炭化物が形成されるため、冷間加工性と磁気特性が劣化する。0.5℃/秒以上の冷却速度であれば、炭化物の析出は抑制され、オーステナイト組織は冷却速度によって特に変化しないので、冷却速度は速いほど良い。冷却速度は、好ましくは0.8℃/秒以上であり、より好ましくは1.0℃/秒以上である。生産性などを勘案すると冷却速度の上限は100℃/秒程度である。また冷却停止温度は、好ましくは375℃以下であり、より好ましくは350℃以下である。冷却停止温度の下限は特に限定されず、例えば室温(20℃程度)である。なお、前記した冷却停止温度が室温よりも高い場合、冷却停止温度から室温までの冷却は特に限定されず、例えば空冷すれば良い。   After the heating and holding described above, an austenite single phase structure can be obtained at room temperature by cooling to 400 ° C. or lower at a cooling rate of 0.5 ° C./second or higher. When the cooling rate is less than 0.5 ° C./second, or when the cooling stop temperature exceeds 400 ° C., carbides are formed on the austenite grain boundaries, so that cold workability and magnetic properties are deteriorated. If the cooling rate is 0.5 ° C./second or more, the precipitation of carbides is suppressed, and the austenite structure is not particularly changed depending on the cooling rate. The cooling rate is preferably 0.8 ° C./second or more, more preferably 1.0 ° C./second or more. Considering productivity and the like, the upper limit of the cooling rate is about 100 ° C./second. The cooling stop temperature is preferably 375 ° C. or lower, and more preferably 350 ° C. or lower. The lower limit of the cooling stop temperature is not particularly limited, and is, for example, room temperature (about 20 ° C.). In addition, when the above-mentioned cooling stop temperature is higher than room temperature, the cooling from a cooling stop temperature to room temperature is not specifically limited, For example, what is necessary is just to cool by air.

本発明の鋼線材は、安定したオーステナイト組織を有し、冷間加工性に優れる。また比透磁率が低く、冷間加工後の比透磁率も低いまま維持できる。例えば、本発明の鋼線材を軸方向に冷間加工で60%圧縮(圧縮率が60%)した際の変形抵抗は1500MPa以下(好ましくは1450MPa以下)とでき、且つ前記圧縮後に割れが生じていない。また、本発明の鋼線材の比透磁率は、例えば1.3以下(好ましくは1.2以下)であり、且つ冷間加工後の比透磁率も1.3以下(好ましくは1.2以下)とできる。したがって、本発明の鋼線材は、これまでオーステナイト系ステンレス鋼で製造されてきたリフティングマグネット、各種電動機・発電機、変圧器、ガス遮断機、リニアモーターカー軌道設備、核融合炉用部材、ソレノイドバルブなどの非磁性構造部品に好適に利用でき、従来よりも安価に製造でき、生産性を向上できる。また、これまで変形抵抗が高く熱間加工によって加工されていた高Mn非磁性鋼部品を冷間加工によって製造でき、部品製造工程におけるCO2の排出量削減と生産性向上に貢献できる。さらに、従来のオーステナイト系ステンレス鋼は不動態皮膜の形成により、摩擦圧接に代表される固相接合ができなかったが、本発明の鋼線材は固相接合が可能であるため、例えば磁性のある鋼と摩擦圧接することによって、磁性材と非磁性材のハイブリッド部品を製造でき、幅広い用途に利用できる。 The steel wire rod of the present invention has a stable austenite structure and is excellent in cold workability. In addition, the relative permeability is low, and the relative permeability after cold working can be kept low. For example, the deformation resistance when the steel wire material of the present invention is 60% compressed (the compressibility is 60%) by cold working in the axial direction can be 1500 MPa or less (preferably 1450 MPa or less), and cracking occurs after the compression. Absent. Further, the relative permeability of the steel wire rod of the present invention is, for example, 1.3 or less (preferably 1.2 or less), and the relative permeability after cold working is also 1.3 or less (preferably 1.2 or less). ) And can. Therefore, the steel wire rod of the present invention includes a lifting magnet, various electric motors / generators, a transformer, a gas circuit breaker, a linear motor car track facility, a fusion reactor member, a solenoid valve, which have been manufactured with austenitic stainless steel. It can be suitably used for non-magnetic structural parts such as, can be manufactured at a lower cost than before, and can improve productivity. Further, high Mn non-magnetic steel parts that have been processed by hot working so far with high deformation resistance can be produced by cold working, which can contribute to reduction of CO 2 emissions and improvement of productivity in the parts manufacturing process. Furthermore, the conventional austenitic stainless steel could not be solid-phase bonded as represented by friction welding due to the formation of a passive film, but the steel wire of the present invention is capable of solid-phase bonding, so it is magnetic, for example. By friction welding with steel, hybrid parts of magnetic and non-magnetic materials can be manufactured and used for a wide range of applications.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、前記、後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The present invention is not limited by the following examples, and can of course be implemented with appropriate modifications within a range that can be adapted to the above-described gist. Included in the range.

表1、2に示す化学組成の供試鋼150kgを真空誘導炉で溶解し、上面φ245mm、下面φ210mm、高さ480mmの形状のインゴットに鋳造した。続いて、下記製造方法(1)又は(2)の方法で棒鋼を得た。表中、鋼種1A〜2Lは製造方法(1)、鋼種2M〜2Vは製造方法(2)によって製造した。   150 kg of test steels having the chemical compositions shown in Tables 1 and 2 were melted in a vacuum induction furnace and cast into an ingot having a top surface of 245 mm, a bottom surface of 210 mm, and a height of 480 mm. Subsequently, a steel bar was obtained by the following production method (1) or (2). In the table, steel types 1A to 2L were produced by production method (1), and steel types 2M to 2V were produced by production method (2).

製造方法(1)
1.1200℃に加熱し、上記インゴットから155mm角のビレットに熱間鍛造して冷却。
2.ビレットの端部を切断し、ダミービレット(155mm角×長さ(9〜10)m)に溶接。
3.溶接後のビレットを950〜1200℃に加熱し、750〜1050℃でφ45mmの丸棒に熱間圧延。熱間圧延後、750〜1050℃で1〜500分保持。その後、20〜500℃までを0.3〜12.0℃/秒で冷却。
Manufacturing method (1)
1. Heated to 1200 ° C., hot forged into 155 mm square billet from the above ingot and cooled.
2. The end of the billet is cut and welded to a dummy billet (155 mm square x length (9-10) m).
3. The billet after welding is heated to 950 to 1200 ° C., and hot rolled to a round bar of φ45 mm at 750 to 1050 ° C. After hot rolling, hold at 750 to 1050 ° C. for 1 to 500 minutes. Then, it is cooled to 20 to 500 ° C. at 0.3 to 12.0 ° C./second.

製造方法(2)
1.1200℃に加熱し、上記インゴットから155mm角のビレットに熱間鍛造して冷却。
2.ビレットを1150℃に加熱し、900℃でφ45mmの丸棒に熱間鍛造。熱間鍛造後、900℃で60分保持。20℃まで3.0℃/秒で冷却。
Manufacturing method (2)
1. Heated to 1200 ° C., hot forged into 155 mm square billet from the above ingot and cooled.
2. The billet was heated to 1150 ° C and hot forged into a 45mm round bar at 900 ° C. After hot forging, hold at 900 ° C for 60 minutes. Cool to 20 ° C at 3.0 ° C / sec.

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なお、表3、4における実験No.は、用いた鋼種と同じ記号を用いており、例えば1B−1〜1B−17は、いずれも鋼種1Bを用いており、これらはそれぞれ製造条件を変化させた例である。   In Tables 3 and 4, the experiment No. Uses the same symbols as the steel type used. For example, 1B-1 to 1B-17 all use steel type 1B, and these are examples in which the production conditions are changed.

冷間加工性の評価
前記棒鋼を切削加工し、直径25mm、長さ37.5mmの圧縮試験片を作製した。1600tonプレス機を用い、該試験片の端面を拘束した状態で、室温、歪み速度10/秒の冷間鍛造によって試験片軸方向に圧縮率60%で圧縮し、機械構造用部品の冷間鍛造材を作製した。なお、加工歪み速度は、加工中(塑性変形中)の歪み速度の平均値である。また、圧縮率は、前記試験片の圧縮方向長さをH0、圧縮後の冷間鍛造材の圧縮方向長さをHとした時、100×(H0−H)/H0で算出される値である。
Evaluation of cold workability The steel bar was cut to produce a compression test piece having a diameter of 25 mm and a length of 37.5 mm. Using a 1600 ton press machine, with the end face of the test piece constrained, cold forging of machine structural parts was performed by cold forging at room temperature and a strain rate of 10 / sec. A material was prepared. The processing strain rate is an average value of strain rates during processing (plastic deformation). The compression ratio, H 0 the compression direction length of the test piece, when the compressed length of the cold forging material after compression was H, calculated in 100 × (H 0 -H) / H 0 Value.

冷間加工性は、60%圧縮した際の最大変形抵抗、及び圧縮試験後に実体顕微鏡(倍率20倍)で表面状態を観察したときの割れの有無によって判断した。   Cold workability was judged by the maximum deformation resistance at 60% compression and the presence or absence of cracks when the surface state was observed with a stereomicroscope (magnification 20 times) after the compression test.

磁性評価方法
前記製造方法で得られた棒鋼のD/4位置(Dは棒鋼の直径)から、5mm角の比透磁率測定用試験片を切り出した。また、前記冷間加工性評価試験後の試験片のD/4位置から同様に5mm角の比透磁率測定用試験片を切り出した。振動試料型磁力計を用いて、冷間加工前後の比透磁率をそれぞれ調べた。
Magnetic evaluation method A test piece for measuring relative permeability of 5 mm square was cut out from the D / 4 position (D is the diameter of the steel bar) of the steel bar obtained by the above manufacturing method. Similarly, a test piece for measuring relative permeability of 5 mm square was cut out from the D / 4 position of the test piece after the cold workability evaluation test. Using a vibrating sample magnetometer, the relative permeability before and after cold working was examined.

固溶N量及び窒化化合物量の評価方法
固溶N量の値は、JIS G1228に準拠して測定し、鋼中の全N量から全窒化化合物量を差し引いて算出した。
1.鋼中の全N量は、不活性ガス融解法−熱伝導度法を用いる。供試鋼素材からサンプルを切り出し、サンプルをるつぼに入れて、不活性ガス気流中で融解してNを抽出し、熱伝導度セルに搬送して熱伝導度の変化を測定した。
2.鋼中の全窒化化合物量は、アンモニア蒸留分離インドフェノール青吸光光度法を用いる。供試鋼素材からサンプルを切り出し、10%AA系電解液(鋼表面に不働態皮膜を生成させない非水溶媒系の電解液であり、具体的には10%アセチルアセトン、10%塩化テトラメチルアンモニウム、残部:メタノール)中で、定電流電解を行なう。約0.5gサンプルを溶解させ、不溶解残渣(N化合物)を穴サイズが0.1μmのポリカーボネート製のフィルタでろ過する。不溶解残渣を硫酸、硫酸カリウム及び純Cuチップ中で加熱して分解し、ろ液に合わせる。この溶液を水酸化ナトリウムでアルカリ性にした後、水蒸気蒸留を行い、留出したアンモニアを希硫酸に吸収させる。フェノール、次亜塩素酸ナトリウム及びペンタシアノニトロシル鉄(III)酸ナトリウムを加えて青色錯体を生成させ、光度計を用いて、その吸光度を測定した。上記の方法によって求めた鋼中の全N量から全N化合物量を差し引くことで鋼中の固溶N量を算出した。
Evaluation method of solid solution N amount and nitride compound amount The value of the solid solution N amount was measured in accordance with JIS G1228, and was calculated by subtracting the total nitride compound amount from the total N amount in the steel.
1. The total N amount in the steel uses an inert gas melting method-thermal conductivity method. A sample was cut out from the test steel material, put into a crucible, melted in an inert gas stream, extracted N, transported to a thermal conductivity cell, and the change in thermal conductivity was measured.
2. For the total amount of nitrided compounds in steel, ammonia distillation separation indophenol blue absorptiometry is used. A sample is cut out from the test steel material, 10% AA electrolyte (non-aqueous solvent electrolyte that does not produce a passive film on the steel surface, specifically 10% acetylacetone, 10% tetramethylammonium chloride, Constant current electrolysis is performed in the remainder: methanol). About 0.5 g of the sample is dissolved, and the insoluble residue (N compound) is filtered through a polycarbonate filter having a hole size of 0.1 μm. The insoluble residue is decomposed by heating in sulfuric acid, potassium sulfate and pure Cu chips and combined with the filtrate. After making this solution alkaline with sodium hydroxide, steam distillation is performed, and the distilled ammonia is absorbed by dilute sulfuric acid. Phenol, sodium hypochlorite and sodium pentacyanonitrosyl iron (III) were added to form a blue complex, and the absorbance was measured using a photometer. The solute N amount in the steel was calculated by subtracting the total N compound amount from the total N amount in the steel determined by the above method.

オーステナイトの面積率及び粒度測定
オーステナイトの面積率、及び結晶粒度分布を以下のようにして測定した。
1.前記棒鋼を、長手方向に垂直な断面で切断した。
2.前記切断後の棒鋼を樹脂に埋め込み、エメリー紙、ダイヤモンドバフ、電解研磨で順に研磨し、試料表面を鏡面仕上げした。
3.電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)を用い、加速電圧20kV、観察倍率400倍で観察し、画像を撮影した。
4.結晶方位解析装置(EBSP)を用いて画像解析し、オーステナイト面積率と結晶粒度分布を求めた。前記結晶粒度分布は、横軸をオーステナイト結晶粒径、縦軸を結晶粒の個数基準の頻度とするものであり、該結晶粒度分布により結晶粒径が30〜80μmであるオーステナイト結晶粒の、全オーステナイト結晶粒に対する割合(個数基準)を求めた。
Austenite Area Ratio and Grain Size Measurement The austenite area ratio and crystal grain size distribution were measured as follows.
1. The steel bar was cut in a cross section perpendicular to the longitudinal direction.
2. The cut steel bar was embedded in resin, polished in order by emery paper, diamond buffing, and electrolytic polishing, and the sample surface was mirror finished.
3. Images were taken using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), observed at an acceleration voltage of 20 kV and an observation magnification of 400 times.
4). Image analysis was performed using a crystal orientation analyzer (EBSP) to determine the austenite area ratio and crystal grain size distribution. The crystal grain size distribution is such that the horizontal axis is the austenite crystal grain size and the vertical axis is the frequency based on the number of crystal grains, and the austenite crystal grains having a crystal grain size of 30 to 80 μm by the crystal grain size distribution The ratio (number basis) to austenite crystal grains was determined.

結果を表5、6に示す。   The results are shown in Tables 5 and 6.

Figure 0005618932
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実験No.1A、1B−2、1B−3、1B−5、1B−8、1B−9、1B−12〜1B−16、1C〜1Z、2M〜2Vは、化学組成及び製造条件が本発明の要件を満たしており、冷間加工性及び比透磁率(冷間加工前後)が共に良好である。一方、上記以外の実験No.では、化学組成及び製造条件の少なくともいずれかが本発明の要件を満たさないため、冷間加工性及び比透磁率の少なくともいずれかが劣化している。   Experiment No. 1A, 1B-2, 1B-3, 1B-5, 1B-8, 1B-9, 1B-12 to 1B-16, 1C to 1Z, 2M to 2V, the chemical composition and production conditions satisfy the requirements of the present invention. Both the cold workability and the relative magnetic permeability (before and after cold work) are satisfactory. On the other hand, other experiment No. Then, since at least one of the chemical composition and the manufacturing conditions does not satisfy the requirements of the present invention, at least one of the cold workability and the relative magnetic permeability is deteriorated.

1B−1は、加熱温度が低かった例であり、窒化化合物が十分に分解できず、整粒効果が不十分のため、冷間加工中の加工硬化が顕著となり、変形抵抗が高く、且つ割れが発生した。1B−4は、保持温度が低く、窒化化合物の析出の駆動力が低いため、60分では十分に窒化化合物が析出せず、固溶Nが多くなり、冷間加工中の変形抵抗が高く、且つ割れが発生した。   1B-1 is an example in which the heating temperature was low, the nitrided compound could not be decomposed sufficiently, and the sizing effect was insufficient, so that work hardening during cold working became remarkable, deformation resistance was high, and cracking occurred. There has occurred. 1B-4 has a low holding temperature and a low driving force for precipitation of the nitride compound, so that the nitride compound does not sufficiently precipitate in 60 minutes, the amount of solute N increases, and the deformation resistance during cold working is high. And cracks occurred.

1B−6は、保持温度が高かったため、1B−7は、保持時間が短かったため、いずれも窒化化合物が十分に形成されず、固溶Nが高く、整粒効果が不十分のため、冷間加工中の加工硬化及び加工誘起マルテンサイト変態が顕著となり、変形抵抗が高く、且つ割れが発生した。   Since 1B-6 had a high holding temperature, 1B-7 had a short holding time, so that a nitride compound was not sufficiently formed in all cases, so that the solid solution N was high and the sizing effect was insufficient. Work hardening and work-induced martensitic transformation during processing became remarkable, deformation resistance was high, and cracking occurred.

1B−10は、保持時間が長かったため、窒化化合物が凝集し整粒効果が不十分のため、冷間加工中の加工硬化及び加工誘起マルテンサイト変態が顕著となり、変形抵抗が高く、且つ割れが発生した。1B−11は、保持後の冷却速度が遅かったため、冷却中に炭化物が析出し、オーステナイト単相組織とならなかった。また、冷間加工中のマルテンサイト変態が顕著になって、変形抵抗が高くなり、割れが発生するとともに、冷間加工後の比透磁率が上昇した。1B−17は、冷却停止温度が高かった例であり、冷却後に炭化物が析出し、オーステナイト単相組織とならなかった。また、冷間加工中のマルテンサイト変態が顕著になって、変形抵抗が高くなり、割れが発生するとともに、冷間加工後の比透磁率が上昇した。   1B-10 has a long holding time, so that the nitrided compound aggregates and the sizing effect is insufficient. Therefore, work hardening and work-induced martensitic transformation during cold working become remarkable, deformation resistance is high, and cracks are not generated. Occurred. In 1B-11, the cooling rate after holding was slow, so carbides precipitated during cooling and did not become an austenite single phase structure. In addition, martensitic transformation during cold working became prominent, deformation resistance increased, cracks occurred, and the relative permeability after cold working increased. 1B-17 was an example in which the cooling stop temperature was high, and carbides precipitated after cooling, and did not become an austenite single phase structure. In addition, martensitic transformation during cold working became prominent, deformation resistance increased, cracks occurred, and the relative permeability after cold working increased.

2AはC量が少なかったため、2DはMn量が少なかったため、いずれも室温でオーステナイトが不安定となり、組織の一部がマルテンサイトや炭化物になってオーステナイト分率が不十分となり、比透磁率が高くなった。また冷間加工中のマルテンサイト変態が顕著となり変形抵抗が高くなり、冷間加工後の比透磁率も高くなった。2Bは、C量が多かったため、組織の一部が炭化物になってオーステナイト分率が不十分となり、比透磁率が高くなった。また冷間加工中のマルテンサイト変態が顕著となり変形抵抗が高くなり、冷間加工後の比透磁率も高くなった。   Since 2A had a small amount of C, 2D had a small amount of Mn. Therefore, in both cases, austenite became unstable at room temperature, a part of the structure became martensite and carbide, and the austenite fraction became insufficient, and the relative permeability was low. It became high. In addition, martensitic transformation during cold working became prominent, the deformation resistance increased, and the relative permeability after cold working also increased. Since 2B had a large amount of C, a part of the structure became carbide, the austenite fraction became insufficient, and the relative permeability increased. In addition, martensitic transformation during cold working became prominent, the deformation resistance increased, and the relative permeability after cold working also increased.

2CはSi量が多かったため、2EはMn量が多かったため、いずれも固溶強化により変形抵抗が高くなり、冷間加工時に割れが発生した。   Since 2C had a large amount of Si and 2E had a large amount of Mn, both had high deformation resistance due to solid solution strengthening, and cracks occurred during cold working.

2Fは、P量が多かったため、結晶粒界のP濃度が高くなることによって加工性が劣化し、冷間加工時に割れが発生した。   Since 2F had a large amount of P, the workability deteriorated when the P concentration at the crystal grain boundary increased, and cracks occurred during cold working.

2Gは、S量が多かったため、母相との強度差が大きいMnSの量が増加し、破壊の起点が増えることによって、冷間加工時の割れが発生した。   Since 2G had a large amount of S, the amount of MnS having a large strength difference from the parent phase was increased, and the fracture starting point was increased, thereby causing cracks during cold working.

2HはAl量が少なかったため、2JはN量が少なかったため、いずれも窒化化合物が十分に形成されず、オーステナイト整粒効果が不十分で、冷間加工時の加工硬化が顕著となり、冷間加工時の変形抵抗が大きくなるとともに、割れが発生した。2Iは、Al量が多かったため、鋼中の固溶Al量が増加し、固溶強化(脆化)するため、冷間加工時の変形抵抗が高く、且つ加工性が劣化して割れが発生した。   Since 2H had a small amount of Al and 2J had a small amount of N, neither nitride compound was sufficiently formed, the austenite sizing effect was insufficient, work hardening during cold working became remarkable, and cold working As the deformation resistance increased, cracks occurred. Since 2I had a large amount of Al, the amount of solid solution Al in the steel increased, and solid solution strengthening (embrittlement) resulted in high deformation resistance during cold working, and workability deteriorated and cracking occurred. did.

2Kは、N量が多かったため、固溶N量が高く、動的歪み時効による加工硬化が顕著となり、冷間加工時の変形抵抗が高く、且つ割れが発生した。2Lは、N量が多く、固溶N量は低いが、窒化化合物が過剰に生成して粗大化するため、破壊の起点となり、冷間加工時に割れが発生した。   Since 2K had a large amount of N, the amount of dissolved N was high, work hardening due to dynamic strain aging became remarkable, deformation resistance during cold working was high, and cracking occurred. 2L has a large amount of N and a low amount of solid solution N, but since a nitride compound is excessively generated and coarsens, it becomes a starting point of fracture, and cracking occurs during cold working.

Claims (6)

C :0.40〜0.8%(質量%の意味。以下、化学組成について同じ。)、
Si:0.50%以下(0%を含まない)、
Mn:8〜25%、
P :0.03%以下(0%を含まない)、
S :0.030%以下(0%を含まない)、
Al:0.010〜0.10%、
N :0.0010〜0.020%を含み、残部が鉄及び不可避不純物であり、
固溶状態のN量が0.001%以下(0%を含む)であると共に、
組織がオーステナイト単相組織であり、結晶粒径が30〜80μmであるオーステナイト結晶粒の個数が、全オーステナイト結晶粒に対して80%以上であることを特徴とする非磁性鋼線材又は棒鋼。
C: 0.40 to 0.8% (meaning mass%, hereinafter the same for chemical composition),
Si: 0.50% or less (excluding 0%),
Mn: 8-25%,
P: 0.03% or less (excluding 0%),
S: 0.030% or less (excluding 0%),
Al: 0.010 to 0.10%,
N: 0.0010 to 0.020% included, the balance being iron and inevitable impurities,
The N amount in a solid solution state is 0.001% or less (including 0%),
A nonmagnetic steel wire rod or steel bar, wherein the structure is an austenite single phase structure and the number of austenite crystal grains having a crystal grain size of 30 to 80 μm is 80% or more based on all austenite crystal grains.
窒化化合物量が0.0025%以上である請求項1に記載の非磁性鋼線材又は棒鋼。   The nonmagnetic steel wire or bar according to claim 1, wherein the amount of nitride compound is 0.0025% or more. 更に、Cr:0.3%以下(0%を含まない)及び/又はMo:1%以下(0%を含まない)を含有する請求項1又は2に記載の非磁性鋼線材又は棒鋼。   Furthermore, Cr: 0.3% or less (0% is not included) and / or Mo: 1% or less (0% is not included), The nonmagnetic steel wire rod or steel bar of Claim 1 or 2 containing. 更に、
Ti:0.25%以下(0%を含まない)、
Nb:0.25%以下(0%を含まない)、
V :0.25%以下(0%を含まない)、及び
B :0.01%以下(0%を含まない)よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の非磁性鋼線材又は棒鋼。
Furthermore,
Ti: 0.25% or less (excluding 0%),
Nb: 0.25% or less (excluding 0%),
Any one of claims 1 to 3 containing at least one selected from the group consisting of V: 0.25% or less (not including 0%) and B: 0.01% or less (not including 0%). A nonmagnetic steel wire or steel bar described in 1.
更に、Cu:1%以下(0%を含まない)及び/又はNi:1%以下(0%を含まない)を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の非磁性鋼線材又は棒鋼。   Furthermore, Cu: 1% or less (not including 0%) and / or Ni: 1% or less (not including 0%), the nonmagnetic steel wire or bar according to any one of claims 1 to 4. 請求項1〜5のいずれかに記載の化学組成を有する鋼を、
1050〜1250℃で加熱した後、800〜1000℃で10〜180分保持し、続いて0.5℃/秒以上の冷却速度で400℃以下まで冷却することを特徴とする非磁性鋼線材又は棒鋼の製造方法。
Steel having the chemical composition according to any one of claims 1 to 5,
After heating at 1050 to 1250 ° C., holding at 800 to 1000 ° C. for 10 to 180 minutes, and subsequently cooling to 400 ° C. or less at a cooling rate of 0.5 ° C./second or more or Steel bar manufacturing method.
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