JP6922726B2 - Hot rolled wire - Google Patents

Hot rolled wire Download PDF

Info

Publication number
JP6922726B2
JP6922726B2 JP2017249301A JP2017249301A JP6922726B2 JP 6922726 B2 JP6922726 B2 JP 6922726B2 JP 2017249301 A JP2017249301 A JP 2017249301A JP 2017249301 A JP2017249301 A JP 2017249301A JP 6922726 B2 JP6922726 B2 JP 6922726B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
hot
wire
amount
tensile strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017249301A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019112703A (en
Inventor
昌 坂本
昌 坂本
児玉 順一
順一 児玉
大藤 善弘
善弘 大藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2017249301A priority Critical patent/JP6922726B2/en
Publication of JP2019112703A publication Critical patent/JP2019112703A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6922726B2 publication Critical patent/JP6922726B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、熱間圧延線材に関し、特に、熱間圧延後に冷間伸線加工工程を経て製造される高強度鋼線(例えば、スチールコード、ビードワイヤ、ワイヤロープ、PC鋼線、ソーワイヤ等)の素材となる熱間圧延線材に関するものである。 The present invention relates to hot-rolled wire rods, and in particular, for high-strength steel wires (for example, steel cords, bead wires, wire ropes, PC steel wires, saw wires, etc.) manufactured through a cold wire drawing process after hot rolling. It relates to a hot-rolled wire rod as a material.

ビードワイヤをはじめとしたスチールコードやワイヤロープなどに使用される高強度鋼線は、それぞれの仕様に応じて種々の線径、強度を有している。これら高強度鋼線は、単線で使用されることは少なく、最終的に複数本を撚り合わせる加工(撚り加工)を施した状態で使用される。そのため、高強度鋼線は撚り加工に耐えうるだけの延性(捻回特性)を必要とされる。 High-strength steel wires used for steel cords such as bead wires and wire ropes have various wire diameters and strengths according to their respective specifications. These high-strength steel wires are rarely used as single wires, and are finally used in a state where a plurality of high-strength steel wires are twisted (twisted). Therefore, high-strength steel wire is required to have ductility (twisting characteristics) sufficient to withstand twisting.

また、これら高強度鋼線の製品は、通常、C量が0.7〜0.9%程度の高炭素鋼線材を素材として、伸線加工や熱処理、めっき、撚り加工など様々な工程を経て製造される。特にスチールコードなどは、伸線加工し細径化するが、このときの加工量が大きくなると捻回特性をはじめとした延性が低下し、断線が発生しやすくなる。この断線を抑制するために、伸線加工前の熱処理や乾式伸線の途中の熱処理(いわゆる「中間熱処理」)を行うが、コストや生産性の観点から、この熱処理は省略することが望まれている。 In addition, these high-strength steel wire products are usually made of high-carbon steel wire with a C content of about 0.7 to 0.9%, and undergo various processes such as wire drawing, heat treatment, plating, and twisting. Manufactured. In particular, steel cords and the like are drawn and reduced in diameter, but if the amount of processing at this time is large, ductility including twisting characteristics is lowered, and disconnection is likely to occur. In order to suppress this disconnection, heat treatment before wire drawing and heat treatment during dry wire drawing (so-called "intermediate heat treatment") are performed, but it is desirable to omit this heat treatment from the viewpoint of cost and productivity. ing.

一方、これら高強度鋼線は、製造コスト低減や製品の差別化のため、更なる高強度化が求められている。このような鋼線の高強度化の要求に対しては、C量の増加などの手段があるが、C量が0.9%超の過共析鋼では、熱間圧延線材に初析セメンタイトが析出し、延性が低下するとされている。そのため、過共析鋼において、伸線加工後の強度と延性を両立すべく、これまで様々な開発が行われてきた。 On the other hand, these high-strength steel wires are required to have higher strength in order to reduce manufacturing costs and differentiate products. In response to such demands for higher strength of steel wire, there are means such as increasing the amount of C, but in hypereutectile steel with an amount of C exceeding 0.9%, the hot-rolled wire is pre-eposited cementite. Is deposited, and it is said that the ductility is reduced. Therefore, various developments have been made on hypereutectoid steel in order to achieve both strength and ductility after wire drawing.

特許文献1は、SiとCrの合計含有量やラメラ間隔を制御することで、高強度と高延性を有する伸線用線材が得られるとしている。また、この伸線用線材の製造方法として、加熱した線材を10〜20℃/sで冷却するとしている。 Patent Document 1 states that a wire drawing wire having high strength and high ductility can be obtained by controlling the total content of Si and Cr and the lamella spacing. Further, as a method for manufacturing this wire drawing wire, it is said that the heated wire rod is cooled at 10 to 20 ° C./s.

特許文献2は、鉛パテンティングの条件によりラメラセメンタイトの形状を制御することで、伸線加工後に強度と延性に優れた鋼線が得られるとしている。 Patent Document 2 states that by controlling the shape of lamella cementite according to lead patenting conditions, a steel wire having excellent strength and ductility can be obtained after wire drawing.

国際公開第2009/084811号International Publication No. 2009/084811 国際公開第2016/024635号International Publication No. 2016/024635

しかし、特許文献1記載の実施例においては、延性を評価した水準は、熱間圧延線材に鉛パテンティングを施した後に伸線加工した伸線材であり、熱間圧延線材を用いての伸線材は評価されていない。また、特許文献1に記載のようなSi量およびCr量の制御とラメラ間隔の制御では、伸線材の強度と延性の確保は不十分であった。
また、特許文献2は、鉛パテンティングを前提としており、熱間圧延線材を対象としたものではない。
また、特許文献2は、湿式伸線加工で製造された伸線材を評価したものである。一方、加工発熱の高い乾式伸線加工で製造された伸線材では、素材である熱間圧延線材の成分や組織を制御することで、伸線加工性や伸線材の延性を更に向上することが期待できると言われているが、その詳細については未だ解明されておらず、さらなる検討が望まれている。
However, in the examples described in Patent Document 1, the level at which the ductility was evaluated is the wire drawing material obtained by subjecting the hot rolled wire material to lead patenting and then wire drawing, and the wire drawing material using the hot rolled wire material. Has not been evaluated. Further, the control of the amount of Si and the amount of Cr and the control of the lamella interval as described in Patent Document 1 are insufficient to secure the strength and ductility of the wire drawing material.
Further, Patent Document 2 is premised on lead patenting and does not cover hot-rolled wire rods.
Further, Patent Document 2 evaluates a wire drawing material produced by wet wire drawing. On the other hand, in a wire drawing material manufactured by dry wire drawing, which has a high processing heat generation, it is possible to further improve the wire drawing workability and the ductility of the wire drawing material by controlling the composition and structure of the hot rolled wire material which is the material. It is said that it can be expected, but the details have not been clarified yet, and further examination is desired.

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、伸線材もしくは伸線後ブルーイング処理を施したブルーイング材(鋼線)において優れた強度及び延性を有することができる、過共析組成の熱間圧延線材を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and can have excellent strength and ductility in a wire drawing material or a brewing material (steel wire) that has undergone bluing treatment after wire drawing. An object of the present invention is to provide a hot-rolled wire rod having a hypereutectility composition.

本発明者らは炭素濃度0.90%〜1.10%の過共析鋼を用い、種々の熱間圧延条件で金属組織と引張強度を制御した熱間圧延線材を作製した。これら熱間圧延線材を用いて、伸線加工およびブルーイング処理を行い、熱間圧延線材の組織及び引張強度が伸線材およびブルーイング材の機械的特性に及ぼす影響について詳細に検討した。その結果、熱間圧延線材のC量やSi量、Cr量、Mn量、ラメラセメンタイトの形状、初析セメンタイトおよびベイナイトの面積率を制御し、引張強度を適正範囲することで、このような熱間圧延線材を素材とし、加工歪2.0以上の伸線加工を行った伸線材およびその伸線材をブルーイング処理したブルーイング材(鋼線)において、高強度かつ高延性の特性を得ることができるという知見を得て、本発明に至った。 The present inventors have produced hot-rolled wire rods in which the metallographic structure and tensile strength are controlled under various hot-rolling conditions using hypereutectoid steel having a carbon concentration of 0.90% to 1.10%. Using these hot-rolled wire rods, wire drawing and bluing treatment were performed, and the effects of the structure and tensile strength of the hot-rolled wire rod on the mechanical properties of the wire drawn and bluing material were examined in detail. As a result, by controlling the C amount, Si amount, Cr amount, Mn amount, shape of lamella cementite, area ratio of proeutectile cementite and bainite of the hot-rolled wire rod, and setting the tensile strength in an appropriate range, such heat can be obtained. Obtaining high strength and high ductility characteristics in wire drawing materials that have been subjected to wire drawing with a machining strain of 2.0 or more and brewing materials (steel wires) that have been brewed from the wire drawing material. The present invention was reached with the finding that

本発明は、以上の知見に基づいて完成したものであり、その要旨は以下の通りである。
[1]質量%で、C:0.90〜1.10%、Si:0.40%超0.80%以下、Mn:0.10〜0.70%、Cr:0.10〜0.40%を含有し、Al:0.003%以下、P:0.020%以下、S:0.010%以下に制限し、かつ質量%で下記式(1)、(2)を満たし、残部はFeおよび不純物よりなり、線材の半径をRとした時、線材横断面の中心からR/3以内の中心部における金属組織は、パーライトと、残部組織が初析セメンタイト、粒界フェライト、ベイナイトおよびマルテンサイトのいずれか1種又は2種以上からなり、かつ前記中心部において、ラメラセメンタイト長さが1.5μm以下の領域が面積率で20%以下であり、かつ前記中心部において、初析セメンタイトの面積率が0.50%以下、粒界フェライト、ベイナイトおよびマルテンサイトの合計面積率が8.0%以下であることを特徴する熱間圧延線材。
0.50≦Si(%)+Cr(%)≦0.90 ・・・(1)
0.40≦Cr(%)+Mn(%)≦0.80 ・・・(2)
上記の(1)、(2)式中の元素記号は、その元素の質量%での含有量を意味する。
The present invention has been completed based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
[1] In terms of mass%, C: 0.99 to 1.10%, Si: more than 0.40% and 0.80% or less, Mn: 0.10 to 0.70%, Cr: 0.10 to 0. It contains 40%, is limited to Al: 0.003% or less, P: 0.020% or less, S: 0.010% or less, and satisfies the following formulas (1) and (2) in mass%, and the balance. Is composed of Fe and impurities. A region consisting of any one or more of martensite and having a lamella cementite length of 1.5 μm or less in the central portion has an area ratio of 20% or less, and in the central portion, proeutectoid cementite A hot-rolled wire rod having an area ratio of 0.50% or less and a total area ratio of grain boundary ferrite, bainite and martensite of 8.0% or less.
0.50 ≤ Si (%) + Cr (%) ≤ 0.90 ... (1)
0.40 ≤ Cr (%) + Mn (%) ≤ 0.80 ... (2)
The element symbol in the above formulas (1) and (2) means the content of the element in mass%.

[2]更に、質量%で、Ni:0.50%以下、Co:1.00%以下、Mo:0.20%以下、B:0.0030%以下、Cu:0.15%以下からなる群から選ばれる1種または2種以上を含有することを特徴とする上記[1]に記載の熱間圧延線材。 [2] Further, in mass%, Ni: 0.50% or less, Co: 1.00% or less, Mo: 0.20% or less, B: 0.0030% or less, Cu: 0.15% or less. The hot-rolled wire rod according to the above [1], which contains one kind or two or more kinds selected from the group.

[3]線材の一端から500m離れた位置と前記一端から600m離れた位置との間で任意に選択した20mの長さの領域を第1部分とし、線材の他端から500m離れた位置と前記他端から600m離れた位置との間で任意に選択した20mの長さの領域を第2部分としたとき、前記第1部分及び前記第2部分それぞれの引張強度の平均である平均引張強度TSaveが下記の式(3)を満たし、さらに、前記第1部分及び前記第2部分をそれぞれ、長さ方向に5等分した各区間において、最大引張強度TSmaxと最小引張強度TSminの差が100MPa以下であり、かつ、隣接する区間の平均引張強度の差が20MPa以下であることを特徴とする上記[1]または[2]に記載の熱間圧延線材。
1000×C量(%)+100×Si量(%)+125×Cr量(%)+200<TSave(MPa)<1000×C量(%)+100×Si量(%)+125×Cr量(%)+300…(3)
上記の(3)式中の元素記号は、その元素の質量%での含有量を意味する。
[3] The first portion is a region having a length of 20 m arbitrarily selected between a position 500 m away from one end of the wire and a position 600 m away from the one end, and a position 500 m away from the other end of the wire and the above. When a region having a length of 20 m arbitrarily selected from the other end at a distance of 600 m is used as the second portion, the average tensile strength TSave, which is the average of the tensile strengths of the first portion and the second portion, respectively. Satisfies the following formula (3), and the difference between the maximum tensile strength TSmax and the minimum tensile strength TSmin is 100 MPa or less in each section obtained by dividing the first portion and the second portion into five equal parts in the length direction. The hot-rolled wire rod according to the above [1] or [2], wherein the difference in average tensile strength between adjacent sections is 20 MPa or less.
1000 x C amount (%) + 100 x Si amount (%) + 125 x Cr amount (%) + 200 <T Save (MPa) <1000 x C amount (%) + 100 x Si amount (%) + 125 x Cr amount (%) +300 … (3)
The element symbol in the above formula (3) means the content of the element in mass%.

[4]前記中心部において観察されるラメラ間隔Lが下記の式(4)を満たし、かつ前記ラメラ間隔Lの標準偏差が30nm以下であることを特徴とする上記[1]から[3]のいずれか一項に記載の熱間圧延線材。
−65×(Si(%)+Cr(%))+130<L(nm) ・・・(4)
上記の(4)式中の元素記号は、その元素の質量%での含有量を意味する。
[4] The above [1] to [3], wherein the lamella spacing L observed in the central portion satisfies the following formula (4), and the standard deviation of the lamella spacing L is 30 nm or less. The hot-rolled wire rod according to any one item.
-65 x (Si (%) + Cr (%)) + 130 <L (nm) ... (4)
The element symbol in the above formula (4) means the content of the element in mass%.

本発明の熱間圧延線材を素材として用いることにより、伸線材もしくは伸線後ブルーイング処理を施したブルーイング材において優れた強度及び延性を得ることができる。
また本発明の熱間圧延線材を素材として用いることにより、PC鋼線やスチールコードなどの用途に好適な、伸線加工性に優れて、かつ伸線後およびブルーイング後の延性に優れた高強度鋼線を安定的に生産することができる。
By using the hot-rolled wire rod of the present invention as a material, excellent strength and ductility can be obtained in a wire drawing material or a brewing material that has undergone brewing treatment after wire drawing.
Further, by using the hot-rolled wire rod of the present invention as a material, it is suitable for applications such as PC steel wire and steel cord, and has excellent wire drawing workability and excellent ductility after wire drawing and bluing. Stable production of high-strength steel wire is possible.

以下、本発明の熱間圧延線材(以下、単に「線材」、と記載する場合がある)の実施形態について説明する。なお、この実施形態は、発明の趣旨をよりよく理解させるために詳細に説明するものであるから、特に指定の無い限り、本発明を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the hot-rolled wire rod of the present invention (hereinafter, may be simply referred to as “wire rod”) will be described. It should be noted that this embodiment is described in detail in order to better understand the gist of the invention, and therefore, the present invention is not limited unless otherwise specified.

<成分組成>
まず、本実施形態の熱間圧延線材の鋼組成について説明する。以下、各元素の含有量の単位は質量%である。
<Ingredient composition>
First, the steel composition of the hot-rolled wire rod of the present embodiment will be described. Hereinafter, the unit of the content of each element is mass%.

C:0.90〜1.10%
Cは、鋼材の必要強度を付与するために必須の元素である。0.90%未満では伸線材およびブルーイング材の引張強度の低下を招くため、Cを0.90%以上含有する。好ましくは、C量は0.95%以上であり、より好ましくは1.00%以上である。
一方、C量が1.10%を超えると、初析セメンタイトが増加して断線が多発するのに加え、熱間圧延線材の強度が過度に高くなり、伸線加工性の低下や、伸線材の延性低下を招く。そのため、C量は1.10%以下とする。好ましくは、C量は1.08%以下である。
C: 0.99-1.10%
C is an essential element for imparting the required strength of the steel material. If it is less than 0.90%, the tensile strength of the wire drawing material and the bluing material is lowered, so that C is contained in an amount of 0.90% or more. Preferably, the amount of C is 0.95% or more, more preferably 1.00% or more.
On the other hand, when the amount of C exceeds 1.10%, the pro-eutectile cementite increases and disconnection occurs frequently, and the strength of the hot-rolled wire becomes excessively high, resulting in a decrease in wire drawing workability and a wire drawing material. Causes a decrease in ductility. Therefore, the amount of C is set to 1.10% or less. Preferably, the amount of C is 1.08% or less.

Si:0.40%超0.80%以下
Siは、パーライト中のフェライト強度を増加させる他、伸線材の延性向上、またはブルーイング処理時の引張強度の低下を抑制する効果がある。これらの作用を有効に発揮させるためには、Siは0.40%超含有することが必要である。好ましくは、Si量は0.50%以上である。
しかしながら、Siを過剰に含有すると、伸線加工性に有害なSiO系介在物が発生し易くなる他、フェライト強度が過剰に増加し、伸線材の延性が低下する。そのため、Si量の上限を0.80%以下に定めた。好ましくは、Si量は0.70%以下である。
Si: More than 0.40% and 0.80% or less Si has the effect of increasing the ferrite strength in pearlite, improving the ductility of the wire drawing material, and suppressing the decrease in tensile strength during bluing treatment. In order to effectively exert these effects, it is necessary that Si is contained in an amount of more than 0.40%. Preferably, the amount of Si is 0.50% or more.
However, if Si is excessively contained, SiO 2 inclusions that are harmful to the wire drawing workability are likely to be generated, the ferrite strength is excessively increased, and the ductility of the wire drawing material is lowered. Therefore, the upper limit of the amount of Si is set to 0.80% or less. Preferably, the amount of Si is 0.70% or less.

Mn:0.10〜0.70%
Mnは、脱酸及び脱硫に有用であるのみならず、オーステナイトからの初析セメンタイトや粒界フェライトの変態を遅延させる効果があり、パーライト主体の組織を得るために有用な元素である。このような作用を有効に発揮させるには、Mnを0.10%以上含有することが必要である。好ましくは、Mn量は0.15%以上である。
但し、Mnを過剰に含有しても上記効果が飽和する他、熱間圧延後の冷却過程で、ベイナイト、マルテンサイトなどの過冷組織が発生しやすくなることや変態完了までの時間が長時間となり、生産性の低下や設備コストの増加につながる。そのため、Mn量の上限を0.70%以下に定めた。好ましくは、Mn量は0.50%以下である。
Mn: 0.10 to 0.70%
Mn is not only useful for deoxidation and desulfurization, but also has the effect of delaying the transformation of proeutectoid cementite and grain boundary ferrite from austenite, and is an element useful for obtaining a pearlite-based structure. In order to effectively exert such an action, it is necessary to contain Mn of 0.10% or more. Preferably, the amount of Mn is 0.15% or more.
However, even if Mn is excessively contained, the above effect is saturated, supercooled structures such as bainite and martensite are likely to occur in the cooling process after hot rolling, and it takes a long time to complete the transformation. This leads to a decrease in productivity and an increase in equipment costs. Therefore, the upper limit of the amount of Mn is set to 0.70% or less. Preferably, the amount of Mn is 0.50% or less.

Cr:0.10〜0.40%
Crはパーライトの加工硬化率を高め、低ひずみ量の伸線加工でより高い引張強度を得ることができる。また、Crはオーステナイトからの初析セメンタイトや粒界フェライトの変態を遅延させる効果があり、パーライト主体の組織を得るために有用な元素である。このような作用を有効に発揮させるには、Crを0.10%以上含有することが必要である。好ましくは、Cr量は0.15%以上である。
しかし、Cr量が0.40%超ではこれら効果が飽和する他、焼入れ性が高くなり、熱間圧延後の冷却過程でベイナイト、マルテンサイトなどの過冷組織が発生しやすくなることや変態完了までの時間が長時間となり、生産性の低下や設備コストの増加につながる。そのため、Cr量の上限を0.40%以下に定めた。好ましくは、Cr量は0.30%以下である。
Cr: 0.10 to 0.40%
Cr increases the work hardening rate of pearlite, and higher tensile strength can be obtained by wire drawing with a low strain amount. In addition, Cr has the effect of delaying the transformation of proeutectoid cementite and grain boundary ferrite from austenite, and is a useful element for obtaining a pearlite-based structure. In order to effectively exert such an action, it is necessary to contain Cr in an amount of 0.10% or more. Preferably, the amount of Cr is 0.15% or more.
However, when the amount of Cr exceeds 0.40%, these effects are saturated, hardenability becomes high, and supercooled structures such as bainite and martensite are likely to occur in the cooling process after hot rolling, and transformation is completed. It takes a long time to complete, leading to a decrease in productivity and an increase in equipment cost. Therefore, the upper limit of the amount of Cr is set to 0.40% or less. Preferably, the amount of Cr is 0.30% or less.

Si+Cr:0.50〜0.90%
更に、上記のSiとCrを複合添加することで、伸線材およびブルーイング材の強度と延性を向上させることができる。SiとCrの合計量が0.50%未満では伸線材およびブルーイング材の引張強度が不足し、一方、SiとCrの合計量が0.90%超では伸線材およびブルーイング材の延性が低下する。そのため、SiとCrの合計量が下記式(1)を満たすようにする。なおSiとCrの合計量の好ましい下限は0.55%以上であり、上限は0.80%以下である。
0.50≦Si(%)+Cr(%)≦0.90 ・・・(1)
Si + Cr: 0.50 to 0.90%
Further, by adding the above Si and Cr in a composite manner, the strength and ductility of the wire drawing material and the bluing material can be improved. When the total amount of Si and Cr is less than 0.50%, the tensile strength of the wire drawing material and the bluing material is insufficient, while when the total amount of Si and Cr exceeds 0.90%, the ductility of the wire drawing material and the bluing material is high. descend. Therefore, make sure that the total amount of Si and Cr satisfies the following equation (1). The preferable lower limit of the total amount of Si and Cr is 0.55% or more, and the upper limit is 0.80% or less.
0.50 ≤ Si (%) + Cr (%) ≤ 0.90 ... (1)

Mn+Cr:0.40〜0.80%
上記のMnとCrを複合添加することで、熱間圧延時における初析セメンタイト、粒界フェライトの生成を抑制する効果が向上する他、熱間圧延線材や伸線材の引張強度が上昇する効果が得られる。MnとCrの合計量が0.40%未満では、これら効果が十分得られず、一方、MnとCrの合計量が0.80%超では、焼入れ性が過剰に高くなり、熱間圧延時にベイナイトやマルテンサイトなどの過冷組織が発生しやすくなることや変態完了までの時間が長時間となり、生産性の低下や設備コストの増加につながる。そのため、MnとCrの合計量が下記式(2)を満たすようにする。なおMnとCrの合計量の好ましい下限は0.45%以上であり、上限は0.60%以下である。
0.40≦Cr(%)+Mn(%)≦0.80 ・・・(2)
Mn + Cr: 0.40 to 0.80%
By adding the above Mn and Cr in combination, the effect of suppressing the formation of proeutectoid cementite and grain boundary ferrite during hot rolling is improved, and the tensile strength of hot rolled wire and wire drawing is increased. can get. If the total amount of Mn and Cr is less than 0.40%, these effects cannot be sufficiently obtained, while if the total amount of Mn and Cr exceeds 0.80%, the hardenability becomes excessively high and during hot rolling. Supercooled structures such as bainite and martensite are likely to occur, and it takes a long time to complete the transformation, leading to a decrease in productivity and an increase in equipment cost. Therefore, make sure that the total amount of Mn and Cr satisfies the following formula (2). The preferable lower limit of the total amount of Mn and Cr is 0.45% or more, and the upper limit is 0.60% or less.
0.40 ≤ Cr (%) + Mn (%) ≤ 0.80 ... (2)

Al:0.003%以下
Alは、Oと反応し、Alなどの硬質な酸化物が発生し、伸線加工性や伸線材の延性の低下要因となる。そのため上限を0.003%以下に制限する。
Al: 0.003% or less Al reacts with O to generate hard oxides such as Al 2 O 3 , which causes a decrease in wire drawing workability and ductility of the wire drawing material. Therefore, the upper limit is limited to 0.003% or less.

P:0.020%以下
Pは不純物である。P含有量が0.020%を超えると、結晶粒界に偏析して伸線加工性を損ねる恐れがある。したがって、P含有量を0.020%以下に制限する。好ましくは、P含有量を0.015%以下に制限する。また、P含有量は少ないほど望ましいので、P含有量の下限が0%であってもよい。しかし、P含有量を0%にするのは、技術的に容易でなく、また、安定的に0.001%未満とするにも、製鋼コストが高くなる。よって、P含有量の下限を0.001%以上としてもよい。
P: 0.020% or less P is an impurity. If the P content exceeds 0.020%, segregation may occur at the grain boundaries and the wire drawing workability may be impaired. Therefore, the P content is limited to 0.020% or less. Preferably, the P content is limited to 0.015% or less. Further, since the smaller the P content is, the more desirable it is, the lower limit of the P content may be 0%. However, it is technically not easy to set the P content to 0%, and even if the P content is stably set to less than 0.001%, the steelmaking cost is high. Therefore, the lower limit of the P content may be 0.001% or more.

S:0.010%以下
Sは不純物である。S含有量が0.010%を超えると、粗大なMnSが形成されて伸線加工性を損ねる恐れがある。したがって、S含有量を0.010%以下に制限する。好ましくは、S含有量を0.008%以下に制限する。また、S含有量は少ないほど望ましいので、S含有量の下限が0%であってもよい。しかし、S含有量を0%にするのは、技術的に容易でなく、また、安定的に0.001%未満とするにも、製鋼コストが高くなる。よって、S含有量の下限を0.001%以上としてもよい。
S: 0.010% or less S is an impurity. If the S content exceeds 0.010%, coarse MnS may be formed and the wire drawing workability may be impaired. Therefore, the S content is limited to 0.010% or less. Preferably, the S content is limited to 0.008% or less. Further, since the smaller the S content is, the more desirable it is, the lower limit of the S content may be 0%. However, it is technically not easy to reduce the S content to 0%, and even if the S content is stably set to less than 0.001%, the steelmaking cost is high. Therefore, the lower limit of the S content may be 0.001% or more.

本実施形態に係る熱間圧延線材の基本的な成分組成は上記のとおりである。下記に示す元素Ni、Co、Mo、B、Cuは含有しなくてもよい。下記に記す効果を得たい場合には、Ni:0.5%以下、Co:1.00%以下、Mo:0.20%以下、B:0.0030%以下、Cu:0.15%以下からなる群から選ばれる1種または2種以上を含有してもよい。 The basic composition of the hot-rolled wire rod according to the present embodiment is as described above. The elements Ni, Co, Mo, B, and Cu shown below may not be contained. If you want to obtain the effects described below, Ni: 0.5% or less, Co: 1.00% or less, Mo: 0.20% or less, B: 0.0030% or less, Cu: 0.15% or less It may contain one or more selected from the group consisting of.

Ni:0.50%以下
Niは、オーステナイトからの初析セメンタイトや粒界フェライトの変態を遅延させる効果があり、パーライト主体の組織を得るために有用な元素である。その他、伸線材の靭性を高める元素である。これらの効果を得るためにはNiは0.10%以上含有することが望ましい。一方、Niを過剰に含有すると、焼入れ性が過大となり、熱間圧延後の冷却過程でベイナイト、マルテンサイトなどの過冷組織が発生し、伸線加工性が低下するため、上限を0.50%以下とした。好ましくは、Ni量は0.30%以下とする。
Ni: 0.50% or less Ni has the effect of delaying the transformation of proeutectoid cementite and grain boundary ferrite from austenite, and is a useful element for obtaining a pearlite-based structure. In addition, it is an element that enhances the toughness of the wire drawing material. In order to obtain these effects, it is desirable that Ni is contained in an amount of 0.10% or more. On the other hand, if Ni is excessively contained, the hardenability becomes excessive, supercooled structures such as bainite and martensite are generated in the cooling process after hot rolling, and the wire drawing workability is lowered. Therefore, the upper limit is 0.50. % Or less. Preferably, the amount of Ni is 0.30% or less.

Co:1.00%以下
Coは、圧延線材における初析フェライトの析出を抑制するのに有効な元素である。また、伸線材の延性を向上させるのに有効な元素である。このような作用を有効に発揮させるには0.10%以上含有することが好ましい。一方、Coを過剰に含有してもその効果は飽和して経済的に無駄であるので、その上限を1.00%以下とした。好ましくは、Co量は0.90%以下とする。
Co: 1.00% or less Co is an element effective for suppressing the precipitation of proeutectoid ferrite in rolled wire. Moreover, it is an effective element for improving the ductility of the wire drawing material. In order to effectively exert such an action, it is preferably contained in an amount of 0.10% or more. On the other hand, even if Co is excessively contained, the effect is saturated and economically wasteful, so the upper limit is set to 1.00% or less. Preferably, the amount of Co is 0.90% or less.

Mo:0.20%以下
Moは、オーステナイトからの初析セメンタイトや粒界フェライトの変態を遅延させる効果があり、パーライト主体の組織を得るために有用な元素である。この効果を得るためにはMoは0.05%以上含有することが望ましい。しかしながら、Mo量が0.20%超では、焼入れ性が過大となり、熱間圧延後の冷却過程でベイナイト、マルテンサイトなどの過冷組織が発生しやすくなるため、その上限を0.20%以下とした。好ましくは、Mo量は0.15%以下とする。
Mo: 0.20% or less Mo has the effect of delaying the transformation of proeutectoid cementite and grain boundary ferrite from austenite, and is a useful element for obtaining a pearlite-based structure. In order to obtain this effect, it is desirable that Mo is contained in an amount of 0.05% or more. However, if the amount of Mo exceeds 0.20%, the hardenability becomes excessive and supercooled structures such as bainite and martensite are likely to occur in the cooling process after hot rolling, so the upper limit is 0.20% or less. And said. Preferably, the amount of Mo is 0.15% or less.

B:0.0030%以下
Bは粒界に濃化して、初析フェライトの抑制に有効な元素である。この効果を得るためにはBは0.0002%以上含有することが好ましい。一方、Bを過剰に含有するとオーステナイト中にFe23(CB)などの炭化物を形成し、伸線加工性を低下させるので、その上限を0.0030%以下とした。好ましくは、B量は0.0005〜0.0020%である。
B: 0.0030% or less B is an element that is concentrated at the grain boundaries and is effective in suppressing proeutectoid ferrite. In order to obtain this effect, B is preferably contained in an amount of 0.0002% or more. On the other hand, if B is excessively contained , carbides such as Fe 23 (CB) 6 are formed in austenite and the wire drawing workability is lowered. Therefore, the upper limit is set to 0.0030% or less. Preferably, the amount of B is 0.0005 to 0.0020%.

Cu:0.15%以下
Cuは析出硬化などにより、圧延線材や伸線材の強度を上昇させる効果が期待できる元素である。この効果を発揮させるためには少なくとも0.05%以上含有することが好ましい。一方、Cuを過剰に含有すると粒界脆化を引き起こし、疵の発生要因となる。そのため、上限を0.15%以下とした。好ましくは、Cu量は0.12%以下とする。
Cu: 0.15% or less Cu is an element that can be expected to have the effect of increasing the strength of rolled wire and wire drawn by precipitation hardening. In order to exert this effect, it is preferably contained at least 0.05% or more. On the other hand, excessive inclusion of Cu causes intergranular embrittlement and causes defects. Therefore, the upper limit is set to 0.15% or less. Preferably, the amount of Cu is 0.12% or less.

本実施形態の熱間圧延線材は上記成分を含有し、残部は実質的にFeおよび不純物で形成される。なお、本発明の作用効果を害さない範囲内で、他の元素を微量に含有することができる。
ここで、不純物とは、鉄鋼材料を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ又は製造環境などから混入するものを指す。
The hot-rolled wire rod of the present embodiment contains the above components, and the balance is substantially formed of Fe and impurities. In addition, other elements can be contained in a trace amount within a range that does not impair the action and effect of the present invention.
Here, the impurity refers to an impurity mixed in from ore, scrap, or a manufacturing environment as a raw material when a steel material is industrially manufactured.

<金属組織>
次に、本実施形態に係る熱間圧延線材の金属組織について説明する。
本実施形態にかかる熱間圧延線材の金属組織は、前記のように、熱間圧延線材の半径をRとした時、線材横断面の中心からR/3以内の中心部において、パーライトと残部組織とからなる。残部組織以外の組織はパーライトである。残部組織は、初析セメンタイト、粒界フェライト、ベイナイトおよびマルテンサイトのいずれか1種もしくは2種以上からなる。
<Metal structure>
Next, the metal structure of the hot-rolled wire rod according to the present embodiment will be described.
As described above, the metal structure of the hot-rolled wire according to the present embodiment has pearlite and the residual structure at the center within R / 3 from the center of the cross section of the wire when the radius of the hot-rolled wire is R. It consists of. Organizations other than the rest of the organization are pearlite. The residual structure is composed of any one or more of proeutectoid cementite, grain boundary ferrite, bainite and martensite.

更に、伸線加工後の伸線材または伸線加工後にブルーイング処理を施したブルーイング材の引張強度と延性(捻回特性)を両立させるためには、線材中心部のセメンタイトの形状を制御することが重要である。具体的には、熱間圧延線材の半径をRとした時、線材横断面の中心からR/3以内の中心部において、パーライト中のセメンタイト(ラメラセメンタイト)の長さが1.5μm以下の領域(以下、「微小領域」とも称する)を低減させる。この微小領域の面積率が20%超では、伸線材およびブルーイング材において、強度と捻回特性を両立することが困難であるため、中心部の微小領域の面積率を20%以下とする。より安定して、強度と捻回特性を両立するためには、好ましくはラメラセメンタイトの長さが1.5μm以下の領域が面積率で15%以下であり、更に好ましくは10%以下である。 Furthermore, in order to achieve both tensile strength and ductility (twisting characteristics) of the wire drawing material after wire drawing or the brewing material that has been subjected to bluing treatment after wire drawing, the shape of cementite at the center of the wire is controlled. This is very important. Specifically, when the radius of the hot-rolled wire is R, the length of cementite (lamella cementite) in pearlite is 1.5 μm or less in the center within R / 3 from the center of the cross section of the wire. (Hereinafter, also referred to as "micro region") is reduced. If the area ratio of the minute region exceeds 20%, it is difficult to achieve both strength and twisting characteristics in the wire drawing material and the bluing material. Therefore, the area ratio of the minute region in the central portion is set to 20% or less. In order to achieve more stable strength and twisting characteristics, the area ratio of the area where the length of lamella cementite is 1.5 μm or less is preferably 15% or less, and more preferably 10% or less.

また、初析セメンタイトや粒界フェライト、ベイナイト、マルテンサイトは破壊の伝播経路となる可能性があり、面積率が大きくなれば、伸線材の引張強度や延性の低下要因となる。そのため、線材の半径をRとした時、線材横断面の中心からR/3以内の中心部において、初析セメンタイトの面積率を0.50%以下とし、かつ粒界フェライト、ベイナイトおよびマルテンサイトの合計面積率を8.0%以下とする。好ましくは、初析セメンタイトの面積率を0.25%以下、粒界フェライト、ベイナイトおよびマルテンサイトの合計面積率を5.0%以下とする。更に好ましくは初析セメンタイトの面積率を0.10%以下、粒界フェライト、ベイナイトおよびマルテンサイトの合計面積率を4.5%以下とする。なお、パーライトの面積率は100%から残部組織の面積率を差し引いたものとなる。
なお、初析セメンタイトや粒界フェライト、ベイナイト、マルテンサイトの面積率は0%(すなわちパーライト組織の面積率が100%)であってもよいが、上述したような本発明の成分系で、初析セメンタイト、粒界フェライト、ベイナイト、マルテンサイトの析出を完全に抑制することは困難であり、これらの面積率0%を実現しようとすると、非常に優れた冷却能力が要求され、設備コストの増加につながる。
In addition, proeutectoid cementite, grain boundary ferrite, bainite, and martensite may serve as propagation paths for fracture, and if the area ratio increases, the tensile strength and ductility of the wire drawing material will decrease. Therefore, when the radius of the wire is R, the area ratio of proeutectoid cementite is 0.50% or less at the center within R / 3 from the center of the cross section of the wire, and the grain boundary ferrite, bainite and martensite The total area ratio shall be 8.0% or less. Preferably, the area ratio of proeutectoid cementite is 0.25% or less, and the total area ratio of grain boundary ferrite, bainite and martensite is 5.0% or less. More preferably, the area ratio of proeutectoid cementite is 0.10% or less, and the total area ratio of grain boundary ferrite, bainite and martensite is 4.5% or less. The area ratio of pearlite is 100% minus the area ratio of the remaining structure.
The area ratio of proeutectoid cementite, grain boundary ferrite, bainite, and martensite may be 0% (that is, the area ratio of the pearlite structure is 100%), but this is the first component system of the present invention as described above. It is difficult to completely suppress the precipitation of cementite, grain boundary ferrite, bainite, and martensite, and achieving an area ratio of 0% requires extremely excellent cooling capacity, resulting in an increase in equipment cost. Leads to.

また、中心部以外の組織については本発明が目指す特性に特に影響を与えないため、特に限定する必要はないが、パーライトを主組織とし、残部が初析セメンタイト、粒界フェライト、ベイナイトおよびマルテンサイトのいずれか1種もしくは2種以上からなることが好ましい。また、中心部以外の組織の面積率は、中心部のおける組織の面積率と同じでもよく、異なっていてもよい。 Further, the structure other than the central part is not particularly limited because it does not particularly affect the characteristics aimed at by the present invention, but pearlite is the main structure and the balance is proeutectoid cementite, grain boundary ferrite, bainite and martensite. It is preferable that it is composed of any one or more of the above. Further, the area ratio of the tissue other than the central part may be the same as or different from the area ratio of the tissue in the central part.

<引張強度>
熱間圧延線材は、熱間圧延直後に冷却コンベアに載置される際、連続的にずれながら一部が重なったリング状態となり、その状態で冷却される。すなわち、複数のリング状に成形された線材は、リング同士の一部の重なりや疎密差ができるため、冷却中のリング状の熱間圧延線材には、各リング内および隣接するリング間でそれぞれ温度分布が生じ、その結果、引張強度のばらつきが発生する。
熱間圧延線材の加工硬化能などは引張強度に依存するため、熱間圧延線材の引張強度ばらつきが増加すれば、伸線材の引張強度のばらつきは更に大きくなり、実機製造における伸線加工時や撚り加工時の断線、最終製品の特性のばらつきにつながる。
<Tensile strength>
When the hot-rolled wire rod is placed on the cooling conveyor immediately after hot-rolling, it is in a ring state in which a part of the hot-rolled wire is overlapped while being continuously displaced, and is cooled in that state. That is, since a plurality of ring-shaped wire rods have some overlaps and sparse and dense differences between the rings, the ring-shaped hot-rolled wire rod during cooling can be used in each ring and between adjacent rings. A temperature distribution occurs, resulting in variations in tensile strength.
Since the work hardening ability of hot-rolled wire depends on the tensile strength, if the variation in tensile strength of hot-rolled wire increases, the variation in tensile strength of the drawn wire becomes even larger, and during wire drawing in actual machine manufacturing, This leads to disconnection during twisting and variations in the characteristics of the final product.

そこで本実施形態では、熱間圧延線材の引張強度について次のように規定することが望ましい。
熱間圧延線材の一端から500m離れた位置と前記一端から600m離れた位置との間で任意に選択した20mの長さの領域を第1部分とし、線材の他端から500m離れた位置と前記他端から600m離れた位置との間で任意に選択した20mの長さの領域を第2部分としたとき、第1部分及び第2部分における平均引張強度TSaveが下記の式(3)を満たし、さらに、第1部分及び第2部分をそれぞれ、長さ方向に5等分した各区間において、最大引張強度TSmaxと最小引張強度TSminの差が100MPa以下であり、かつ、隣接する区間の平均引張強度の差が20MPa以下である。
1000×C量(%)+100×Si量(%)+125×Cr量(%)+200<TSave<1000×C量(%)+100×Si量(%)+125×Cr量(%)+300 ・・・(3)
Therefore, in the present embodiment, it is desirable to specify the tensile strength of the hot-rolled wire rod as follows.
A region having a length of 20 m arbitrarily selected between a position 500 m away from one end of the hot-rolled wire and a position 600 m away from the one end is set as the first part, and a position 500 m away from the other end of the wire and the above. When a region having a length of 20 m arbitrarily selected from the other end at a distance of 600 m is used as the second portion, the average tensile strength TSave in the first portion and the second portion satisfies the following formula (3). Further, in each section obtained by dividing the first part and the second part into five equal parts in the length direction, the difference between the maximum tensile strength TSmax and the minimum tensile strength TSmin is 100 MPa or less, and the average tensile strength of the adjacent sections is 100 MPa or less. The difference in strength is 20 MPa or less.
1000 x C amount (%) + 100 x Si amount (%) + 125 x Cr amount (%) + 200 <T Save <1000 x C amount (%) + 100 x Si amount (%) + 125 x Cr amount (%) + 300 ... (3)

熱間圧延線材の第1部分および第2部分における平均引張強度TSave(MPa)はCやSi、Crの含有量(質量%)に応じて、上記の式(3)で規定する範囲内に入ることが好ましい。熱間圧延線材のTSaveが式(3)に示す下限値を下回ると、伸線材やブルーイング材の引張強度が低くなるおそれがある。一方、熱間圧延線材のTSaveが式(3)に示す上限値を上回ると、伸線時の加工硬化率が高くなり、伸線材やブルーイング材の引張強度が過剰に増加して延性が低下するおそれがある。より好ましくは式(3)の左辺の定数項は+210MPa、右辺の定数項は+290MPaであり、更に好ましくは式(3)の左辺の定数項は+220MPa、右辺の定数項は+280MPaである。式(3´)により好ましいTSaveの範囲を示す。なお、式(3)、(3´)中の元素記号は、その元素の質量%での含有量を意味する。
1000×C量(%)+100×Si量(%)+125×Cr量(%)+210<TSave<1000×C量(%)+100×Si量(%)+125×Cr量(%)+290 ・・・(3´)
The average tensile strength TSave (MPa) in the first portion and the second portion of the hot-rolled wire rod falls within the range specified by the above formula (3) according to the content (mass%) of C, Si, and Cr. Is preferable. If the TSave of the hot-rolled wire rod is less than the lower limit value shown in the equation (3), the tensile strength of the wire drawn wire rod or the bluing material may decrease. On the other hand, when the TSave of the hot-rolled wire exceeds the upper limit value shown in the formula (3), the work hardening rate at the time of wire drawing increases, the tensile strength of the wire drawing material and the brewing material increases excessively, and the ductility decreases. There is a risk of More preferably, the constant term on the left side of the equation (3) is +210 MPa, the constant term on the right side is +290 MPa, and even more preferably, the constant term on the left side of the equation (3) is +220 MPa and the constant term on the right side is +280 MPa. The preferred T Save range is shown by the formula (3'). The element symbol in the formulas (3) and (3') means the content of the element in mass%.
1000 x C amount (%) + 100 x Si amount (%) + 125 x Cr amount (%) + 210 <T Save <1000 x C amount (%) + 100 x Si amount (%) + 125 x Cr amount (%) + 290 ... (3')

また、熱間圧延線材の第1部分及び第2部分をそれぞれ、長さ方向に5等分した各区間において、最大引張強度TSmaxと最小引張強度TSminの差が100MPa以下とし、かつ、隣接する区間の平均引張強度の差が20MPa以下とすることが望ましい。
このように成分を本発明内に制御し、焼入れ性を制御し、かつ、後述する650℃以下の冷却速度を制御することで、熱間圧延線材の引張強度ばらつきが低減され、その結果、伸線材の引張強度のばらつきを抑えることができる。その上、実機製造における伸線加工時や撚り加工時の断線、最終製品の特性のばらつきの低減にもつながる。これにより、熱間圧延ままで伸線加工をしても、伸線材やブルーイング材の品質や特性を安定化することができる。
Further, in each section in which the first part and the second part of the hot-rolled wire rod are divided into five equal parts in the length direction, the difference between the maximum tensile strength TSmax and the minimum tensile strength TSmin is 100 MPa or less, and adjacent sections. It is desirable that the difference in average tensile strength between the two is 20 MPa or less.
By controlling the components within the present invention, the hardenability, and the cooling rate of 650 ° C. or lower, which will be described later, the variation in the tensile strength of the hot-rolled wire rod is reduced, and as a result, the elongation It is possible to suppress variations in the tensile strength of the wire rod. In addition, it also leads to reduction of wire breakage during wire drawing and twisting in actual machine manufacturing and variation in characteristics of final products. As a result, the quality and characteristics of the wire drawing material and the brewing material can be stabilized even if the wire drawing process is performed while the hot rolling material is used.

<ラメラ間隔>
また本実施形態では、延性および強度の両立の観点から線材中心部におけるラメラ間隔Lおよびラメラ間隔Lの標準偏差を制御することが望ましい。具体的には、線材の半径をRとした時、線材横断面の中心からR/3以内の中心部におけるラメラ間隔Lは下記式(4)を満たし、かつラメラ間隔Lの標準偏差を30nm以下とすることが好ましい。
ラメラ間隔Lが小さいと、伸線材およびブルーイング材の強度が増す一方で、延性が低下する。また、ラメラ間隔Lのばらつきが大きくなると、伸線材およびブルーイング材の延性が低下する。そのため、ラメラ間隔Lは下記式(4)を満たし、かつラメラ間隔Lの標準偏差が30nm以下とすることが好ましい。一方、ラメラ間隔Lが過剰に大きければ、熱間圧延線材の引張強度の低下や伸線加工時の加工硬化率の低下により、伸線材およびブルーイング材の引張強度が低下するため、ラメラ間隔Lの上限は150nm以下が好ましい。
−65×(Si(%)+Cr(%))+130<L(nm) ・・・(4)
<Lamellar interval>
Further, in the present embodiment, it is desirable to control the standard deviations of the lamella spacing L and the lamella spacing L in the center of the wire rod from the viewpoint of achieving both ductility and strength. Specifically, when the radius of the wire rod is R, the lamella spacing L at the center within R / 3 from the center of the cross section of the wire rod satisfies the following formula (4), and the standard deviation of the lamella spacing L is 30 nm or less. Is preferable.
When the lamella spacing L is small, the strength of the wire drawing material and the bluing material is increased, but the ductility is decreased. Further, when the variation of the lamella spacing L becomes large, the ductility of the wire drawing material and the bluing material decreases. Therefore, it is preferable that the lamella spacing L satisfies the following formula (4) and the standard deviation of the lamella spacing L is 30 nm or less. On the other hand, if the lamella spacing L is excessively large, the tensile strength of the hot-rolled wire rod and the work hardening rate during wire drawing are lowered, so that the tensile strength of the wire drawing material and the brewing material is lowered. The upper limit of is preferably 150 nm or less.
-65 x (Si (%) + Cr (%)) + 130 <L (nm) ... (4)

熱間圧延線材の線径は、巻取り後の冷却速度に影響し、その結果として、金属組織や引張強度などに影響する。線材の直径が6.0mm超では、線材中心の冷却速度が遅くなり易く、初析セメンタイトが生成しやすくなる。一方、線材の直径が3.0mm未満では、製造が困難である他、生産効率が低下し、熱間圧延線材のコストが上昇する。したがって、本実施形態の熱間圧延線材の線径は3.0〜6.0mmとする。 The wire diameter of the hot-rolled wire material affects the cooling rate after winding, and as a result, affects the metal structure, tensile strength, and the like. If the diameter of the wire rod exceeds 6.0 mm, the cooling rate at the center of the wire rod tends to be slow, and proeutectoid cementite is likely to be generated. On the other hand, if the diameter of the wire rod is less than 3.0 mm, it is difficult to manufacture, the production efficiency is lowered, and the cost of the hot-rolled wire rod is increased. Therefore, the wire diameter of the hot-rolled wire rod of the present embodiment is set to 3.0 to 6.0 mm.

<金属組織の面積率の測定方法>
初析セメンタイトや粒界フェライト、ベイナイトの面積率およびラメラセメンタイトの長さが1.5μm以下の領域の面積率の測定は、以下のように行うことができる。
熱間圧延線材を切断し、長手方向と垂直な横断面を観察できるように樹脂埋めした後、研磨紙やアルミナ砥粒で研磨して鏡面仕上げした試料とする。これを3%ナイタール溶液もしくはピクラールで腐食して、走査電子顕微鏡(SEM)を用いて観察し、試料の中心部(線材の半径をRとして、線材の中心からR/3以下の距離)を倍率2000倍以上で、総観察視野面積が0.08mm2以上となるように複数視野撮影する。撮影した各視野において、面積率を測定したい対象(初析セメンタイトや粒界フェライト、ベイナイトの面積率およびラメラセメンタイトの長さが1.5μm以下の領域)をマーキングし、そのマーキング部分を画像解析して組織の面積率の測定を行う。その後、各視野の面積率の平均をその熱間圧延線材の各組織の面積率とした。画像解析には、たとえば「LUZEX」(株式会社ニレコ製)など、通常の画像解析装置を用いることができる。
なお、本発明において「ラメラセメンタイトの長さ」は長径方向の長さであり、「ラメラセメンタイトの長さが1.5μm以下の領域」とは、最大長さが1.5μm以下であるラメラセメンタイトの面積とする。
<Measurement method of area ratio of metal structure>
The area ratio of proeutectoid cementite, grain boundary ferrite, and bainite and the area ratio of the region where the length of lamella cementite is 1.5 μm or less can be measured as follows.
The hot-rolled wire is cut, embedded in resin so that the cross section perpendicular to the longitudinal direction can be observed, and then polished with abrasive paper or alumina abrasive grains to obtain a mirror-finished sample. This is corroded with a 3% nital solution or picral, observed using a scanning electron microscope (SEM), and the central part of the sample (with the radius of the wire as R, the distance of R / 3 or less from the center of the wire) is magnified. Take multiple visual fields so that the total observation field area is 0.08 mm 2 or more at 2000 times or more. In each photographed field, mark the object for which the area ratio is to be measured (the area ratio of proeutectoid cementite, grain boundary ferrite, bainite, and the region where the length of lamella cementite is 1.5 μm or less), and image-analyze the marked portion. Measure the area ratio of the tissue. Then, the average of the area ratio of each field of view was taken as the area ratio of each structure of the hot-rolled wire rod. For image analysis, an ordinary image analysis device such as "LUZEX" (manufactured by Nireco Corporation) can be used.
In the present invention, the "length of lamella cementite" is the length in the major axis direction, and the "region where the length of lamella cementite is 1.5 μm or less" is the lamella cementite having a maximum length of 1.5 μm or less. The area of.

<ラメラ間隔Lおよびその標準偏差の測定方法>
ラメラ間隔Lおよびその標準偏差の測定は、以下のように行うことができる。
熱間圧延線材を切断し、長手方向と垂直な横断面を観察できるように樹脂埋めした後、研磨紙やアルミナ砥粒で研磨して鏡面仕上げしたものを試料とし、5個作製する。これらを3%ナイタール溶液もしくはピクラールで腐食して、電界放射型走査電子顕微鏡(FE-SEM)を用いて、各試料の中心部(線材の半径をRとして、線材の中心からR/3以下の領域)を倍率5000倍以上で観察する。
次に、その観察視野内において、ラメラセメンタイトの向きがそろい、かつ、ラメラセメンタイトが観察面に対して、傾斜していないと判断される箇所を倍率10000倍以上で撮影を実施する。なお、同じ観察視野において複数のラメラセメンタイトが条件を満たす場合は、最もラメラ間隔が小さい箇所を撮影する。同様の方法で、各試料で視野が重ならないように5視野分の撮影を行う。
それぞれの撮影した写真において、ラメラセメンタイトの長手方向に対して垂直に、ラメラの10間隔分の長さの直線をひいて、その直線の長さを測定する。その直線の長さを10で除することで、その箇所のラメラ間隔を測定することができる。
作製した5個の試料かつ各試料5視野分、全25箇所において、同様の方法でラメラ間隔を測定し、その平均をその熱間圧延線材のラメラ間隔Lとし、さらに全25箇所のラメラ間隔の標準偏差を、熱間圧延線材における標準偏差とする。
<Measurement method of lamella interval L and its standard deviation>
The lamella interval L and its standard deviation can be measured as follows.
The hot-rolled wire is cut, embedded in resin so that the cross section perpendicular to the longitudinal direction can be observed, and then polished with abrasive paper or alumina abrasive grains to make a mirror finish, and five pieces are prepared. These are corroded with a 3% nital solution or picral, and using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), the center of each sample (with the radius of the wire as R, R / 3 or less from the center of the wire). Area) is observed at a magnification of 5000 times or more.
Next, in the observation field of view, a portion where the directions of the lamella cementite are aligned and the lamella cementite is determined not to be tilted with respect to the observation surface is photographed at a magnification of 10000 times or more. If a plurality of lamella cementites satisfy the conditions in the same observation field, the part having the smallest lamella interval is photographed. In the same way, images for 5 fields of view are taken so that the fields of view do not overlap in each sample.
In each photograph, a straight line having a length of 10 intervals of the lamella is drawn perpendicular to the longitudinal direction of the lamella cementite, and the length of the straight line is measured. By dividing the length of the straight line by 10, the lamella spacing at that location can be measured.
The lamella spacing was measured by the same method in all 25 locations of the 5 samples prepared and 5 fields of each sample, and the average was taken as the lamella spacing L of the hot-rolled wire rod, and the lamella spacing of all 25 locations was further measured. The standard deviation is defined as the standard deviation of the hot-rolled wire rod.

<熱間圧延線材の引張強度の測定方法>
まず、コイル状に巻き取られた熱間圧延線材(線材コイル)から非定常部を除き、線材の一端から500m離れた位置と、この一端から600m離れた位置との間から、長さ20mの線材(第1部分)を採取する。採取した20m線材(第1部分)を長さ方向に更に5分割した各区間から、等間隔となるよう8本以上の複数のサンプルを採取し、引張試験に供する。それらの平均を第1部分の引張強度とする。また、線材の他端から500m離れた位置と、この他端から600m離れた位置との間から、長さ20mの線材(第2部分)を採取し、以後同様にして第2部分の引張強度を求める。得られた第1部分と第2部分それぞれの引張強度の平均を熱間圧延線材の平均引張強度TSaveとする。
<Measurement method of tensile strength of hot-rolled wire>
First, the unsteady part is removed from the hot-rolled wire rod (wire rod coil) wound into a coil, and the length is 20 m from the position 500 m away from one end of the wire rod and the position 600 m away from this one end. Collect the wire (first part). A plurality of eight or more samples are collected at equal intervals from each section obtained by further dividing the collected 20 m wire (first part) into five in the length direction, and subjected to a tensile test. Let the average of them be the tensile strength of the first part. Further, a wire rod (second part) having a length of 20 m was collected from a position 500 m away from the other end of the wire rod and a position 600 m away from the other end of the wire rod, and thereafter, the tensile strength of the second portion was similarly collected. Ask for. The average of the tensile strengths of the obtained first portion and the second portion is defined as the average tensile strength TSave of the hot-rolled wire rod.

また、前述した第1部分と第2部分それぞれにおいて、各区間における最大引張強度TSmaxと最小引張強度TSminの差を各区間で測定し、その中で最も大きい値を区間内の引張強度のばらつきと評価する。
また、上記引張試験の結果から、第1部分および第2部分それぞれを5分割した前述の各区間における平均の引張強度を測定し、隣接する区間の平均引張強度の差分を線材の長さ方向の引張強度のばらつきとする。
なお、本実施形態に係る熱間圧延線材(線材コイル)は、その全長が1200m以上であることが好ましい。
Further, in each of the first part and the second part described above, the difference between the maximum tensile strength TSmax and the minimum tensile strength TSmin in each section is measured in each section, and the largest value among them is the variation in tensile strength within the section. evaluate.
Further, from the result of the above tensile test, the average tensile strength in each of the above-mentioned sections obtained by dividing each of the first portion and the second portion into five is measured, and the difference in the average tensile strength of the adjacent sections is measured in the length direction of the wire rod. It is assumed that the tensile strength varies.
The total length of the hot-rolled wire rod (wire rod coil) according to the present embodiment is preferably 1200 m or more.

次に、本実施形態に係る熱間圧延線材の製造方法について説明する。
なお、以下に説明する熱間圧延線材の製造方法は一例であり、以下の手順および方法で限定するものではなく、本発明の熱間圧延線材の構成を実現できる方法であれば、如何なる方法を採用することも可能である。
Next, a method for manufacturing the hot-rolled wire rod according to the present embodiment will be described.
The method for producing a hot-rolled wire rod described below is an example, and is not limited to the following procedure and method. Any method can be used as long as the configuration of the hot-rolled wire rod of the present invention can be realized. It is also possible to adopt it.

本実施形態に係る熱間圧延線材を製造する場合、金属組織の面積率、パーライト中のセメンタイトの形状等、上述した各条件を満たし得るように、鋼の成分や各工程、及び各工程における条件を設定すればよい。
また、伸線加工後の伸線材の線径や必要とされる強度と延性に応じて、製造条件を設定することができる。
When the hot-rolled wire rod according to the present embodiment is manufactured, the steel composition, each process, and the conditions in each process so as to satisfy the above-mentioned conditions such as the area ratio of the metal structure and the shape of cementite in pearlite. Should be set.
Further, the manufacturing conditions can be set according to the wire diameter of the wire drawing material after the wire drawing process and the required strength and ductility.

まず、熱間圧延に供する材料は、通常の製造条件を採用することができる。例えば、上記成分の鋼を鋳造し、鋳造片を分塊圧延にて、線材圧延に適した大きさの鋼片(一般にビレットと呼ばれる線材圧延前の鋼片)を製造し、熱間圧延に供する。 First, as the material to be subjected to hot rolling, ordinary manufacturing conditions can be adopted. For example, steel with the above components is cast, and the cast pieces are lump-rolled to produce steel pieces of a size suitable for wire rod rolling (generally called billets, steel pieces before wire rod rolling) and used for hot rolling. ..

線材の圧延に際しては、上記鋼片を950〜1150℃に加熱し、仕上圧延開始温度を800℃以上950℃以下に制御する。線材の圧延温度は放射温度計により測定されたものであり、鋼材の表面温度を意味する。 When rolling the wire rod, the steel pieces are heated to 950 to 1150 ° C., and the finish rolling start temperature is controlled to 800 ° C. or higher and 950 ° C. or lower. The rolling temperature of the wire is measured by a radiation thermometer and means the surface temperature of the steel.

仕上げ圧延後の線材は加工発熱のため、仕上圧延開始温度よりも上昇するが、巻取り温度を800℃以上940℃以下に制御する。巻取り温度が800℃未満では、オーステナイト粒径が微細化し、初析セメンタイトや粒界フェライトが析出しやすくなる他、メカニカルなスケールはく離性も低下する。一方、940℃超ではオーステナイト粒径が過剰に大きくなり、伸線加工性が低下する。巻取り温度は、より好ましくは830℃以上920℃以下であり、更に好ましくは850℃以上900℃以下である。 The wire rod after finish rolling rises above the finish rolling start temperature due to processing heat generation, but the take-up temperature is controlled to 800 ° C. or higher and 940 ° C. or lower. When the winding temperature is less than 800 ° C., the austenite particle size becomes finer, pro-eutectoid cementite and intergranular ferrite are likely to be precipitated, and the mechanical scale peeling property is also lowered. On the other hand, above 940 ° C., the austenite particle size becomes excessively large, and the wire drawing workability deteriorates. The winding temperature is more preferably 830 ° C. or higher and 920 ° C. or lower, and further preferably 850 ° C. or higher and 900 ° C. or lower.

熱間圧延線材は、巻取り後の冷却中に、オーステナイトからパーライトへ変態する。そのため、巻取り後の冷却速度は、組織や強度、延性を制御する重要な因子である。
具体的には、巻取り後、650℃までの冷却速度1を10.0℃/s以上、40.0℃/s以下とし、650℃から590℃までの冷却速度2を5.0℃/s以上、10.0℃/s以下とし、590℃から400℃までの冷却速度3を10.0℃/以上で冷却する。
The hot-rolled wire is transformed from austenite to pearlite during cooling after winding. Therefore, the cooling rate after winding is an important factor that controls the structure, strength, and ductility.
Specifically, after winding, the cooling rate 1 up to 650 ° C. is set to 10.0 ° C./s or more and 40.0 ° C./s or less, and the cooling rate 2 from 650 ° C. to 590 ° C. is set to 5.0 ° C./s. The cooling rate 3 from 590 ° C. to 400 ° C. is cooled at 10.0 ° C./or or higher with s or more and 10.0 ° C./s or lower.

冷却速度1が10.0℃/s未満では初析セメンタイトの抑制が困難であるため10.0℃/s以上とする。好ましくは15.0℃/s以上である。一方、冷却速度1を40.0℃/s超とすると、メカニカルなスケールはく離性の低下が起きる可能性が大きくなる他、また冷却の設備コストが増加するため、40.0℃/s以下とする。好ましくは、30.0℃/s以下である。 If the cooling rate 1 is less than 10.0 ° C./s, it is difficult to suppress the pro-eutectoid cementite, so the temperature should be 10.0 ° C./s or higher. It is preferably 15.0 ° C./s or higher. On the other hand, if the cooling rate 1 is set to more than 40.0 ° C./s, there is a high possibility that the mechanical scale peeling property will decrease and the cooling equipment cost will increase. Therefore, the cooling rate will be 40.0 ° C./s or less. do. Preferably, it is 30.0 ° C./s or less.

また、冷却速度2において、10.0℃/s超では変態温度が低下し、ラメラ間隔が過剰に小さくなり、引張強度が過剰に高くなったり、引張強度のばらつきが大きくなる他、ラメラセメンタイト長さが1.5μm以下の領域が増加する。そのため、冷却速度2は10.0℃/s以下とする。好ましくは、9.5℃/s以下、より好ましくは9.0℃/s以下、さらに好ましくは8.0℃/s以下とする。一方、冷却速度2が5.0℃/s未満では引張強度が低くなりすぎ、伸線材やブルーイング材の引張強度が不足する可能性が高くなる。また、ラメラ間隔Lの標準偏差が大きくなり、伸線材やブルーイング材の延性が低下する可能性がある。そのため、冷却速度2は5.0℃/s以上、好ましくは6.0℃/s以上、である。 Further, at a cooling rate of 2, if the temperature exceeds 10.0 ° C./s, the transformation temperature decreases, the lamella interval becomes excessively small, the tensile strength becomes excessively high, the variation in tensile strength becomes large, and the lamella cementite length becomes large. Regions with a size of 1.5 μm or less increase. Therefore, the cooling rate 2 is set to 10.0 ° C./s or less. It is preferably 9.5 ° C./s or less, more preferably 9.0 ° C./s or less, and even more preferably 8.0 ° C./s or less. On the other hand, if the cooling rate 2 is less than 5.0 ° C./s, the tensile strength becomes too low, and there is a high possibility that the tensile strength of the wire drawing material or the bluing material becomes insufficient. In addition, the standard deviation of the lamella spacing L becomes large, and the ductility of the wire drawing material and the bluing material may decrease. Therefore, the cooling rate 2 is 5.0 ° C./s or higher, preferably 6.0 ° C./s or higher.

さらに、冷却速度3が10.0℃/s未満では、セメンタイトが分断し、ラメラセメンタイト長さが1.5μm以下の領域が増加する。そのため、冷却速度3は10.0℃/s以上とする。好ましくは、11.0℃/s以上である。 Further, when the cooling rate 3 is less than 10.0 ° C./s, cementite is divided and the region where the lamella cementite length is 1.5 μm or less increases. Therefore, the cooling rate 3 is set to 10.0 ° C./s or higher. Preferably, it is 11.0 ° C./s or higher.

なお、圧延線材の温度は放射温度計により測定した。また、一般に線材の圧延においては、圧延後、リング状に巻き取られて冷却されており、圧延線材の重なりが多い密部と、重なりが少ない疎部がある。本発明では巻取り後の圧延線材の温度は、リングが重なっている箇所(密部)を測定した。 The temperature of the rolled wire was measured with a radiation thermometer. Further, in general, in rolling of a wire rod, after rolling, the rolled wire rod is wound into a ring shape and cooled, and there are a dense portion where the rolled wire rod has a large overlap and a sparse portion where the overlap is small. In the present invention, the temperature of the rolled wire after winding is measured at the place where the rings overlap (dense part).

本発明の成分組成を有し、製造条件を上記のように調整することにより、熱間圧延線材の組織や引張強度を本発明の範囲内とすることができる。 By having the component composition of the present invention and adjusting the production conditions as described above, the structure and tensile strength of the hot-rolled wire can be within the range of the present invention.

以下、本発明に係る熱間圧延線材の実施例を挙げ、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、もとより下記実施例に限定されるものではなく、前、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可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples of the hot-rolled wire rod according to the present invention. It is also possible to make appropriate changes to the extent possible, and all of them are included in the technical scope of the present invention.

表1A、Bに化学組成を、表2A、Bに熱間圧延条件を、表3A、Bに熱間圧延線材の組織評価を、表4A、Bに引張特性および伸線材やブルーイング材の引張特性および捻回特性を評価した結果を示す。表2A、Bにおける冷却速度1〜3は下記の通りである。また、表1〜表4で本発明範囲および好適な範囲から外れる数値にアンダーラインを付している。
冷却速度1:巻取り後650℃までの冷却速度
冷却速度2:650℃から590℃までの冷却速度
冷却速度3:590℃から400℃までの冷却速度
Tables 1A and B show the chemical composition, Tables 2A and B show the hot rolling conditions, Tables 3A and B show the texture evaluation of the hot rolled wire, and Tables 4A and B show the tensile properties and the tension of the wire drawing and bluing materials. The results of evaluating the characteristics and twisting characteristics are shown. The cooling rates 1 to 3 in Tables 2A and B are as follows. Further, in Tables 1 to 4, the numerical values outside the range of the present invention and the suitable range are underlined.
Cooling speed 1: Cooling speed up to 650 ° C after winding Cooling speed 2: Cooling speed from 650 ° C to 590 ° C Cooling speed 3: Cooling speed from 590 ° C to 400 ° C

A1〜24は本発明例であり、B1〜17は成分または熱間圧延条件のいずれかが適正範囲外となり、熱間圧延線材の組織や機械的特性が本発明の適正範囲から外れたものである。 A1 to 24 are examples of the present invention, and B1 to 17 are those in which either the component or the hot rolling condition is out of the appropriate range, and the structure and mechanical properties of the hot rolled wire are out of the appropriate range of the present invention. be.

Figure 0006922726
Figure 0006922726

Figure 0006922726
Figure 0006922726

Figure 0006922726
Figure 0006922726

Figure 0006922726
Figure 0006922726

Figure 0006922726
Figure 0006922726

Figure 0006922726
Figure 0006922726

Figure 0006922726
Figure 0006922726

Figure 0006922726
Figure 0006922726

本発明例、比較例とも、ビレットを加熱炉にて1000〜1200℃まで加熱したのち、仕上げ圧延前温度および仕上圧延にて加工発熱で上昇した鋼材温度を制御し熱間圧延を行った。
その後、リング状に巻取り冷却するが、このときの巻取り温度、巻取り後650℃までの冷却速度(表1の冷却速度1)、650℃から590℃までの冷却速度(冷却速度2)、590℃からから400℃までの冷却速度(冷却速度3)を表1に示す値とした。
In both the examples of the present invention and the comparative examples, the billet was heated to 1000 to 1200 ° C. in a heating furnace, and then hot rolling was performed by controlling the temperature before finish rolling and the temperature of the steel material increased due to processing heat generation in finish rolling.
After that, it is wound and cooled in a ring shape, and the winding temperature at this time, the cooling rate up to 650 ° C after winding (cooling rate 1 in Table 1), and the cooling rate from 650 ° C to 590 ° C (cooling rate 2). The cooling rate from 590 ° C. to 400 ° C. (cooling rate 3) was set as the value shown in Table 1.

得られた熱間圧延線材の中心部の初析セメンタイト面積率および粒界フェライト、ベイナイト、マルテンサイトの合計面積率は、前述の方法に従い評価した。なお、本発明例、比較例いずれも、線材中心部の組織は、パーライトを主組織とし、残部が初析セメンタイト、粒界フェライト、ベイナイト、およびマルテンサイトの1種又は2種以上の複合組織であった。 The pro-eutectoid cementite area ratio at the center of the obtained hot-rolled wire and the total area ratio of grain boundary ferrite, bainite, and martensite were evaluated according to the above-mentioned method. In both the examples of the present invention and the comparative examples, the structure at the center of the wire is mainly pearlite, and the balance is one or more composite structures of proeutectoid cementite, grain boundary ferrite, bainite, and martensite. there were.

また、ラメラ間隔Lやラメラ間隔Lの標準偏差の測定も、前述の方法に従った。測定に際しては、各熱間圧延線材から5サンプル採取し、各サンプルから5視野ずつ合計25視野で倍率10000〜20000倍で撮影し、ラメラ間隔およびラメラ間隔の標準偏差測定を行った。 Further, the measurement of the lamella interval L and the standard deviation of the lamella interval L also followed the above-mentioned method. At the time of measurement, 5 samples were taken from each hot-rolled wire rod, and 5 samples were photographed from each sample in a total of 25 fields of view at a magnification of 1000 to 20000 times, and the standard deviation of the lamella interval and the lamella interval was measured.

また、得られた熱間圧延線材の引張試験は以下のようにして行った。
まず、得られた熱間圧延線材のうち、圧延先端から尾端側へ550mの位置(フロント部)から前後10mずつ長さ20mの熱間圧延線材(第1部分)を採取する。同様にして、圧延尾端から先端側へ550mの位置(テール部)から前後10mずつ長さ20mの熱間圧延線材(第2部分)を採取する。
次に、採取した各20m熱間圧延線材(第1部分および第2部分)を長さ方向に5分割(1区間;4m)し、各区間から、等間隔になるようにサンプルを8本、各20m熱間圧延線材(第1部分および第2部分)で合計80本採取し、引張試験に供した。その80本のサンプルの引張強度の平均を熱間圧延線材の引張強度TSaveとした。
なお、第1部分ならびに第2部分それぞれにおいて、各区間における最大引張強度TSmaxと最小引張強度TSminの差を測定し、その中で最も大きい値を「区間内の引張強度ばらつき」とした。
また、第1部分および第2部分それぞれを5分割(1区間;4m)した前述の各区間における平均引張強度をそれぞれ測定し、隣接する区間の平均引張強度を比較し、その差分をそれぞれ求めた。その中で最も大きい差分を「隣接する区間の平均引張強度の差」とした。
なお、サンプル長さは400mmとし、クロスヘッドスピードを10mm/min、治具間を200mmとして、引張試験を行った。
Moreover, the tensile test of the obtained hot-rolled wire rod was carried out as follows.
First, among the obtained hot-rolled wire rods, a hot-rolled wire rod (first part) having a length of 20 m is collected from a position (front portion) of 550 m from the rolling tip to the tail end side by 10 m in the front-rear direction. Similarly, a hot-rolled wire rod (second part) having a length of 20 m is collected from a position (tail portion) of 550 m from the rolled tail end to the tip side by 10 m in the front-rear direction.
Next, each of the collected 20 m hot-rolled wire rods (first part and second part) was divided into five in the length direction (1 section; 4 m), and eight samples were taken from each section at equal intervals. A total of 80 pieces of each 20 m hot-rolled wire rod (first part and second part) were sampled and subjected to a tensile test. The average of the tensile strengths of the 80 samples was taken as the tensile strength TSave of the hot-rolled wire rod.
In each of the first part and the second part, the difference between the maximum tensile strength TSmax and the minimum tensile strength TSmin in each section was measured, and the largest value among them was defined as "variation in tensile strength within the section".
In addition, the average tensile strength in each of the above-mentioned sections obtained by dividing each of the first part and the second part into five (1 section; 4 m) was measured, the average tensile strengths of the adjacent sections were compared, and the difference was obtained. .. The largest difference among them was defined as the "difference in average tensile strength between adjacent sections".
A tensile test was conducted with the sample length set to 400 mm, the crosshead speed set to 10 mm / min, and the distance between jigs set to 200 mm.

なお、一般的に、熱間圧延線材は、熱間圧延後に冷却する際、連続的にずれながら一部が重なったリング状態(線材コイル)とされることが多い。この場合の1リングの長さは、線材の線径や製造装置等によって異なるが、一般的には1リング数m程度としてリング状にされることが多く、そのような場合は、本実施例における第1部分や第2部分を分割(1区間;4m)した各「区間」というのはこの1リングに相当する。すなわち、1リングの長さが例えば4mm程度の熱間圧延線材であった場合は、上記「区間内の引張強度ばらつき」が大きいものは「1リング内の引張強度ばらつき」が大きいものとして評価することも可能である。同様に、上記「隣接する区間の平均引張強度の差」が大きいものは「隣接するリング間の差(ばらつき)」が大きいものとして評価することも可能である。 In general, hot-rolled wire rods are often in a ring state (wire rod coil) in which parts of the hot-rolled wire rods overlap while being continuously displaced when cooled after hot-rolling. The length of one ring in this case varies depending on the wire diameter of the wire rod, the manufacturing apparatus, etc., but in general, it is often formed into a ring shape with a number of meters per ring, and in such a case, this embodiment. Each "section" obtained by dividing the first part and the second part (1 section; 4 m) in the above corresponds to this one ring. That is, when the length of one ring is, for example, about 4 mm, a hot-rolled wire rod having a large "variation in tensile strength within a section" is evaluated as having a large "variation in tensile strength within one ring". It is also possible. Similarly, a product having a large "difference in average tensile strength between adjacent sections" can be evaluated as having a large "difference (variation) between adjacent rings".

上記のようにして得られた熱間圧延線材を用いて、パテンティング処理を施すことなく、伸線加工(乾式伸線加工)を行い伸線材とした。
乾式伸線加工は、熱間圧延線材10リングを用いて真歪2.0以上の加工を行った。なお、乾式伸線加工は伸線前処理として、スケール除去は酸洗で行い、その後、石灰皮膜処理を行い、1パス当たりの減面率を17〜23%として伸線した。
Using the hot-rolled wire obtained as described above, a wire drawing process (dry wire drawing process) was performed without performing a patenting treatment to obtain a wire drawing material.
In the dry wire drawing process, a true strain of 2.0 or more was processed using a hot-rolled wire rod 10 ring. The dry wire drawing process was performed as a wire drawing pretreatment, the scale was removed by pickling, and then a lime film treatment was performed, and the wire drawing was performed with a surface reduction rate of 17 to 23% per pass.

得られた伸線材、およびこの伸線材をソルト浴にて450℃で10秒間保持するブルーイング処理をしたブルーイング材それぞれを用いて、引張試験および捻回試験を実施した。 A tensile test and a twist test were carried out using each of the obtained wire drawing material and a brewing material that had been subjected to a bluing treatment in which the wire drawing material was held at 450 ° C. for 10 seconds in a salt bath.

引張試験は、サンプル数3本、サンプル長さ200mmとし、クロスヘッドスピード10mm/min、治具間100mmで行い、それらの平均で引張強度を評価した。
なお、本発明においては、伸線材で引張強度2300MPa以上、ブルーイング材で引張強度2100MPa以上を良好とした。
The tensile test was performed with 3 samples, a sample length of 200 mm, a crosshead speed of 10 mm / min, and a distance between jigs of 100 mm, and the tensile strength was evaluated by averaging them.
In the present invention, the tensile strength of the wire drawing material was set to 2300 MPa or more, and the tensile strength of the bluing material was set to 2100 MPa or more.

捻回試験はサンプルの直径をd(mm)とした際、治具間100×d(mm)で、各サンプルの引張強度の1%の荷重を付与しながら、破断するまで捻りを加えた。この試験を各3本ずつ行い、破断するまでの捻った総回転数の平均(以下、捻回値と称する)およびデラミネーションが生じたかどうかで評価した。
なお、本発明では、伸線材で捻回値31回転以上、ブルーイング材で26回転以上を良好とした。
In the twisting test, when the diameter of the sample was d (mm), a load of 1% of the tensile strength of each sample was applied at a distance of 100 × d (mm) between jigs, and twisting was applied until the sample was broken. This test was performed three times each, and the average number of total twisted rotations until breaking (hereinafter referred to as the twist value) and whether or not delamination occurred were evaluated.
In the present invention, the twist value of the wire drawing material is 31 rotations or more, and that of the bluing material is 26 rotations or more.

表2において、試験例のA1〜24は、いずれも本発明例であり、すべての熱間圧延線材で、パテンティング処理を施すことなく真歪2.0以上の伸線加工を施したうえで、伸線材およびブルーイング材ともに、強度と延性に優れた特性を得られた。 In Table 2, A1 to 24 of the test examples are all examples of the present invention, and all the hot-rolled wire rods are drawn with a true strain of 2.0 or more without performing a patenting treatment. , Both the wire drawing material and the brewing material were obtained with excellent strength and ductility.

一方、B1〜17の試験例は、本発明の要件のいずれかを満たしていないため、伸線材やブルーイング材の強度や延性が劣位であった。 On the other hand, since the test examples of B1 to 17 did not satisfy any of the requirements of the present invention, the strength and ductility of the wire drawing material and the bluing material were inferior.

B1〜B12は本発明の成分範囲が外れており、伸線材もしくはブルーイング材の引張強度や捻回特性が低下した例である。
B1はCが過剰に添加されたため、初析セメンタイトが増加し、さらにはラメラ間隔が小さくなり、結果、伸線材やブルーイング材の捻回特性が低下した例である。
B2はSi量が、B3、B4はSi量およびSi+Cr量が低下し、伸線材やブルーイング材の引張強度や捻回特性が低下した例である。
B5、B8は、SiやSi+Crが過剰に添加されたため、伸線材やブルーイング材の捻回特性が低下した例である。
また、B6、B7およびB9はCr量、Mn量、Cr+Mn量の少なくとも1つが過剰であるため、熱間圧延線材にマルテンサイトが析出し、断線が発生した例である。
B10はCr量が低下したため、粒界フェライトやベイナイトの面積率が増加し、結果、伸線材やブルーイング材の引張強度や捻回特性が低下した例である。
B11はCr+Mn量が小さく、熱間圧延線材の引張強度が低下したため、伸線材やブルーイング材の引張強度や延性が低下した例である。
B12はCuが過剰に添加されたため、熱間圧延線材に粗大な表面疵が生成し、伸線材やブルーイング材の捻回特性が低下した例である。
B13〜17については、成分は本発明の範囲内であるものの組織が範囲外であるため、伸線材やブルーイング材の引張強度や捻回特性が低下した例である。
B1 to B12 are examples in which the component range of the present invention is out of range and the tensile strength and twisting characteristics of the wire drawing material or the bluing material are lowered.
B1 is an example in which the twisting characteristics of the wire drawing material and the brewing material are deteriorated as a result of the increase of the proeutectoid cementite and the reduction of the lamella spacing due to the excessive addition of C.
B2 is an example in which the amount of Si is reduced, and B3 and B4 are examples in which the amount of Si and the amount of Si + Cr are reduced, and the tensile strength and twisting characteristics of the wire drawing material and the bluing material are reduced.
B5 and B8 are examples in which the twisting characteristics of the wire drawing material and the bluing material are deteriorated because Si and Si + Cr are excessively added.
Further, since at least one of Cr amount, Mn amount, and Cr + Mn amount is excessive in B6, B7, and B9, martensite is deposited on the hot-rolled wire rod, and the wire is broken.
B10 is an example in which the area ratio of grain boundary ferrite and bainite increases because the amount of Cr decreases, and as a result, the tensile strength and twisting characteristics of the wire drawing material and the bluing material decrease.
B11 is an example in which the amount of Cr + Mn is small and the tensile strength of the hot-rolled wire rod is lowered, so that the tensile strength and ductility of the wire drawing material and the bluing material are lowered.
B12 is an example in which coarse surface flaws are generated in the hot-rolled wire rod due to excessive addition of Cu, and the twisting characteristics of the wire drawing material and the bluing material are deteriorated.
Regarding B13 to B17, although the components are within the range of the present invention, the structure is out of the range, so that the tensile strength and the twisting property of the wire drawing material and the bluing material are deteriorated.

本発明の高強度鋼線用熱間圧延線材は、伸線材もしくは伸線後ブルーイング処理を施したブルーイング材(鋼線)において優れた強度及び延性を有することができる。そのため、本発明の熱間圧延線材を素材として用いることにより、PC鋼線やスチールコードなどの用途に好適な、伸線後およびブルーイング後の延性に優れた高強度鋼線を安定的に生産することができ、産業上の貢献が極めて顕著である。 The hot-rolled wire rod for high-strength steel wire of the present invention can have excellent strength and ductility in a wire drawing material or a bluing material (steel wire) that has undergone bluing treatment after wire drawing. Therefore, by using the hot-rolled wire rod of the present invention as a material, high-strength steel wire with excellent ductility after wire drawing and after bluing, which is suitable for applications such as PC steel wire and steel cord, can be stably produced. And the industrial contribution is extremely significant.

Claims (4)

質量%で、
C:0.90〜1.10%、
Si:0.40%超0.80%以下、
Mn:0.10〜0.70%、
Cr:0.10〜0.40%
を含有し、
Al:0.003%以下、
P:0.020%以下、
S:0.010%以下
に制限し、かつ質量%で下記式(1)、(2)を満たし、残部はFeおよび不純物よりなり、
線材の半径をRとした時、線材横断面の中心からR/3以内の中心部における金属組織は、パーライトと、残部組織が初析セメンタイト、粒界フェライト、ベイナイトおよびマルテンサイトのいずれか1種又は2種以上からなり、
かつ前記中心部において、ラメラセメンタイト長さが1.5μm以下の領域が面積率で20%以下であり、
かつ前記中心部において、初析セメンタイトの面積率が0.50%以下、粒界フェライト、ベイナイトおよびマルテンサイトの合計面積率が8.0%以下であることを特徴する熱間圧延線材。
0.50≦Si(%)+Cr(%)≦0.90 ・・・(1)
0.40≦Cr(%)+Mn(%)≦0.80 ・・・(2)
上記の(1)、(2)式中の元素記号は、その元素の質量%での含有量を意味する。
By mass%
C: 0.99-1.10%,
Si: More than 0.40% and less than 0.80%,
Mn: 0.10 to 0.70%,
Cr: 0.10 to 0.40%
Contains,
Al: 0.003% or less,
P: 0.020% or less,
S: Limited to 0.010% or less, and satisfies the following formulas (1) and (2) in mass%, and the balance is composed of Fe and impurities.
When the radius of the wire is R, the metal structure in the center within R / 3 from the center of the cross section of the wire is pearlite, and the remaining structure is one of proeutectoid cementite, grain boundary ferrite, bainite, and martensite. Or it consists of two or more types
Moreover, in the central portion, a region having a lamella cementite length of 1.5 μm or less has an area ratio of 20% or less.
A hot-rolled wire rod characterized in that the area ratio of proeutectoid cementite is 0.50% or less and the total area ratio of grain boundary ferrite, bainite and martensite is 8.0% or less in the central portion.
0.50 ≤ Si (%) + Cr (%) ≤ 0.90 ... (1)
0.40 ≤ Cr (%) + Mn (%) ≤ 0.80 ... (2)
The element symbol in the above formulas (1) and (2) means the content of the element in mass%.
更に、質量%で、Ni:0.50%以下、Co:1.00%以下、Mo:0.20%以下、B:0.0030%以下、Cu:0.15%以下からなる群から選ばれる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に記載の熱間圧延線材。 Further, selected from the group consisting of Ni: 0.50% or less, Co: 1.00% or less, Mo: 0.20% or less, B: 0.0030% or less, Cu: 0.15% or less in terms of mass%. The hot-rolled wire rod according to claim 1, wherein the hot-rolled wire rod contains one kind or two or more kinds. 線材の一端から500m離れた位置と前記一端から600m離れた位置との間で任意に選択した20mの長さの領域を第1部分とし、
線材の他端から500m離れた位置と前記他端から600m離れた位置との間で任意に選択した20mの長さの領域を第2部分としたとき、
前記第1部分及び前記第2部分それぞれの引張強度の平均である平均引張強度TSaveが下記の式(3)を満たし、
さらに、前記第1部分及び前記第2部分をそれぞれ、長さ方向に5等分した各区間において、最大引張強度TSmaxと最小引張強度TSminの差が100MPa以下であり、かつ、隣接する区間の平均引張強度の差が20MPa以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の熱間圧延線材。
1000×C量(%)+100×Si量(%)+125×Cr量(%)+200<TSave(MPa)<1000×C量(%)+100×Si量(%)+125×Cr量(%)+300 ・・・(3)
上記の(3)式中の元素記号は、その元素の質量%での含有量を意味する。
The first portion is a region having a length of 20 m arbitrarily selected between a position 500 m away from one end of the wire and a position 600 m away from the one end.
When a region having a length of 20 m arbitrarily selected between a position 500 m away from the other end of the wire and a position 600 m away from the other end is used as the second portion.
The average tensile strength TSave, which is the average of the tensile strengths of the first portion and the second portion, satisfies the following formula (3).
Further, in each section obtained by dividing the first part and the second part into five equal parts in the length direction, the difference between the maximum tensile strength TSmax and the minimum tensile strength TSmin is 100 MPa or less, and the average of the adjacent sections. The hot-rolled wire rod according to claim 1 or 2, wherein the difference in tensile strength is 20 MPa or less.
1000 x C amount (%) + 100 x Si amount (%) + 125 x Cr amount (%) + 200 <T Save (MPa) <1000 x C amount (%) + 100 x Si amount (%) + 125 x Cr amount (%) +300 ... (3)
The element symbol in the above formula (3) means the content of the element in mass%.
前記中心部において観察されるラメラ間隔Lが下記の式(4)を満たし、かつ前記ラメラ間隔Lの標準偏差が30nm以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の熱間圧延線材。
−65×(Si(%)+Cr(%))+130<L(nm) ・・・(4)
上記の(4)式中の元素記号は、その元素の質量%での含有量を意味する。
The invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the lamella spacing L observed in the central portion satisfies the following formula (4), and the standard deviation of the lamella spacing L is 30 nm or less. Hot rolled wire rod.
-65 x (Si (%) + Cr (%)) + 130 <L (nm) ... (4)
The element symbol in the above formula (4) means the content of the element in mass%.
JP2017249301A 2017-12-26 2017-12-26 Hot rolled wire Active JP6922726B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017249301A JP6922726B2 (en) 2017-12-26 2017-12-26 Hot rolled wire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017249301A JP6922726B2 (en) 2017-12-26 2017-12-26 Hot rolled wire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019112703A JP2019112703A (en) 2019-07-11
JP6922726B2 true JP6922726B2 (en) 2021-08-18

Family

ID=67223039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017249301A Active JP6922726B2 (en) 2017-12-26 2017-12-26 Hot rolled wire

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6922726B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020080415A1 (en) * 2018-10-16 2020-04-23 日本製鉄株式会社 Hot-rolled wire rod

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11229088A (en) * 1998-02-17 1999-08-24 Nippon Steel Corp High tensile strength wire rod for steel wire excellent in twisting value and its production
KR100979006B1 (en) * 2007-12-27 2010-08-30 주식회사 포스코 Wire Rods Having Superior Strength And Ductility For Drawing And Method For Manufacturing The Same
JP6264462B2 (en) * 2014-08-15 2018-01-24 新日鐵住金株式会社 Steel wire for wire drawing
US20180087125A1 (en) * 2015-03-30 2018-03-29 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) High-carbon steel wire material with excellent wire drawability, and steel wire

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019112703A (en) 2019-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5157230B2 (en) High carbon steel wire rod with excellent wire drawing workability
JP6180351B2 (en) High strength steel wire and high strength steel wire with excellent stretchability
JPWO2009119359A1 (en) Wire material excellent in ductility, high-strength steel wire, and production method thereof
JP5590256B2 (en) Rolled wire rod and manufacturing method thereof
KR101913048B1 (en) High carbon steel wire having excellent drawability
CA2980886C (en) High-carbon steel wire material with excellent wire drawability, and steel wire
JP7226548B2 (en) wire
JP6725007B2 (en) wire
JP5945196B2 (en) High strength steel wire
JP2010229469A (en) High-strength wire rod excellent in cold working characteristic and method of producing the same
KR102534998B1 (en) hot rolled wire rod
JP2018197375A (en) Hot rolling wire for wire drawing
JP6226082B2 (en) Steel wire rod for bearings with excellent wire formability and coil formability after wire drawing
JP6922726B2 (en) Hot rolled wire
JP6614005B2 (en) Hot rolled wire rod for high-strength steel wire and method for producing the same
JP6536382B2 (en) Hot rolled wire for wire drawing
JP2016183408A (en) Hot rolled wire rod and production method therefor
JP6946891B2 (en) High-strength steel wire
JP6648516B2 (en) Hot rolled wire for wire drawing
JP2021195566A (en) High carbon steel wire
JP2021161445A (en) Steel wire material

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200805

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210526

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210629

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210712

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6922726

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151