JP7230669B2 - Steel wire and aluminum-coated steel wire - Google Patents

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本開示は、鋼線及びアルミ被覆鋼線に関する。 The present disclosure relates to steel wire and aluminized steel wire.

送電線などに使用される鋼心アルミニウムより線(aluminum conductor steel-reinforced cable、以下「ACSR」と称する場合がある。)は、導電体としてアルミニウムを用いたケーブルである。ACSRは、一般に、亜鉛めっき鋼線の単線或いは撚り線を芯材として、外側にアルミ線を撚り合わせた構造を有する。
このような構造のACSRを海岸地帯等の湿度の高い地域で使用した場合には、雨水などを電解液として、電極電位の異なる亜鉛とアルミニウムとの接触部分で亜鉛が腐食し、さらに暴露した鉄とアルミニウムとが接触してアルミニウムが腐食するという欠点がある。そのため、これらの地域では、亜鉛めっき鋼線の代わりにアルミ被覆鋼線(aluminum-clad steel wire、以下「AC線」と称する場合がある。)が使用されている。
An aluminum conductor steel-reinforced cable (hereinafter sometimes referred to as "ACSR") used for power transmission lines and the like is a cable using aluminum as a conductor. ACSR generally has a structure in which a galvanized steel wire single or stranded wire is used as a core material and an aluminum wire is twisted on the outside.
When an ACSR with such a structure is used in a high-humidity area such as a coastal area, rainwater or the like is used as an electrolyte, and zinc corrodes at the contact points between zinc and aluminum, which have different electrode potentials. and aluminum come into contact with each other and the aluminum corrodes. Therefore, in these regions, aluminum-clad steel wire (hereinafter sometimes referred to as "AC wire") is used instead of galvanized steel wire.

AC線は、JIS規格のSWRS72B、SWRS82Bなどのピアノ鋼線の外周にアルミニウムを被覆したものである。AC線を、ACSRの構成要素として使用すると、電流はAC線にも流れるため、送電効率が向上する。よって、AC線の電気抵抗を低減させることが求められている。
例えば、特許文献1には、送電用ケーブルのAl導線を機械的に補強するために使用されるAC線の製造方法を提供することを目的とし、C:0.9~1.2重量%、Si:1.0~1.5重量%、Mn:0.4~0.6重量%、Cr:0.2~0.7重量%、S:0.015重量%以下、P:0.015重量%以下を含有する鋼線を亜鉛メッキ槽にて一次メッキし、亜鉛アルミニウムメッキ槽にて二次メッキし、鉄―亜鉛―アルミニウム合金層が鉄―亜鉛―アルミニウム合金層と亜鉛―アルミニウム合金層の合計厚さの40%ないし60%であることを満たし、電気抵抗が低い架空送電線補強用高強度メッキ鋼線の製造方法が開示されている。
The AC wire is a JIS standard piano steel wire such as SWRS72B or SWRS82B whose outer circumference is coated with aluminum. Using the AC line as a component of the ACSR improves power transmission efficiency because the current also flows through the AC line. Therefore, it is required to reduce the electrical resistance of the AC line.
For example, Patent Document 1 aims to provide a method for manufacturing an AC wire used to mechanically reinforce an Al conductor of a power transmission cable. Si: 1.0 to 1.5 wt%, Mn: 0.4 to 0.6 wt%, Cr: 0.2 to 0.7 wt%, S: 0.015 wt% or less, P: 0.015 % by weight of the steel wire is first plated in a galvanizing tank and then secondarily plated in a zinc-aluminum plating tank to form an iron-zinc-aluminum alloy layer comprising an iron-zinc-aluminum alloy layer and a zinc-aluminum alloy layer. A method for producing a high-strength plated steel wire for reinforcing overhead power transmission lines which satisfies 40% to 60% of the total thickness of the wire and has low electrical resistance is disclosed.

一方、電流はアルミニウムの部分だけでなく、鋼線の部分にも流れる。鋼材に関し、電気伝導性の向上が求められる場合がある。
例えば、特許文献2には、寸法精度の良好な冷間鍛造が行えるとともに、優れた電気伝導性を確保することのできる電気部品用鋼材として、質量%で、C:0.02%以下(0%を含む)、Si:0.1%以下(0%を含まない)、Mn:0.1~0.5%、P:0.02%以下(0%を含む)、S:0.02%以下(0%を含む)、Al:0.01%以下(0%を含む)、N:0.005%以下(0%を含む)、O:0.02%以下(0%を含む)を満たし、金属組織がフェライト単相組織である、冷間鍛造性及び電気伝導性に優れた電気部品用鋼材が開示されている。
On the other hand, the current flows not only in the aluminum part but also in the steel wire part. Regarding steel materials, there are cases where an improvement in electrical conductivity is required.
For example, Patent Document 2 describes a steel material for electrical parts that can perform cold forging with good dimensional accuracy and can ensure excellent electrical conductivity. %), Si: 0.1% or less (not including 0%), Mn: 0.1 to 0.5%, P: 0.02% or less (including 0%), S: 0.02 % or less (including 0%), Al: 0.01% or less (including 0%), N: 0.005% or less (including 0%), O: 0.02% or less (including 0%) and has a ferrite single-phase metallographic structure, and is excellent in cold forgeability and electrical conductivity.

特開2016-076482号公報JP 2016-076482 A 特開2003-226938号公報JP 2003-226938 A

しかしながら、特許文献1又は特許文献2で開示されている技術では、電気抵抗率の低減と引張強さの向上を両立する鋼線を得ることは困難である。 However, with the techniques disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2, it is difficult to obtain a steel wire that achieves both a reduction in electrical resistivity and an improvement in tensile strength.

本開示はこのような課題を解決するために、電気抵抗率の低減と引張強さの向上の両立を可能とする鋼線及び前記鋼線を備えるアルミ被覆鋼線を提供することを目的とするものである。 In order to solve such problems, an object of the present disclosure is to provide a steel wire capable of achieving both a reduction in electrical resistivity and an improvement in tensile strength, and an aluminum-coated steel wire comprising the steel wire. It is.

上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
[1] 化学組成が、質量%で
C:0.40%以上1.10%以下、
Si:0.005%以上0.15%以下、
Mn:0.10%以上0.30%以下、
Cr:0.003%以上0.30%未満、
Mo:0.01%以上0.20%以下、
P:0.030%以下、
S:0.030%以下、
N:0.0060%以下、並びに
残部:Fe及び不純物元素
であり、かつ、Mo含有量とCr含有量との合計が0.14%以上であり、
パーライト組織を有し、
フェライト中に固溶するCが質量基準で500ppm以下であり、
鋼線の直径をDとしたときに、前記鋼線の中心軸からD/10以内の領域において、前記鋼線の長手方向に平行であり、かつ中心軸を含む断面における前記パーライト組織の平均ラメラ間隔が50nm以下であり、フェライトの前記鋼線の長手方向に対して平行となる<110>方位の集積度が2.0以上である鋼線。
[2] 前記化学組成が、質量%で
Al:0.070%以下、
Ti:0.050%以下、
Nb:0.050%以下、
V:0.10%以下、
Cu:0.50%以下、
Ni:0.50%以下、
Ca:0.0040%以下、
Mg:0.0040%以下、及び
B:0.0030%以下、
からなる群から選ばれる1種または2種以上をさらに満たす[1]に記載の鋼線。
[3] 前記鋼線の長手方向に垂直な断面において、前記中心軸からD/10以内の領域における前記パーライト組織の面積率が、90%以上である前記[1]又は[2]に記載の鋼線。
[4] 前記化学組成が、質量%で、
Al:0.005%以上0.070%以下を満たし、さらに、
Ti:0.005%以上0.050%以下、Nb:0.002%以上0.050%以下、及びV:0.002%以上0.10%以下、からなる群から選ばれる1種または2種以上を満たす前記[2]又は[3]に記載の鋼線。
[5] 前記化学組成が、質量%で、
Cu:0.05%以上0.50%以下、及びNi:0.05%以上0.50%以下、からなる群から選ばれる1種または2種を満たす前記[2]~[4]のいずれか1つに記載の鋼線。
[6] 前記化学組成が、質量%で、
Ca:0.0002%以上0.0040%以下、及びMg:0.0002%以上0.0040%以下、からなる群から選ばれる1種または2種を満たす前記[2]~[5]のいずれか1つに記載の鋼線。
[7] 前記化学組成が、質量%で、
B:0.0001%以上0.0030%以下を満たす前記[2]~[6]のいずれか1つに記載の鋼線。
[8] 前記[1]~[7]のいずれか1つに記載の鋼線と、前記鋼線の少なくとも一部を被覆するアルミニウム含有層と、を備えるアルミ被覆鋼線。
Means for solving the above problems include the following aspects.
[1] The chemical composition is C: 0.40% or more and 1.10% or less in mass%,
Si: 0.005% or more and 0.15% or less,
Mn: 0.10% or more and 0.30% or less,
Cr: 0.003% or more and less than 0.30%,
Mo: 0.01% or more and 0.20% or less,
P: 0.030% or less,
S: 0.030% or less,
N: 0.0060% or less, and the balance: Fe and impurity elements, and the total of Mo content and Cr content is 0.14% or more,
having a perlite structure,
C dissolved in ferrite is 500 ppm or less on a mass basis,
When the diameter of the steel wire is D, the average lamella of the pearlite structure in a cross section parallel to the longitudinal direction of the steel wire and including the central axis in a region within D/10 from the central axis of the steel wire A steel wire having an interval of 50 nm or less and a degree of accumulation of ferrite in the <110> orientation parallel to the longitudinal direction of the steel wire of 2.0 or more.
[2] The chemical composition is Al: 0.070% or less in mass%,
Ti: 0.050% or less,
Nb: 0.050% or less,
V: 0.10% or less,
Cu: 0.50% or less,
Ni: 0.50% or less,
Ca: 0.0040% or less,
Mg: 0.0040% or less, and B: 0.0030% or less,
The steel wire according to [1], further satisfying one or more selected from the group consisting of:
[3] The above [1] or [2], wherein the area ratio of the pearlite structure in a region within D/10 from the central axis in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel wire is 90% or more. steel wire.
[4] The chemical composition, in mass %,
Al: 0.005% or more and 0.070% or less, and
Ti: 0.005% or more and 0.050% or less, Nb: 0.002% or more and 0.050% or less, and V: 0.002% or more and 0.10% or less, one or two selected from the group consisting of The steel wire according to [2] or [3] above, which satisfies the above requirements.
[5] The chemical composition, in mass %,
Cu: 0.05% or more and 0.50% or less, and Ni: 0.05% or more and 0.50% or less, any one or two selected from the group consisting of [2] to [4] or the steel wire according to one.
[6] The chemical composition, in mass %,
Ca: 0.0002% or more and 0.0040% or less, and Mg: 0.0002% or more and 0.0040% or less, any one or two selected from the group consisting of [2] to [5] or the steel wire according to one.
[7] The chemical composition, in mass %,
B: The steel wire according to any one of [2] to [6], satisfying 0.0001% or more and 0.0030% or less.
[8] An aluminum-coated steel wire comprising the steel wire according to any one of [1] to [7] and an aluminum-containing layer coating at least part of the steel wire.

本開示によれば、電気抵抗率の低減と引張強さの向上の両立を可能とする鋼線及び前記鋼線を備えるアルミ被覆鋼線が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this disclosure, the aluminum coated steel wire provided with the steel wire and the said steel wire which can make both reduction of an electrical resistivity and improvement of tensile strength compatible is provided.

本明細書中、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書中、成分(元素)の含有量を示す「%」、「ppm」は、質量基準である。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階的な数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよく、また、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
In this specification, a numerical range represented by "to" means a range including the numerical values before and after "to" as lower and upper limits.
In this specification, "%" and "ppm" indicating the contents of components (elements) are based on mass.
In the numerical ranges described stepwise in this specification, the upper limit or lower limit of a certain stepwise numerical range may be replaced with the upper or lower limit of another stepwise numerical range. , may also be replaced by the values shown in the examples.

[鋼線]
本実施形態の鋼線は、
化学組成が、質量%で
C:0.40%以上1.10%以下、
Si:0.005%以上0.15%以下、
Mn:0.10%以上0.30%以下、
Cr:0.003%以上0.30%未満、
Mo:0.01%以上0.20%以下、
P:0.030%以下、
S:0.030%以下、
N:0.0060%以下、並びに
残部:Fe及び不純物元素
であり、かつ、Mo含有量とCr含有量との合計が0.14%以上であり、
パーライト組織を有し、
フェライト中に固溶するCが質量基準で500ppm以下であり、
鋼線の直径をDとしたときに、前記鋼線の中心軸からD/10以内の領域において、前記鋼線の長手方向に平行であり、かつ中心軸を含む断面における前記パーライト組織の平均ラメラ間隔が50nm以下であり、フェライトの前記鋼線の長手方向に対して平行となる<110>方位の集積度が2.0以上である。
また、本実施形態の鋼線の化学組成は、質量%で
Al:0.070%以下、
Ti:0.050%以下、
Nb:0.050%以下、
V:0.10%以下、
Cu:0.50%以下、
Ni:0.50%以下、
Ca:0.0040%以下、
Mg:0.0040%以下、及び
B:0.0030%以下、
からなる群から選ばれる1種または2種以上をさらに満たしてもよい。
[Steel wire]
The steel wire of this embodiment is
The chemical composition is C: 0.40% or more and 1.10% or less in mass%,
Si: 0.005% or more and 0.15% or less,
Mn: 0.10% or more and 0.30% or less,
Cr: 0.003% or more and less than 0.30%,
Mo: 0.01% or more and 0.20% or less,
P: 0.030% or less,
S: 0.030% or less,
N: 0.0060% or less, and the balance: Fe and impurity elements, and the total of Mo content and Cr content is 0.14% or more,
having a perlite structure,
C dissolved in ferrite is 500 ppm or less on a mass basis,
When the diameter of the steel wire is D, the average lamella of the pearlite structure in a cross section parallel to the longitudinal direction of the steel wire and including the central axis in a region within D/10 from the central axis of the steel wire The interval is 50 nm or less, and the degree of integration of the <110> orientation parallel to the longitudinal direction of the steel wire of ferrite is 2.0 or more.
In addition, the chemical composition of the steel wire of the present embodiment is Al: 0.070% or less in mass%,
Ti: 0.050% or less,
Nb: 0.050% or less,
V: 0.10% or less,
Cu: 0.50% or less,
Ni: 0.50% or less,
Ca: 0.0040% or less,
Mg: 0.0040% or less, and B: 0.0030% or less,
One or more selected from the group consisting of may be further satisfied.

本実施形態の鋼線は、引張強さに優れ、かつ、電気抵抗率が低減されている。
本明細書において、鋼線の電気抵抗率は、室温(例えば20℃)における、鋼線の長手方向の電気抵抗率を意味する。
本明細書において、鋼線の引張強さは、室温(例えば20℃)における、鋼線の長手方向の引張強さを意味する。
The steel wire of this embodiment has excellent tensile strength and reduced electrical resistivity.
In this specification, the electrical resistivity of the steel wire means the electrical resistivity of the steel wire in the longitudinal direction at room temperature (for example, 20°C).
As used herein, the tensile strength of a steel wire means the longitudinal tensile strength of the steel wire at room temperature (eg, 20°C).

本実施形態の鋼線の前述した効果(即ち、引張強さの向上と電気抵抗率の低減)は、上記化学組成と、上記金属組織と、の組み合わせによって達成される。
例えば、本実施形態に係る鋼線の化学組成では、Si、Mn、Cr,Mo等の含有量が、各元素の含有量の上限値以下に低減されている。これによって、電気抵抗率が低減されている。また、0.40%以上のCを含み、中心部(中心軸からD/10以内の領域)における平均ラメラ間隔が50nm以下とされていることで引張強さが向上されている。これらの構成により、鋼線の引張強さの向上及び電気抵抗率の低減が達成される。
The aforementioned effects of the steel wire of the present embodiment (that is, improvement in tensile strength and reduction in electrical resistivity) are achieved by the combination of the chemical composition and the metallographic structure.
For example, in the chemical composition of the steel wire according to the present embodiment, the contents of Si, Mn, Cr, Mo, etc. are reduced below the upper limits of the contents of each element. This reduces the electrical resistivity. In addition, the tensile strength is improved by containing 0.40% or more of C and having an average lamellar spacing of 50 nm or less in the central portion (the region within D/10 from the central axis). These configurations achieve an improvement in tensile strength and a reduction in electrical resistivity of the steel wire.

<鋼線の化学組成>
以下、本実施形態に係る鋼線の化学組成について説明する。
本実施形態に係る鋼線の化学組成は、必須元素が、C:0.40%以上1.10%以下、Si:0.005%以上0.15%以下、Mn:0.10%以上0.30%以下、Cr:0.003%以上0.30%未満、Mo:0.01%以上0.20%以下であり、不純物元素が、P:0.030%以下、S:0.030%以下、N:0.0060%以下であり、任意元素が、Al:0.070%以下、Ti:0.050%以下、Nb:0.050%以下、V:0.10%以下、Cu:0.50%以下、Ni:0.50%以下、Ca:0.0040%以下、Mg:0.0040%以下、B:0.0030%以下、であり、残部がFe及び不純物元素(P、S、N以外)であり、かつ、Mo含有量とCr含有量との合計が0.14%以上である。
以下、本実施形態に係る鋼線の化学組成を、「本実施形態における化学組成」ということがある。以下、本実施形態における化学組成の各元素の含有量について説明する。
<Chemical Composition of Steel Wire>
The chemical composition of the steel wire according to this embodiment will be described below.
In the chemical composition of the steel wire according to the present embodiment, the essential elements are C: 0.40% or more and 1.10% or less, Si: 0.005% or more and 0.15% or less, Mn: 0.10% or more and 0 .30% or less, Cr: 0.003% or more and less than 0.30%, Mo: 0.01% or more and 0.20% or less, and the impurity elements are P: 0.030% or less, S: 0.030% % or less, N: 0.0060% or less, and optional elements are Al: 0.070% or less, Ti: 0.050% or less, Nb: 0.050% or less, V: 0.10% or less, Cu : 0.50% or less, Ni: 0.50% or less, Ca: 0.0040% or less, Mg: 0.0040% or less, B: 0.0030% or less, and the balance is Fe and impurity elements (P , S and N), and the total content of Mo and Cr is 0.14% or more.
Hereinafter, the chemical composition of the steel wire according to this embodiment may be referred to as "the chemical composition in this embodiment". The content of each element in the chemical composition in this embodiment will be described below.

C:0.40~1.10%
Cは、鋼線の引張強さを高めるために有効な元素である。C含有量が0.40%未満であると、鋼線の引張強さが不足する場合がある。このため、C含有量は0.40%以上である。C含有量は、好ましくは0.45%以上である。
一方、C含有量が1.10%を超えると、セメンタイト分率が上昇し、鋼線の電気抵抗率が低下する場合がある。従って、C含有量は、1.10%以下である。C含有量は、好ましくは1.05%以下であり、より好ましくは1.00%以下である。
C: 0.40-1.10%
C is an effective element for increasing the tensile strength of steel wire. If the C content is less than 0.40%, the tensile strength of the steel wire may be insufficient. Therefore, the C content is 0.40% or more. The C content is preferably 0.45% or more.
On the other hand, if the C content exceeds 1.10%, the cementite fraction may increase and the electrical resistivity of the steel wire may decrease. Therefore, the C content is 1.10% or less. The C content is preferably 1.05% or less, more preferably 1.00% or less.

Si:0.005~0.15%
Siは、固溶強化によって鋼線の引張強さを高めるのに有効な元素であり、また脱酸剤としても必要な元素である。しかしながら、Si含有量が0.005%未満では、これらのSiの添加効果が十分でない場合がある。このため、Si含有量は、0.005%以上である。これらのSiの添加効果をより安定して享受する観点からは、Si含有量は、好ましくは0.01%以上である。
一方、Siは鋼線の電気抵抗率を増大させる元素である。Si含有量が0.15%を超えると、鋼線の電気抵抗率が過度に大きくなる場合がある。従って、Si含有量は、0.15%以下である。Si含有量は、好ましくは0.10%以下であり、より好ましくは0.070%以下である。
Si: 0.005-0.15%
Si is an element effective for increasing the tensile strength of a steel wire through solid-solution strengthening, and is also an element necessary as a deoxidizing agent. However, if the Si content is less than 0.005%, these Si addition effects may not be sufficient. Therefore, the Si content is 0.005% or more. From the viewpoint of more stably receiving these Si addition effects, the Si content is preferably 0.01% or more.
On the other hand, Si is an element that increases the electrical resistivity of the steel wire. If the Si content exceeds 0.15%, the electrical resistivity of the steel wire may become excessively high. Therefore, the Si content is 0.15% or less. The Si content is preferably 0.10% or less, more preferably 0.070% or less.

Mn:0.10~0.30%
Mnは、鋼線の引張強さを高める作用を有する元素である。Mnは、鋼中のSをMnSとして固定することにより、線材圧延時の熱間脆性を防止する作用を有する元素でもある。しかしながら、Mn含有量が0.10%未満ではこれらの作用が十分でない場合がある。このため、Mn含有量は0.10%以上である。さらに、鋼線の引張強さ確保及び熱間脆性の防止をより高いレベルで実現するためには、Mn含有量は、好ましくは0.13%以上であり、より好ましくは0.15%以上である。
一方、Mnには、鋼線の電気抵抗率を大きくする作用がある。このため、Mn含有量が0.30%を超えると、鋼線の電気抵抗率が過度に大きくなる場合がある。従って、Mn含有量は、0.30%以下である。Mn含有量は、好ましくは0.25%以下である。
Mn: 0.10-0.30%
Mn is an element that acts to increase the tensile strength of the steel wire. Mn is also an element that prevents hot embrittlement during wire rod rolling by fixing S in steel as MnS. However, if the Mn content is less than 0.10%, these effects may not be sufficient. Therefore, the Mn content is 0.10% or more. Furthermore, in order to ensure the tensile strength of the steel wire and prevent hot shortness at a higher level, the Mn content is preferably 0.13% or more, more preferably 0.15% or more. be.
On the other hand, Mn has the effect of increasing the electrical resistivity of the steel wire. Therefore, if the Mn content exceeds 0.30%, the electrical resistivity of the steel wire may become excessively high. Therefore, the Mn content is 0.30% or less. The Mn content is preferably 0.25% or less.

Cr:0.003~0.30%未満
Crは焼き入れ性の向上元素である。このため、後述するMoとの複合添加によりパーライト組織の面積率を高め、引張強さを向上させる元素である。また、Crはパーライト組織のラメラ間隔を小さくして鋼線の引張強さを高める元素でもある。この効果を得るためには、Cr含有量を0.003%以上にする必要がある。Cr含有量は、より好ましくは0.01%以上である。さらに好ましくは0.05%以上である。
Cr含有量が0.30%を超えると、鋼線の電気抵抗率が過度に大きくなる場合がある。この理由は、パーライト変態時にCrのフェライトへの分配が十分でない製造条件で製造した場合、Crが電気抵抗率を低減させる可能性がある。鋼線の電気抵抗率の過度の上昇を抑制する観点から、Cr含有量は0.30%以下である。Cr含有量はより好ましくは0.25%以下である。
Cr: 0.003 to less than 0.30% Cr is an element that improves hardenability. Therefore, it is an element that increases the area ratio of the pearlite structure and improves the tensile strength by combined addition with Mo, which will be described later. Cr is also an element that reduces the lamellar spacing of the pearlite structure and increases the tensile strength of the steel wire. To obtain this effect, the Cr content must be 0.003% or more. Cr content is more preferably 0.01% or more. More preferably, it is 0.05% or more.
If the Cr content exceeds 0.30%, the electrical resistivity of the steel wire may become excessively high. The reason for this is that Cr may reduce the electrical resistivity when manufactured under manufacturing conditions in which Cr is not sufficiently distributed to ferrite during pearlite transformation. The Cr content is 0.30% or less from the viewpoint of suppressing an excessive increase in electrical resistivity of the steel wire. Cr content is more preferably 0.25% or less.

Mo:0.01~0.20%
Moは焼き入れ性の向上元素である。このため、前述するCrとの複合添加によりパーライト組織の面積率を高め、引張強さを向上させる元素である。この効果を得るためには0.01%以上にする必要がある。
一方、Mo含有量が0.20%を超えると、線材の焼き入れ性が過度に大きくなる場合がある。この場合、パテンティング中のパーライト変態が不十分となり、パーライト組織の面積率が減少し、伸線加工後の捻回特性が減少する恐れがある。鋼線の製造性の観点から、Mo含有量は0.20%以下である。より好ましくはMo含有量は0.16%以下である。
Mo: 0.01-0.20%
Mo is an element that improves hardenability. Therefore, it is an element that increases the area ratio of the pearlite structure and improves the tensile strength by combined addition with Cr described above. In order to obtain this effect, it is necessary to make it 0.01% or more.
On the other hand, if the Mo content exceeds 0.20%, the hardenability of the wire may become excessively high. In this case, the pearlite transformation during patenting may be insufficient, the area ratio of the pearlite structure may decrease, and the torsional properties after wire drawing may decrease. From the viewpoint of steel wire manufacturability, the Mo content is 0.20% or less. More preferably, the Mo content is 0.16% or less.

Mo+Cr:0.14%以上
MoとCrの複合添加の効果をより発揮させる観点から、Mo含有量とCr含有量の合計が、質量%で、0.14%以上である必要がある。Mo含有量とCr含有量の合計は、好ましくは0.15%以上であり、より好ましくは0.17%以上である。
Mo含有量とCr含有量の合計の上限は、各元素の上限値の合計、すなわち0.50%未満である。パーライト面積率の観点から、Mo含有量とCr含有量の合計の上限は、0.40%以下でもよく、0.35%以下でもよい。
Mo+Cr: 0.14% or more From the viewpoint of exhibiting the effect of combined addition of Mo and Cr, the total content of Mo and Cr must be 0.14% or more in mass %. The sum of Mo content and Cr content is preferably 0.15% or more, more preferably 0.17% or more.
The upper limit of the sum of Mo content and Cr content is the sum of the upper limits of each element, that is, less than 0.50%. From the viewpoint of pearlite area ratio, the upper limit of the sum of Mo content and Cr content may be 0.40% or less, or 0.35% or less.

P:0.030%以下
Pは、鋼の結晶粒界に偏析して電気抵抗率を上昇させる元素である。P含有量が0.030%を超えると、鋼線の電気抵抗率が過度に大きくなる場合がある。このため、P含有量は0.030%以下である。鋼線の電気抵抗率をより低減する観点から、P含有量は、好ましくは0.025%以下であり、より好ましくは0.020%以下である。
但し、製造コスト(脱燐コスト)の低減の観点から、P含有量は、0%超であってもよく、0.0005%以上であってもよく、0.0010%以上であってもよい。
P: 0.030% or less P is an element that segregates at grain boundaries of steel to increase electrical resistivity. If the P content exceeds 0.030%, the electrical resistivity of the steel wire may become excessively high. Therefore, the P content is 0.030% or less. From the viewpoint of further reducing the electrical resistivity of the steel wire, the P content is preferably 0.025% or less, more preferably 0.020% or less.
However, from the viewpoint of reducing the production cost (dephosphorization cost), the P content may be more than 0%, may be 0.0005% or more, or may be 0.0010% or more. .

S:0.030%以下
Sは、鋼線の電気抵抗率を上昇させる元素である。S含有量が0.030%を超えると、鋼線の電気抵抗率が過度に大きくなる場合がある。このため、S含有量は、0.030%以下である。鋼線の電気抵抗率をより低減する観点から、S含有量は、好ましくは0.020%以下であり、より好ましくは0.015%以下である。
但し、製造コスト(脱硫コスト)の低減の観点から、S含有量は、0%超であってもよく、0.002%以上であってもよく、0.005%以上であってもよい。
S: 0.030% or less S is an element that increases the electrical resistivity of the steel wire. If the S content exceeds 0.030%, the electrical resistivity of the steel wire may become excessively high. Therefore, the S content is 0.030% or less. From the viewpoint of further reducing the electrical resistivity of the steel wire, the S content is preferably 0.020% or less, more preferably 0.015% or less.
However, from the viewpoint of reducing the production cost (desulfurization cost), the S content may be more than 0%, 0.002% or more, or 0.005% or more.

N:0.0060%以下
Nは、鋼線の電気抵抗率を上昇させる元素である。このため、N含有量が0.0060%を超えると、鋼線の電気抵抗率が過度に大きくなる場合がある。このため、N含有量は、0.0060%以下である。鋼線の電気抵抗率をより低減する観点から、N含有量は、好ましくは0.0050%以下である。
Nは、冷間での伸線加工中に転位を固着させることにより、鋼線の引張強さを上昇させる元素でもある。かかる効果の観点から、N含有量は、0%超であってもよく、0.0010%以上であってもよく、0.0020%以上であってもよい。
N: 0.0060% or less N is an element that increases the electrical resistivity of the steel wire. Therefore, if the N content exceeds 0.0060%, the electrical resistivity of the steel wire may become excessively high. Therefore, the N content is 0.0060% or less. From the viewpoint of further reducing the electrical resistivity of the steel wire, the N content is preferably 0.0050% or less.
N is also an element that increases the tensile strength of the steel wire by fixing dislocations during cold wire drawing. From the viewpoint of such effects, the N content may be greater than 0%, may be 0.0010% or more, or may be 0.0020% or more.

Al:0.070%以下
Alは、任意の元素である。即ち、Al含有量は、0%であってもよい。
Alは、脱酸作用を有する元素であり、また、Alは、鋼線中に窒化物を形成して、オーステナイト粒径を微細化することでパーライトブロック粒径を小さくする元素である。Alは鋼線中の酸素量低減のために添加してもよい。かかる作用の観点から、Al含有量は、0%超であってもよく、0.005%以上であってもよく、0.030%以上であってもよい。
一方、Al含有量が0.070%を超えると、鋼線の電気抵抗率が過度に大きくなる場合がある。この理由は、Al含有量が0.070%を超えると、鋼線中に粗大な酸化物系介在物が過度に形成され易くなるためと考えられる。このため、Al含有量は、0.070%以下である。鋼線の電気抵抗率をより抑制する観点から、Al含有量は、好ましくは0.050%以下であり、より好ましくは0.035%以下である。
Al: 0.070% or less Al is an arbitrary element. That is, the Al content may be 0%.
Al is an element that has a deoxidizing action, and Al is an element that forms nitrides in the steel wire and refines the austenite grain size to reduce the pearlite block grain size. Al may be added to reduce the amount of oxygen in the steel wire. From the viewpoint of such action, the Al content may be greater than 0%, may be 0.005% or more, or may be 0.030% or more.
On the other hand, if the Al content exceeds 0.070%, the electrical resistivity of the steel wire may become excessively high. The reason for this is thought to be that when the Al content exceeds 0.070%, coarse oxide-based inclusions are excessively likely to be formed in the steel wire. Therefore, the Al content is 0.070% or less. From the viewpoint of further suppressing the electrical resistivity of the steel wire, the Al content is preferably 0.050% or less, more preferably 0.035% or less.

Ti:0.050%以下
Tiは、任意の元素である。即ち、Ti含有量は、0%であってもよい。
Tiは、鋼線中に炭化物又は炭窒化物を形成して、オーステナイト粒径を微細化することでパーライトブロック粒径を小さくする元素である。これにより、鋼線の延性の向上が図られる。かかる作用の観点から、Ti含有量は、0%超であってもよく、0.005%以上であってもよく、0.007%以上であってもよい。
一方、Ti含有量が0.050%を超えると、炭化物又は炭窒化物が多量となり、オーステナイト粒径を微細化し過ぎるため焼き入れ性が悪くなり、引張強さが低下する。このため、Ti含有量は、0.050%以下である。鋼線の電気抵抗率をより低減する観点から、Ti含有量は、好ましくは0.030%以下である。
Ti: 0.050% or less Ti is an arbitrary element. That is, the Ti content may be 0%.
Ti is an element that forms carbides or carbonitrides in the steel wire to refine the austenite grain size, thereby reducing the pearlite block grain size. This improves the ductility of the steel wire. From the viewpoint of such actions, the Ti content may be greater than 0%, may be 0.005% or more, or may be 0.007% or more.
On the other hand, if the Ti content exceeds 0.050%, the amount of carbides or carbonitrides becomes large and the grain size of the austenite becomes too fine, resulting in poor hardenability and low tensile strength. Therefore, the Ti content is 0.050% or less. From the viewpoint of further reducing the electrical resistivity of the steel wire, the Ti content is preferably 0.030% or less.

Nb:0.050%以下
Nbは、任意の元素である。即ち、Nb含有量は、0%であってもよい。
Nbは、鋼線中に炭化物又は炭窒化物を形成して、オーステナイト粒径を微細化することでパーライトブロック粒径を小さくする元素である。これにより、鋼線の延性の向上が図られる。かかる作用の観点から、Nb含有量は、0%超であってもよく、0.002%以上であってもよく、0.005%以上であってもよい。
一方、Nb含有量が0.050%を超えると、炭化物又は炭窒化物が多量となり、オーステナイト粒径を微細化し過ぎるため焼き入れ性が悪くなり、引張強さが低下する。このため、Nb含有量は、0.050%以下である。鋼線の電気抵抗率をより低減する観点から、Nb含有量は、好ましくは0.030%以下である。
Nb: 0.050% or less Nb is an arbitrary element. That is, the Nb content may be 0%.
Nb is an element that forms carbides or carbonitrides in the steel wire to refine the austenite grain size, thereby reducing the pearlite block grain size. This improves the ductility of the steel wire. From the viewpoint of such action, the Nb content may be greater than 0%, may be 0.002% or more, or may be 0.005% or more.
On the other hand, if the Nb content exceeds 0.050%, the amount of carbides or carbonitrides becomes large and the grain size of the austenite becomes too fine, resulting in poor hardenability and low tensile strength. Therefore, the Nb content is 0.050% or less. From the viewpoint of further reducing the electrical resistivity of the steel wire, the Nb content is preferably 0.030% or less.

V:0.10%以下
Vは、任意の元素である。即ち、V含有量は、0%であってもよい。
Vは、鋼線中に炭化物又は炭窒化物を形成して、オーステナイト粒径を微細化することでパーライトブロック粒径を小さくする元素である。これにより、鋼線の延性の向上が図られる。かかる作用の観点から、V含有量は、0%超であってもよく、0.002%以上であってもよく、0.005%以上であってもよい。
一方、V含有量が0.10%を超えると、炭化物又は炭窒化物が多量となり、オーステナイト粒径を微細化し過ぎるため焼き入れ性が悪くなり、引張強さが低下する。このため、V含有量は、0.10%以下である。鋼線の電気抵抗率をより低減する観点から、V含有量は、好ましくは0.080%以下である。
V: 0.10% or less V is an arbitrary element. That is, the V content may be 0%.
V is an element that forms carbides or carbonitrides in the steel wire to refine the austenite grain size, thereby reducing the pearlite block grain size. This improves the ductility of the steel wire. From the viewpoint of such action, the V content may be greater than 0%, may be 0.002% or more, or may be 0.005% or more.
On the other hand, if the V content exceeds 0.10%, the amount of carbides or carbonitrides becomes large and the grain size of the austenite becomes too fine, resulting in poor hardenability and low tensile strength. Therefore, the V content is 0.10% or less. From the viewpoint of further reducing the electrical resistivity of the steel wire, the V content is preferably 0.080% or less.

鋼線の延性をより向上する観点から、本実施形態に係る鋼線は、化学組成が、質量%で、Al:0.005%以上0.070%以下を満たし、さらに、Ti:0.005%以上0.050%以下、Nb:0.002%以上0.05%以下、及びV:0.002%以上0.10%以下、からなる群から選ばれる1種または2種以上を満たすことが好ましい。 From the viewpoint of further improving the ductility of the steel wire, the steel wire according to the present embodiment has a chemical composition, in mass%, of Al: 0.005% or more and 0.070% or less, and Ti: 0.005%. % or more and 0.050% or less, Nb: 0.002% or more and 0.05% or less, and V: 0.002% or more and 0.10% or less. is preferred.

Cu:0.50%以下
Cuは、任意の元素である。即ち、Cu含有量は、0%であってもよい。
Cuは鋼の焼き入れ性を向上させる元素である。鋼の焼き入れ性を高めることで変態温度を安定化させ、鋼線の強度を向上させることができる。かかる作用の観点から、Cu含有量は、0%超であってもよく、0.05%以上であってもよく、0.10%以上であってもよく、0.20%以上であってもよい。
一方、Cuの含有量が0.50%を超えると、鋼線の電気抵抗率が過度に大きくなる場合がある。鋼線の電気抵抗率の過度の上昇を抑制する観点から、Cu含有量は0.40%以下である。Cr含有量はより好ましくは0.35%以下である。
Cu: 0.50% or less Cu is an arbitrary element. That is, the Cu content may be 0%.
Cu is an element that improves the hardenability of steel. By increasing the hardenability of steel, the transformation temperature can be stabilized and the strength of the steel wire can be improved. From the viewpoint of such action, the Cu content may be greater than 0%, may be 0.05% or more, may be 0.10% or more, or may be 0.20% or more. good too.
On the other hand, if the Cu content exceeds 0.50%, the electrical resistivity of the steel wire may become excessively high. The Cu content is 0.40% or less from the viewpoint of suppressing an excessive increase in electrical resistivity of the steel wire. Cr content is more preferably 0.35% or less.

Ni:0.50%以下
Niは、任意の元素である。即ち、Ni含有量は、0%であってもよい。
Niは鋼の焼き入れ性を向上させる元素である。鋼の焼き入れ性を高めることで変態温度を安定化させ、鋼線の強度を向上させることができる。かかる作用の観点から、Ni含有量は、0%超であってもよく、0.05%以上であってもよく、0.10%以上であってもよく、0.20%以上であってもよい。
一方、Niの含有量が0.50%を超えると、鋼線の電気抵抗率が過度に大きくなる場合がある。鋼線の電気抵抗率の過度の上昇を抑制する観点から、Ni含有量は0.40%以下である。Ni含有量はより好ましくは0.35%以下である。
Ni: 0.50% or less Ni is an arbitrary element. That is, the Ni content may be 0%.
Ni is an element that improves the hardenability of steel. By increasing the hardenability of steel, the transformation temperature can be stabilized and the strength of the steel wire can be improved. From the viewpoint of such action, the Ni content may be more than 0%, may be 0.05% or more, may be 0.10% or more, or may be 0.20% or more. good too.
On the other hand, if the Ni content exceeds 0.50%, the electrical resistivity of the steel wire may become excessively high. The Ni content is 0.40% or less from the viewpoint of suppressing an excessive increase in electrical resistivity of the steel wire. The Ni content is more preferably 0.35% or less.

引張強さを向上させる観点から、本実施形態に係る鋼線は、化学組成が、質量%で、Cu:0.05%以上0.50%以下、及びNi:0.05%以上0.50%以下、からなる群から選ばれる1種または2種を満たすことが好ましい。 From the viewpoint of improving the tensile strength, the steel wire according to the present embodiment has a chemical composition of Cu: 0.05% or more and 0.50% or less and Ni: 0.05% or more and 0.50% by mass. % or less, preferably satisfies one or two selected from the group consisting of

Ca:0.0040%以下
Caは、任意の元素である。即ち、Ca含有量は、0%であってもよい。
CaはMnS中に固溶し、MnSを微細に分散する効果がある。MnSを微細に分散させることで、伸線加工中の割れを抑制し、高強度の鋼線まで加工することができる。かかる作用の観点から、Ca含有量は、0%超であってもよく、0.0002%以上であってもよく、0.0005%以上であってもよい。
一方、Ca含有量が0.0040%を超えても、その効果は飽和する。さらに、酸化物を形成するために、かえって鋼線の延性を低下させる。このため、Ca含有量は、0.0040%以下である。鋼線の延性をより向上する観点から、Ca含有量は、好ましくは0.0030%以下である。
Ca: 0.0040% or less Ca is an arbitrary element. That is, the Ca content may be 0%.
Ca dissolves in MnS and has the effect of finely dispersing MnS. By finely dispersing MnS, cracking during wire drawing can be suppressed, and a steel wire with high strength can be processed. From the viewpoint of such actions, the Ca content may be greater than 0%, may be 0.0002% or more, or may be 0.0005% or more.
On the other hand, even if the Ca content exceeds 0.0040%, the effect is saturated. In addition, it reduces the ductility of the steel wire due to the formation of oxides. Therefore, the Ca content is 0.0040% or less. From the viewpoint of further improving the ductility of the steel wire, the Ca content is preferably 0.0030% or less.

Mg:0.0040%以下
Mgは、任意の元素である。即ち、Mg含有量は、0%であってもよい。
MgはMnS中に固溶し、MnSを微細に分散する効果がある。MnSを微細に分散させることで、伸線加工中の割れを抑制し、高強度の鋼線まで加工することができる。かかる作用の観点から、Mg含有量は、0%超であってもよく、0.0002%以上であってもよく、0.0005%以上であってもよい。
一方、Mg含有量が0.0040%を超えても、その効果は飽和する。さらに、酸化物を形成するために、かえって鋼線の延性を低下させる。このため、Mg含有量は、0.0040%以下である。鋼線の延性をより向上する観点から、Mg含有量は、好ましくは0.0030%以下である。
Mg: 0.0040% or less Mg is an arbitrary element. That is, the Mg content may be 0%.
Mg dissolves in MnS and has the effect of finely dispersing MnS. By finely dispersing MnS, cracking during wire drawing can be suppressed, and a steel wire with high strength can be processed. From the viewpoint of such action, the Mg content may be greater than 0%, may be 0.0002% or more, or may be 0.0005% or more.
On the other hand, even if the Mg content exceeds 0.0040%, the effect is saturated. In addition, it reduces the ductility of the steel wire due to the formation of oxides. Therefore, the Mg content is 0.0040% or less. From the viewpoint of further improving the ductility of the steel wire, the Mg content is preferably 0.0030% or less.

鋼線の延性をより向上する観点から、本実施形態に係る鋼線は、化学組成が、質量%で、Ca:0.0002%以上0.0040%以下、及びMg:0.0002%以上0.0040%以下、からなる群から選ばれる1種または2種を満たすことが好ましい。 From the viewpoint of further improving the ductility of the steel wire, the steel wire according to the present embodiment has a chemical composition of Ca: 0.0002% or more and 0.0040% or less and Mg: 0.0002% or more and 0% by mass. It is preferable to satisfy one or two selected from the group consisting of 0.0040% or less.

B:0.0030%以下
Bは、任意の元素である。即ち、B含有量は、0%であってもよい。
B含有量が0.0030%を超えると、鋼線中に粗大な炭化物又は炭窒化物が形成され易くなり、鋼線の電気抵抗率が上昇するおそれがある。このため、B含有量は、0.0030%以下である。鋼線の電気抵抗率をより低減する観点から、B含有量は、好ましくは0.0025%以下である。
一方、Bは、鋼線中にBNを形成し、固溶Nを低減することで、鋼線の電気抵抗率を低減させる元素である。かかる作用の観点から、B含有量は、0%超であってもよく、0.0001%以上であってもよく、0.0005%以上であってもよい。
B: 0.0030% or less B is an arbitrary element. That is, the B content may be 0%.
If the B content exceeds 0.0030%, coarse carbides or carbonitrides are likely to be formed in the steel wire, which may increase the electrical resistivity of the steel wire. Therefore, the B content is 0.0030% or less. From the viewpoint of further reducing the electrical resistivity of the steel wire, the B content is preferably 0.0025% or less.
On the other hand, B is an element that forms BN in the steel wire and reduces the solute N, thereby reducing the electrical resistivity of the steel wire. From the viewpoint of such action, the B content may be greater than 0%, may be 0.0001% or more, or may be 0.0005% or more.

鋼線の電気抵抗率をより低減させる観点から、本実施形態に係る鋼線は、化学組成が、質量%で、B:0.0001%以上0.0030%以下を満たすことが好ましい。 From the viewpoint of further reducing the electrical resistivity of the steel wire, the steel wire according to the present embodiment preferably has a chemical composition of B: 0.0001% or more and 0.0030% or less in mass%.

残部:Fe及び不純物元素
本実施形態における化学組成において、前述した各元素を除いた残部は、Fe及び不純物元素である。
ここで、不純物元素とは、原材料に含まれる成分、又は、製造の工程で混入する成分であって、意図的に鋼に含有させたものではない成分を指す。
不純物元素としては、前述した元素以外のあらゆる元素が挙げられる。不純物としての元素は、1種のみであっても2種以上であってもよい。
Balance: Fe and Impurity Elements In the chemical composition according to the present embodiment, the balance excluding the above-described elements is Fe and impurity elements.
Here, the impurity element refers to a component contained in the raw material or a component mixed in the manufacturing process and not intentionally included in the steel.
Impurity elements include all elements other than the elements described above. Only one element or two or more elements may be used as impurities.

本実施形態に係る鋼線は、上述した成分範囲に制御することで高い引張強さと、低い電気抵抗率を両立できる。さらに任意元素の添加によって優れた延性を発揮させることもできる。 The steel wire according to the present embodiment can achieve both high tensile strength and low electrical resistivity by controlling the composition within the range described above. Furthermore, it is also possible to exhibit excellent ductility by adding arbitrary elements.

<鋼線の金属組織>
次に、本実施形態に係る鋼線の金属組織について説明する。
本実施形態に係る鋼線は、ラメラセメンタイトを有するパーライト組織を有している。本実施形態においてラメラセメンタイトを有するパーライト組織とは、伸線加工前の線材に存在するパーライト又は擬似パーライトに由来する組織であって、セメンタイト相(ラメラセメンタイト)とフェライト相とが層状に交互に繰り返し重なった組織である。言い換えれば、本実施形態におけるラメラセメンタイトを有するパーライト組織とは、直線状、曲線状、又は断片的に存在するセメンタイトと、セメンタイト間に存在するフェライト相とを含む組織である。
<Metal structure of steel wire>
Next, the metal structure of the steel wire according to this embodiment will be described.
The steel wire according to this embodiment has a pearlite structure with lamellar cementite. In the present embodiment, the pearlite structure having lamellar cementite is a structure derived from pearlite or pseudo-pearlite present in the wire before wire drawing, in which a cementite phase (lamellar cementite) and a ferrite phase are alternately repeated in layers. It is an overlapping organization. In other words, the pearlite structure having lamellar cementite in the present embodiment is a structure including linear, curved, or fragmentary cementite and ferrite phase existing between cementite.

本実施形態に係る鋼線は、直径をDとした場合、中心軸からD/10以内の領域の断面内の金属組織においてパーライト組織を70面積%以上含むことが好ましく、90面積%以上含むことがより好ましい。特にパーライト組織が90面積%以上になると、十分な引張強さが得られる。パーライト組織は、95面積%以上がさらに好ましく、97面積%以上が特に好ましく、100面積%でもよい。
本実施形態に係る鋼線は、パーライト組織以外に非パーライト組織(フェライト組織、ベイナイト組織、マルテンサイト組織)を含んでもよい。しかしながら、非パーライト組織が10面積%を超えると、パーライト組織の面積率が低下し、引張強さが低下するので、非パーライト組織は10面積%以下に制限することが好ましい。なお、非パーライト組織のうち、フェライト組織は、パーライト組織中に含まれるフェライト相とは区別される。また、本明細書において単に「フェライト」と記した場合は、パーライト組織中のフェライト相と非パーライト組織中のフェライト相の両方を意味する。
The steel wire according to the present embodiment preferably contains 70 area% or more, more preferably 90 area% or more, of the pearlite structure in the metal structure in the cross section of the region within D/10 from the central axis, where D is the diameter. is more preferred. In particular, sufficient tensile strength can be obtained when the pearlite structure is 90 area % or more. The pearlite structure is more preferably 95 area % or more, particularly preferably 97 area % or more, and may be 100 area %.
The steel wire according to the present embodiment may contain a non-pearlite structure (ferrite structure, bainite structure, martensite structure) in addition to the pearlite structure. However, if the non-pearlite structure exceeds 10 area %, the area ratio of the pearlite structure decreases and the tensile strength decreases, so the non-pearlite structure is preferably limited to 10 area % or less. Among the non-pearlite structures, the ferrite structure is distinguished from the ferrite phase contained in the pearlite structure. In addition, the term “ferrite” in this specification means both the ferrite phase in the pearlite structure and the ferrite phase in the non-pearlite structure.

-パーライト組織の面積率の測定方法-
鋼線の長手方向に垂直な断面(すなわち鋼線の横断面)を鏡面研磨した後、ピクラールで腐食し、電界放射型走査型電子顕微鏡(FE-SEM)を用いて倍率2000倍で中心からD/10以内の領域の任意の位置におけるそれぞれ5箇所を観察し、写真撮影する。1視野あたりの面積は、2.7×10-3mm(縦0.045mm、横0.060mm)とする。
-Method for measuring area ratio of pearlite structure-
After the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel wire (that is, the cross section of the steel wire) was mirror-polished, it was corroded with picral, and a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) was used at a magnification of 2000 times to obtain a D from the center. Observe and photograph 5 points at arbitrary positions in the area within /10. The area per field of view is 2.7×10 −3 mm 2 (0.045 mm length, 0.060 mm width).

次いで、得られた各写真に透明シート、例えばOHP(Over Head Projector)シートを重ねる。この状態で、各透明シートにおける「非パーライト組織」に色を塗る。次いで、各透明シートにおける「色を塗った領域」の面積率を画像解析ソフト(例えばimage―J)により求め、その平均値を非パーライト組織の面積率の平均値として算出する。得られた非パーライト組織の面積率を100%から差し引くことでパーライト組織の面積率を算出し、5視野の平均値をパーライト組織の平均面積率とする。 Then, a transparent sheet such as an OHP (Over Head Projector) sheet is overlaid on each photograph obtained. In this state, the "non-perlite texture" on each transparent sheet is colored. Next, the area ratio of the "colored area" in each transparent sheet is determined by image analysis software (eg, Image-J), and the average value is calculated as the average value of the area ratio of the non-pearlite structure. The area ratio of the pearlite structure is calculated by subtracting the obtained area ratio of the non-pearlite structure from 100%, and the average value of the five fields of view is taken as the average area ratio of the pearlite structure.

(フェライト中に固溶するCの量)
本実施形態に係る鋼線は、フェライト中に固溶するCの量(本明細書において「固溶C濃度」又は「固溶C量」という場合がある。)が、質量基準で500ppm以下である。
鋼線は、圧延線材(本明細書では単に「線材」という場合がある。)を伸線加工して得られる。本実施形態に係る鋼線を製造するための線材の組織は、主に、ラメラセメンタイトがランダムな方向を向いたパーライト組織であり、電気の流れる方向に対してラメラセメンタイトが種々な方向を向いているために電気抵抗率が高くなる。線材に伸線加工を施すにしたがってラメラセメンタイトは鋼線の長手方向にそろい、すなわち電気の流れる方向と平行になる。これによって鋼線の電気抵抗率は線材の電気抵抗率よりも大きく低下する。しかし、さらに伸線加工を施すとラメラセメンタイトがフェライト中に強制固溶していく。フェライト中に固溶するCは鋼線の電気抵抗率を著しく上昇させるので、固溶炭素(C)濃度を上記のように規定する。
フェライト中に固溶するCの濃度が500ppm以下であることで電気抵抗率の低下を図ることができる。フェライト中に固溶するCの濃度は、好ましくは400ppm以下であり、さらに好ましくは300ppm以下である。なお、固溶C濃度の下限値は特に限定されないが、鋼線の強度をより向上させる観点から、10ppm以上であってもよく、30ppm以上であってもよい。
(Amount of C dissolved in ferrite)
In the steel wire according to the present embodiment, the amount of C dissolved in ferrite (in this specification, it may be referred to as “solid solution C concentration” or “solid solution C amount”) is 500 ppm or less on a mass basis. be.
A steel wire is obtained by drawing a rolled wire rod (in this specification, it may be simply referred to as a “wire rod”). The wire rod structure for manufacturing the steel wire according to the present embodiment is mainly a pearlite structure in which the lamellar cementite is oriented in random directions, and the lamellar cementite is oriented in various directions with respect to the direction of electricity flow. The electrical resistivity increases due to the presence of As the wire is drawn, the lamellar cementite becomes aligned in the longitudinal direction of the steel wire, that is, parallel to the direction of electric current flow. As a result, the electrical resistivity of the steel wire is much lower than that of the wire. However, when wire drawing is further applied, lamellar cementite is forcibly dissolved in ferrite. C dissolved in ferrite remarkably increases the electrical resistivity of the steel wire, so the dissolved carbon (C) concentration is defined as described above.
When the concentration of C dissolved in ferrite is 500 ppm or less, the electrical resistivity can be lowered. The concentration of C dissolved in ferrite is preferably 400 ppm or less, more preferably 300 ppm or less. Although the lower limit of the solute C concentration is not particularly limited, it may be 10 ppm or more, or 30 ppm or more, from the viewpoint of further improving the strength of the steel wire.

-固溶C濃度の測定方法-
鋼線中のフェライトに固溶するC量(固溶C濃度)は、以下のように引張試験、時効処理、引張試験から求めることができる。
鋼線を340mmの長さに切断し、上下70mmをくさびチャックで固定し、中心50mmに伸び計を取り付けて引張試験αを行う。この際に2%変形した段階で試験を止め、鋼線が曲がらないように注意して荷重を除荷する。得られた最大荷重を断面積で除することで応力αを算出する。
その後、鋼線を100℃の炉内で1時間保持し、時効処理を施す。加熱後は放冷で冷却を行う。再度、鋼線の上下70mmをくさびチャックで固定し、中心50mmに伸び計を取り付けて引張試験βを行い、破断させる。引張試験βで得られた0.2%耐力を求め、応力βとする。0.2%耐力を算出する際に使用するヤング率は、0.4~0.7TSの範囲の伸び計から得られるひずみを用いて算出する。TSは引張強さ(MPa)を意味する。このとき、応力βと応力αの差分応力δは固溶C濃度に依存した値をとることが知られている。
本実施形態に係る鋼線の場合、固溶C濃度(質量基準、質量%)=応力δ(MPa)/5000、として得ることができる。上記の試験を5回行い、その平均値を固溶C濃度とする。
-Method for measuring solid solution C concentration-
The amount of C dissolved in ferrite in the steel wire (dissolved C concentration) can be obtained from the following tensile test, aging treatment, and tensile test.
A steel wire is cut into a length of 340 mm, the top and bottom are fixed by a wedge chuck at 70 mm, and an extensometer is attached at the center of 50 mm to perform a tensile test α. At this time, the test is stopped when the steel wire is deformed by 2%, and the load is removed while being careful not to bend the steel wire. The stress α is calculated by dividing the obtained maximum load by the cross-sectional area.
After that, the steel wire is held in a furnace at 100° C. for 1 hour and subjected to aging treatment. After heating, cool by standing to cool. Again, 70 mm above and below the steel wire is fixed with a wedge chuck, an extensometer is attached to the center 50 mm, a tensile test β is performed, and the wire is broken. The 0.2% proof stress obtained in the tensile test β is obtained and defined as the stress β. The Young's modulus used in calculating the 0.2% yield strength is calculated using strain obtained from an extensometer in the range of 0.4-0.7 TS. TS means tensile strength (MPa). At this time, it is known that the differential stress δ between the stress β and the stress α takes a value dependent on the dissolved C concentration.
In the case of the steel wire according to the present embodiment, the concentration of solid solution C (mass basis, mass %) can be obtained as follows: stress δ (MPa)/5000. The above test is performed 5 times, and the average value is taken as the dissolved C concentration.

上記の試験を行うためには、伸線加工での最終線径の加工後から引張試験αまでを1日以内に行うことが好ましい。1日より長く経過した場合には、曲率を鋼線径Dの10倍までローラーなどで曲げを与え、さらに逆巻になるように鋼線径Dの10倍までローラーなどで曲げを与え、上記工程を2度行う必要がある。これによって転位に固着したCを再度固溶させることができ、上記の試験で固溶炭素濃度を測定することができる。 In order to perform the above test, it is preferable to perform the tensile test α within one day after the wire drawing process to obtain the final wire diameter. If more than one day has passed, the steel wire is bent with a roller or the like to a curvature of 10 times the steel wire diameter D, and further bent with a roller or the like to 10 times the steel wire diameter D so that the wire is wound in the opposite direction. The process has to be done twice. As a result, the C fixed to the dislocation can be dissolved again, and the dissolved carbon concentration can be measured by the above test.

なお、固溶C濃度は、応力δ/500~1000程度で算出することが多いが、本実施形態に係る鋼線においては、3D―アトムプローブでの測定値と比較し、固溶C濃度は応力δ/5000が妥当であると判断した。なお、3D―アトムプローブでは場所によるばらつきも大きいため、本手法を用いている。 The dissolved C concentration is often calculated at a stress of about δ/500 to 1000, but in the steel wire according to the present embodiment, compared with the measured value with the 3D-atom probe, the dissolved C concentration is A stress of δ/5000 was determined to be appropriate. This method is used because the 3D-atom probe has large variations depending on the location.

(平均ラメラ間隔)
本実施形態に係る鋼線は、前述したように、フェライトとセメンタイトとが層状のラメラ構造になっているパーライト組織を有する。鋼線の平均パーライトラメラ間隔(平均ラメラ間隔)を小さくすることで引張強さを向上させることができる。なお、平均ラメラ間隔が電気抵抗率に与える影響はあまり大きくないため、引張強さの向上と電気抵抗率の低減のバランスを高めるためには、平均ラメラ間隔を小さくするとよい。かかる観点から鋼線の長手方向に平行な断面(縦断面)において鋼線の直径をDとした場合の中心軸からD/10以内の領域におけるラメラ間隔の平均値(平均ラメラ間隔)は50nm以下とし、より好ましくは45nm以下であり、さらに好ましくは40nm以下である。これにより、鋼線の引張強さがより向上する。
なお、平均ラメラ間隔は狭いほど引張強さが向上するため特に下限は無いが、伸線加工中のセメンタイト分解抑制の観点から、10nm以上であってもよく、15nm以上であってもよい。
(average lamellar spacing)
As described above, the steel wire according to the present embodiment has a pearlite structure in which ferrite and cementite form a layered lamellar structure. The tensile strength can be improved by reducing the average pearlite lamellar spacing (average lamellar spacing) of the steel wire. Since the average lamellar spacing does not significantly affect the electrical resistivity, it is preferable to reduce the average lamellar spacing in order to improve the balance between the improvement in tensile strength and the reduction in electrical resistivity. From this point of view, the average lamellar spacing (average lamellar spacing) in a region within D/10 from the central axis when the diameter of the steel wire is D in a cross section (longitudinal cross section) parallel to the longitudinal direction of the steel wire is 50 nm or less. , more preferably 45 nm or less, and still more preferably 40 nm or less. This further improves the tensile strength of the steel wire.
There is no particular lower limit because the narrower the average lamellar spacing, the better the tensile strength.

-ラメラ間隔の測定方法-
鋼線の長手方向に平行であり、かつ中心軸を含む断面(すなわち鋼線の縦断面)を鏡面研磨した後、ピクラールで腐食し、電界放射型走査型電子顕微鏡(FE-SEM)を用いて倍率10000倍で中心軸からD/10以内の領域の任意の位置におけるそれぞれ5箇所を観察し、写真撮影する。具体的には、各視野の写真を用いて視野内でパーライトラメラの向きが揃っている範囲において、ラメラ5間隔分が測定可能で、かつ最もラメラ間隔が小さい場所、及び2番目にラメラ間隔が小さい場所について、ラメラに垂直に直線を引いて、ラメラ5間隔分の長さを求めて、それを5で割ることで各箇所のパーライトラメラ間隔を求めることができる。このように求めた各視野におけ10箇所のラメラ間隔の平均値をその試料の「ラメラ間隔の平均値」(平均ラメラ間隔)とすることができる。
-Method for measuring lamellar spacing-
A cross section parallel to the longitudinal direction of the steel wire and containing the central axis (that is, a vertical cross section of the steel wire) is mirror-polished, then corroded with picral, and a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) is used. At a magnification of 10,000 times, observations are made at 5 arbitrary positions in an area within D/10 from the central axis, and photographs are taken. Specifically, in the range where the orientation of the perlite lamellae is aligned in the field of view using photographs of each field of view, 5 lamella intervals can be measured, and the location where the lamella interval is the smallest, and the second lamella interval For a small area, a straight line is drawn perpendicular to the lamella to find the length of 5 lamella intervals, and by dividing it by 5, the perlite lamella interval at each location can be obtained. The average value of the lamellar spacings at 10 locations in each visual field thus obtained can be used as the "average lamellar spacing" (average lamellar spacing) of the sample.

(<110>の集積度)
本実施形態に係る鋼線は、長手方向に垂直な断面(横断面)において、鋼線の直径をDとした場合の中心からD/10以内の領域における鋼線の長手方向に対して平行となる<110>方位の集積度(以下、単に「<110>の集積度」と記す場合がある。)が2.0以上である。ここで、<110>の集積度とは、方位<110>を有する結晶粒の存在頻度が、完全にランダムな方位分布を持つ組織(この場合、集積度は1)に対して何倍であるかを示す指標である。
本実施形態の鋼線は、中心軸からD/10以内の領域における鋼線の長手方向に対して平行となる<110>の集積度が2.0以上であることで、鋼線の強度を十分に向上させることができる。かかる観点から、本実施形態の鋼線は、中心軸からD/10以内の領域における<110>の集積度が2.1以上であることが好ましく、2.2以上であることがより好ましい。
(<110> integration)
The steel wire according to the present embodiment is parallel to the longitudinal direction of the steel wire in a region within D/10 from the center where D is the diameter of the steel wire in a cross section (cross section) perpendicular to the longitudinal direction. The degree of integration of the <110> orientation (hereinafter sometimes simply referred to as “the degree of integration of <110>”) is 2.0 or more. Here, the degree of accumulation of <110> means how many times the frequency of existence of crystal grains having an orientation of <110> with respect to a structure having a completely random orientation distribution (in this case, the degree of accumulation is 1). It is an index that indicates whether
In the steel wire of the present embodiment, the degree of accumulation of <110> parallel to the longitudinal direction of the steel wire in a region within D/10 from the central axis is 2.0 or more, so that the strength of the steel wire is increased. can be improved enough. From this point of view, the steel wire of the present embodiment preferably has a <110> accumulation degree of 2.1 or more, more preferably 2.2 or more, in a region within D/10 from the central axis.

<110>の集積度は伸線加工ひずみと相関があり、集積度が低い場合、強度が低く、また、ラメラ組織が鋼線の長手方向にそろっていないため、引張強さと電気導電率のバランスが悪くなる。一方、集積度が高い場合、伸線加工ひずみが大きく、多くのセメンタイトが分解し、炭素がフェライト中に強制固溶することになる。
なお、中心軸からD/10以内の領域における<110>の集積度の上限は特に限定されないが、伸線加工時の断線抑制の観点から、4.0以下であることが好ましく、3.8以下であることがより好ましい。
The degree of accumulation of <110> is correlated with the wire drawing strain. gets worse. On the other hand, when the degree of accumulation is high, wire drawing strain is large, a large amount of cementite is decomposed, and carbon is forcibly dissolved in ferrite.
The upper limit of the <110> accumulation degree in the area within D/10 from the central axis is not particularly limited, but from the viewpoint of suppressing wire breakage during wire drawing, it is preferably 4.0 or less, and 3.8. The following are more preferable.

-<110>集積度の測定方法-
中心軸からD/10以内の領域における鋼線の長手方向に対して平行となる<110>の集積度は、以下のように測定して求める。
鋼線の長手方向に垂直な断面(すなわち鋼線の横断面)を鏡面研磨した後、コロイダルシリカで研磨し、電界放射型走査型電子顕微鏡(FE-SEM)を用いて倍率1000倍以上で中心軸から半径D/10以内の領域の任意の位置において各4視野を観察し、EBSD測定(電子線後方散乱回折法による測定)を行う。測定時のステップは0.1μmとする。
次いで、鋼線の長手方向から見た<110>の集積度を算出する。例えば、OIM analysis(株式会社TSLソリューションズのEBSD解析ソフト、OIM:Orientation Imaging Microscopy)を用いることで<110>の集積度を得ることができる。OIM analysisを用いる場合、CI値が0.1以下のピクセルおよび9個以下のピクセルの塊はノイズとみなし、除外する。
-<110>Method for measuring integration-
The degree of accumulation of <110> parallel to the longitudinal direction of the steel wire in the region within D/10 from the central axis is obtained by measuring as follows.
A cross section perpendicular to the longitudinal direction of the steel wire (that is, a cross section of the steel wire) is mirror-polished, then polished with colloidal silica, and a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) is used at a magnification of 1000 times or more. EBSD measurements (measurements by electron beam backscatter diffraction) are performed by observing each of the four fields of view at arbitrary positions within a radius of D/10 from the axis. The step at the time of measurement shall be 0.1 μm.
Next, the degree of accumulation of <110> viewed from the longitudinal direction of the steel wire is calculated. For example, an integration degree of <110> can be obtained by using OIM analysis (EBSD analysis software of TSL Solutions Co., Ltd., OIM: Orientation Imaging Microscopy). When using OIM analysis, pixels with a CI value of 0.1 or less and clusters of pixels of 9 or less are considered noise and excluded.

-電気抵抗率の測定方法-
本実施形態に係る鋼線は、電気抵抗率が低減された鋼線であり、鋼線の電気抵抗率は以下の手順で測定を行うことができる。
鋼線の表層の潤滑剤を除去し、矯正して直棒とした後、鋼線の長手方向の電気抵抗値を、温度20℃にて4端子法によって測定する。得られた電気抵抗値に試験片の横断面(即ち、試験片の長手方向に垂直な断面)の面積を乗じ、得られた値を試験片の電圧降下距離で除することにより、試験片の長手方向の電気抵抗率(μΩm)を算出する。ここで、電圧降下距離とは4端子のうち内側2端子間の距離である。なお、表層の潤滑剤の除去はサンドブラストやサンドぺーパーなどで機械的に除去してもよく、塩酸などで化学的に除去してもよい。
-Method of measuring electrical resistivity-
The steel wire according to the present embodiment is a steel wire with reduced electrical resistivity, and the electrical resistivity of the steel wire can be measured by the following procedure.
After removing the lubricant from the surface layer of the steel wire and straightening it into a straight rod, the electrical resistance value in the longitudinal direction of the steel wire is measured at a temperature of 20° C. by the four-probe method. The obtained electrical resistance value is multiplied by the area of the cross section of the test piece (that is, the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the test piece), and the obtained value is divided by the voltage drop distance of the test piece. Calculate the electrical resistivity (μΩm) in the longitudinal direction. Here, the voltage drop distance is the distance between the inner two terminals among the four terminals. The lubricant on the surface layer may be removed mechanically by sandblasting, sandpaper, or the like, or chemically by hydrochloric acid or the like.

[アルミ被覆鋼線]
アルミ被覆鋼線は、前述した鋼線の少なくとも一部を被覆するAl含有層を備える。
アルミ被覆鋼線に使用される鋼線の直径は特に限定されないが、好ましくは1.0mm以上5.0mm以下である。
アルミ被覆鋼線に使用される鋼線の直径が1.0mm以上である場合には、伸線加工によってアルミ被覆鋼線を得る場合の伸線加工をより安定的に行うことができる。
アルミ被覆鋼線に使用される鋼線の直径が5.0mm以下である場合には、伸線加工中のセメンタイトの分解及びこの分解による電気抵抗の上昇をより抑制できる。
Al含有層は、Alを主成分とする層であることが好ましい。
ここで、Alを主成分とする層とは、含有量(質量%)が最も多い成分として、Alを含有する層を意味する。
Al含有層におけるAlの含有量は、50質量%以上が好ましく、80質量%以上が更に好ましく、90質量%以上が特に好ましい。
Al含有層としては、Al(即ち、純Al)からなるAl層、又は、Al合金からなるAl合金層が好ましい。
Al合金としては、Alと、Mg、Si、Zn、及びMnからなる群から選択される少なくとも1種と、を含むAl合金が好ましい。Al合金におけるAlの含有量は、50質量%以上が好ましく、80質量%以上が更に好ましく、90質量%以上が特に好ましい。好ましいAl合金として、具体的には、国際アルミニウム合金名における3000番台~7000番台のAl合金が挙げられる。
ここでいうAlからなるAl層は、Al以外に不純物を含んでいてもよい。同様に、ここでいうAl合金からなるAl合金層は、Al合金以外に不純物元素を含んでいてもよい。
[Aluminum coated steel wire]
The aluminum-coated steel wire has an Al-containing layer that coats at least part of the steel wire described above.
Although the diameter of the steel wire used for the aluminum-coated steel wire is not particularly limited, it is preferably 1.0 mm or more and 5.0 mm or less.
When the steel wire used for the aluminum-coated steel wire has a diameter of 1.0 mm or more, wire drawing can be performed more stably when obtaining the aluminum-coated steel wire by wire drawing.
When the steel wire used for the aluminum-coated steel wire has a diameter of 5.0 mm or less, the decomposition of cementite during wire drawing and the increase in electric resistance due to this decomposition can be further suppressed.
The Al-containing layer is preferably a layer containing Al as a main component.
Here, the layer containing Al as a main component means a layer containing Al as the component with the highest content (% by mass).
The Al content in the Al-containing layer is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more.
As the Al-containing layer, an Al layer made of Al (that is, pure Al) or an Al alloy layer made of an Al alloy is preferable.
As the Al alloy, an Al alloy containing Al and at least one selected from the group consisting of Mg, Si, Zn, and Mn is preferable. The content of Al in the Al alloy is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more. Preferred Al alloys specifically include Al alloys in the 3000s to 7000s international aluminum alloy names.
The Al layer made of Al as used herein may contain impurities other than Al. Similarly, the Al alloy layer made of Al alloy referred to herein may contain an impurity element other than the Al alloy.

[鋼線及びアルミ被覆鋼線の製造方法]
次に、本実施形態に係る鋼線の製造方法を説明する。本実施形態に係る鋼線の製造方法は特に限定されないが、好ましい製造方法として、例えば、前記成分組成を有する鋳片を鋳造する工程と;前記鋳片を加熱する工程と;前記加熱後の前記鋳片を熱間圧延して熱延鋼を得る工程と;前記熱延鋼を水冷し、巻き取る工程と;前記巻き取り後の熱延鋼を冷却する工程と;前記熱延鋼をパテンティングする工程と;前記パテンティング後の熱延鋼を冷却し、線材とする工程と;前記線材に潤滑皮膜処理を行う工程と;前記潤滑皮膜処理をした線材を伸線加工する工程と;を有する方法が挙げられる。
また、本実施形態に係る鋼線を用いてアルミ被覆鋼線を製造する場合は、上記工程を経て製造した鋼線の少なくとも一部にAl含有層を被覆する工程を行えばよい。
本実施形態に係る鋼線及びアルミ被覆鋼線の好ましい製造条件について以下に詳細に述べる。なお、鋳片を鋳造する工程から線材に潤滑皮膜処理を行う工程までを圧延工程として説明する。
[Manufacturing method of steel wire and aluminum-coated steel wire]
Next, a method for manufacturing a steel wire according to this embodiment will be described. The steel wire manufacturing method according to the present embodiment is not particularly limited, but a preferable manufacturing method includes, for example, a step of casting a slab having the composition; a step of heating the slab; a step of hot-rolling a cast slab to obtain a hot-rolled steel; a step of water-cooling the hot-rolled steel and winding it; a step of cooling the hot-rolled steel after the winding; and patenting the hot-rolled steel. a step of cooling the hot rolled steel after patenting to form a wire; a step of applying a lubricating coating to the wire; and a step of drawing the lubricating coated wire. method.
Moreover, when manufacturing an aluminum-coated steel wire using the steel wire according to the present embodiment, a step of coating at least a part of the steel wire manufactured through the above steps with an Al-containing layer may be performed.
Preferred manufacturing conditions for the steel wire and the aluminum-coated steel wire according to this embodiment will be described in detail below. In addition, the process from casting the slab to the process of applying the lubricating coating to the wire will be described as a rolling process.

<圧延工程>
(鋳造)
本実施形態に係る鋼線の製造方法では、まず、鋼を溶製した後、連続鋳造等によって、本実施形態に係る鋼線の化学成分を有する鋳片を製造する。後述される熱間圧延の前に、鋳片に分塊圧延を行って鋼片を得てもよい。
<Rolling process>
(casting)
In the steel wire manufacturing method according to the present embodiment, first, steel is melted, and then a slab having the chemical composition of the steel wire according to the present embodiment is manufactured by continuous casting or the like. A steel slab may be obtained by subjecting the cast slab to blooming before hot rolling, which will be described later.

(加熱)
鋳片は、熱間圧延の前に、その断面の平均温度が1150~1250℃の範囲内にある加熱温度まで加熱されることが好ましい。なお、加熱における鋳片の最大温度を加熱温度と称する。加熱温度が1150℃未満の場合、熱間圧延の際の反力が上昇してしまい、1250℃を超える場合には脱炭が短時間で大きく進行してしまうためである。
(heating)
The slab is preferably heated to a heating temperature at which the average temperature of its cross section is within the range of 1150 to 1250° C. before hot rolling. In addition, the maximum temperature of the slab in heating is called heating temperature. This is because if the heating temperature is less than 1150° C., the reaction force during hot rolling increases, and if it exceeds 1250° C., decarburization proceeds greatly in a short time.

(熱間圧延)
鋳片圧延後に一度冷却され、再度加熱保持された鋼片は、熱間圧延されて熱延鋼となる。熱間圧延では、仕上圧延出側の温度を950℃超とすることが好ましい。仕上圧延出側の温度が950℃以下では、熱間圧延の際の反力が上昇してしまうためである。また、仕上圧延出側の温度の上限は1100℃以下が好ましい。1100℃超の場合、次の水冷で狙いの温度まで冷却できない可能性があるためである。
(hot rolling)
A steel slab that has been cooled once after slab rolling and then heated and held again is hot-rolled into a hot-rolled steel. In hot rolling, it is preferable to set the temperature on the delivery side of the finish rolling to over 950°C. This is because if the temperature on the delivery side of the finish rolling is 950° C. or less, the reaction force during hot rolling increases. Moreover, the upper limit of the temperature on the delivery side of the finish rolling is preferably 1100° C. or less. This is because if the temperature exceeds 1100° C., it may not be possible to cool to the target temperature in the next water cooling.

(水冷及び巻取)
次に、仕上げ圧延後の熱延鋼は水冷され、巻き取られる。水冷停止温度及び巻取温度は800℃以上で行う。水冷停止温度及び巻取温度の上限は900℃以下が好ましい。水冷停止温度及び巻取温度が800℃未満の場合、オ-ステナイト粒径の成長を抑制して、オーステナイト粒径を微細に保つために焼き入れ性を悪化させる場合がある。焼き入れ性が悪化すると鋼線のラメラ間隔が大きくなって強度が低くなり、鋼線の強度が低下する恐れがある。水冷停止温度及び巻取温度が900℃超の場合には、フェライトやセメンタイトが析出するため900℃以下が好ましい。なお、水冷は熱間圧延終了の直後に開始される。
(water cooling and winding)
Next, the hot-rolled steel after finish rolling is water-cooled and coiled. The water cooling stop temperature and winding temperature are set at 800° C. or higher. The upper limits of the water cooling stop temperature and the winding temperature are preferably 900°C or less. If the water cooling stop temperature and the coiling temperature are less than 800° C., the growth of the austenite grain size is suppressed, and hardenability may be deteriorated in order to keep the austenite grain size fine. When the hardenability deteriorates, the lamellar spacing of the steel wire increases and the strength of the steel wire decreases, which may reduce the strength of the steel wire. When the water cooling stop temperature and the coiling temperature exceed 900°C, ferrite and cementite precipitate, so the temperature is preferably 900°C or less. Water cooling is started immediately after hot rolling is completed.

(冷却及びパテンティング)
次いで、巻き取られた熱延鋼は、巻き取り後から溶融塩への浸漬までの間に700~750℃の範囲に冷却されることが好ましい。
冷却到達温度が700℃未満となる場合には、フェライト変態が進行するため、700℃以上に制御することが好ましい。一方、冷却到達温度が750℃超の場合には溶融塩に浸漬される際の鋼材温度が高くなり、溶融塩の温度を上昇させる場合があるため、750℃以下が好ましい。
700~750℃の範囲に冷却後、600℃以下の温度の溶融塩に浸漬することによりパテンティングを行う。溶融塩温度の下限は480℃以上が好ましい。なお、溶融塩の浸漬時間は10秒~60秒で行うことが一般的である。
溶融塩温度が480℃未満である場合、ベイナイト組織の形成が支配的になるためパーライト組織率が減少する。そのため、溶融塩温度は480℃以上が好ましい。一方、溶融塩温度の上限は600℃以下とする。600℃超の場合、鋼線のラメラ間隔が大きくなって強度が低くなり、鋼線の強度が低下する恐れがあるためである。
(cooling and patenting)
Then, the coiled hot-rolled steel is preferably cooled to a temperature in the range of 700-750° C. after coiling and before immersion in the molten salt.
If the ultimate cooling temperature is less than 700°C, ferrite transformation proceeds, so it is preferable to control the temperature to 700°C or higher. On the other hand, if the cooling ultimate temperature exceeds 750°C, the temperature of the steel material becomes high when immersed in the molten salt, which may increase the temperature of the molten salt.
After cooling to the range of 700 to 750° C., patenting is performed by immersing in molten salt at a temperature of 600° C. or less. The lower limit of the molten salt temperature is preferably 480°C or higher. The immersion time of the molten salt is generally 10 to 60 seconds.
When the molten salt temperature is lower than 480° C., the formation of bainite structure becomes dominant, so the pearlite structure ratio decreases. Therefore, the molten salt temperature is preferably 480° C. or higher. On the other hand, the upper limit of the molten salt temperature is 600° C. or lower. This is because if the temperature exceeds 600° C., the lamellar spacing of the steel wire increases, the strength of the steel wire decreases, and the strength of the steel wire may decrease.

(水冷)
溶融塩でのパテンティング処理が終了後、水冷することが好ましい。水冷によって残存した溶融塩を除去できるためである。以上の工程を経てパーライト組織を有する線材を得ることができる。
(water cooling)
It is preferable to cool with water after the patenting treatment with the molten salt is completed. This is because the remaining molten salt can be removed by water cooling. A wire having a pearlite structure can be obtained through the above steps.

(潤滑皮膜処理)
線材は伸線時加工時の潤滑効果を上げるために、前もって潤滑皮膜処理を行うことが好ましい。潤滑皮膜処理方法は、石灰皮膜やほう砂皮膜のように物理的に皮膜を付着させてもよく、りん酸塩皮膜のように鉄との化学反応によって生成付着させてもよい。
(Lubricating film treatment)
In order to increase the lubricating effect during processing during wire drawing, it is preferable that the wire is previously treated with a lubricating film. The lubricating film treatment method may be a physical coating such as a lime coating or a borax coating, or a chemical reaction with iron such as a phosphate coating.

<伸線工程>
次に、上記線材に伸線加工を施して鋼線を得る。伸線加工は線材を、線材直径よりも細径のダイス穴をもつダイスに通して線材の直径を細くし、線材の長さを長くしていく加工であり、複数回行って狙いの線径まで細くする加工である。ここでは、一度の伸線加工をパス、と呼ぶこととし、一度のパスの断面積の変化量を減面率とよぶ。減面率Rは加工前の横断面の面積をS、加工後の横断面の面積をSとした場合、R=(S-S)/S×100として計算できる。
また、複数回のパスで累積するひずみは伸線加工ひずみと呼ぶ。伸線加工ひずみεは、線材の直径をd、鋼線の直径をDとしたときにε=2×ln(D/d)で求めることができる。減面率と伸線加工ひずみを使い分けている理由は、減面率は断面積変化量であるため直感的に理解しやすいが加算できない。そのため累積するひずみは加算できる伸線加工ひずみとして表現する。
<Wire drawing process>
Next, the wire is drawn to obtain a steel wire. Wire drawing is a process in which a wire is passed through a die with a die hole smaller than the diameter of the wire to reduce the diameter of the wire and lengthen the length of the wire. It is a process that makes it thinner. Here, one wire drawing process is called a pass, and the amount of change in cross-sectional area in one pass is called an area reduction rate. The area reduction rate R can be calculated as follows: R=(S 0 −S 1 )/S 0 ×100, where S 0 is the cross-sectional area before machining and S 1 is the cross-sectional area after machining.
Also, strain accumulated in multiple passes is called wire drawing strain. The wire drawing strain ε can be obtained by ε=2×ln (D/d), where d is the diameter of the wire and D is the diameter of the steel wire. The reason why the area reduction rate and wire drawing strain are used separately is that the area reduction rate is an amount of change in cross-sectional area, which is intuitively understandable, but cannot be added. Therefore, the accumulated strain is expressed as a wire drawing strain that can be added.

伸線加工では、線材に対して1.5~3.5の伸線加工ひずみを付与するように伸線加工を行う。好ましくは、伸線加工ひずみが1.7~3.0である。
伸線加工を行うことでラメラセメンタイトが鋼線長手方向にそろうため、電気抵抗率が減少する。電気抵抗率は伸線加工ひずみ1.0~1.5において最小値となるため、伸線加工ひずみを1.5以上とすることが好ましい。また、伸線加工ひずみを1.5以上とするとき中心軸からD/10以内の領域におけるフェライトの<110>集積度が2.0以上となり、また平均ラメラ間隔は50nm以下となる。
一方、伸線加工ひずみ1.5以上の加工でセメンタイトが分解、Cがフェライト中に固溶するために電気抵抗率が徐々に上昇する。したがって、伸線加工ひずみを1.5以上とし、1.5以上の伸線加工時にセメンタイトの分解を抑制する伸線加工方法を行うことで、強度と電気抵抗率の両立が可能となる。しかし、伸線加工ひずみが3.5を超える場合、セメンタイトの分解を抑制する伸線加工を行っても電気抵抗率の低下が大きくなるため、伸線加工ひずみは3.5以下が好ましい。
In the wire drawing process, the wire is drawn so as to apply a drawing strain of 1.5 to 3.5 to the wire. Preferably, the wire drawing strain is 1.7 to 3.0.
Wire drawing aligns the lamellar cementite in the longitudinal direction of the steel wire, so the electrical resistivity decreases. Since the electric resistivity becomes the minimum value at a wire drawing strain of 1.0 to 1.5, it is preferable to set the wire drawing strain to 1.5 or more. When the drawing strain is 1.5 or more, the <110> density of ferrite in the region within D/10 from the central axis is 2.0 or more, and the average lamellar spacing is 50 nm or less.
On the other hand, when wire drawing strain is 1.5 or more, cementite is decomposed and C dissolves into ferrite, so the electric resistivity gradually increases. Therefore, it is possible to achieve both strength and electrical resistivity by performing a wire drawing method in which the wire drawing strain is set to 1.5 or more and the decomposition of cementite is suppressed during wire drawing of 1.5 or more. However, if the wire drawing strain exceeds 3.5, the electrical resistivity is greatly reduced even if the wire drawing is performed to suppress the decomposition of cementite, so the wire drawing strain is preferably 3.5 or less.

伸線加工中は加工発熱などによって鋼線の温度が上昇する。鋼線温度が高い場合、炭素の拡散が助長されるためセメンタイトの分解、フェライトへのCの固溶が促進され、電気抵抗率が大きく上昇する。したがって、セメンタイトの分解、すなわち固溶炭素の増加を抑制するには、伸線加工中の発熱を抑制する伸線加工条件が重要である。具体的には、鋼線の加工発熱の抑制と、ダイスや鋼線を物理的に冷却する手法の組み合わせが有効である。 During the wire drawing process, the temperature of the steel wire rises due to the heat generated during the drawing process. When the steel wire temperature is high, the diffusion of carbon is promoted, so that the decomposition of cementite and the solid solution of C in ferrite are promoted, and the electrical resistivity is greatly increased. Therefore, in order to suppress the decomposition of cementite, that is, the increase in solute carbon, wire drawing conditions that suppress heat generation during wire drawing are important. Specifically, it is effective to combine the suppression of the heat generated by the working of the steel wire with the method of physically cooling the die and the steel wire.

各パスの減面率は伸線加工ひずみ1.0までは各パスの減面率を19%~28%とし、伸線加工ひずみ1.0~2.0までは各パス間の減面率を14%~23%とし、伸線加工ひずみ2.0~3.5までは各パス間の減面率を10%~18%とすることが好ましい。鋼線の加工硬化に対応して減面率を低下させることで加工発熱を抑制することができる。
さらに伸線加工速度は20m/min以下が好ましい。20m/min以下とすることで冷却の時間を長くとることができる。
ダイス冷却に用いる冷却水は5℃~15℃が好ましい。ダイスの冷却に用いる冷却水の温度が5℃以上であれば凍結を防ぐことができ、15℃以下であればダイスを十分冷却することができる。
ダイス出側での鋼線の水冷に用いる冷却水は5℃~15℃が好ましい。鋼線の水冷に用いる冷却水の温度が5℃以上であれば凍結を防ぐことができ、15℃以下であれば鋼線を十分冷却することができる。なお、鋼線の水冷はダイス出側直後から1秒以上の浸漬、もしくはダイス出側直後へ流量10L/min以上の冷却水を鋼線中心部に狙ってかけることが好ましい。
The area reduction rate of each pass is 19% to 28% for wire drawing strain up to 1.0, and the area reduction rate between each pass for wire drawing strain 1.0 to 2.0. is 14% to 23%, and the area reduction rate between each pass is preferably 10% to 18% for wire drawing strains of 2.0 to 3.5. Work heat generation can be suppressed by reducing the area reduction rate corresponding to the work hardening of the steel wire.
Furthermore, the wire drawing speed is preferably 20 m/min or less. A cooling time of 20 m/min or less can be lengthened.
Cooling water used for cooling the die is preferably 5°C to 15°C. If the temperature of the cooling water used for cooling the die is 5°C or higher, freezing can be prevented, and if it is 15°C or lower, the die can be sufficiently cooled.
The cooling water used for water-cooling the steel wire on the exit side of the die is preferably 5°C to 15°C. If the temperature of the cooling water used for water-cooling the steel wire is 5°C or higher, freezing can be prevented, and if the temperature is 15°C or lower, the steel wire can be sufficiently cooled. For water cooling of the steel wire, it is preferable to immerse the steel wire for 1 second or more immediately after the exit side of the die, or to apply cooling water at a flow rate of 10 L/min or more to the center portion of the steel wire immediately after the exit side of the die.

さらに、伸線加工ひずみ1.5以上ではパス間に曲げ直し加工を施してもよい。曲げ直し加工は各パスでの鋼線の線径の20倍以下の曲率を鋼線に与える加工である。曲げ直し加工を行う事で、伸線加工中にセメンタイトに蓄積した転位を動かすことができ、セメンタイトの分解を抑制できる。曲げ直し加工は伸線加工ひずみ1.5~3.5で一回以上行えばよく、各パス間で行ってもよい。
上述の工程を含む製造方法によれば、本実施形態に係る鋼線が好適に製造される。
Furthermore, if the wire drawing strain is 1.5 or more, rebending may be performed between passes. The rebending process is a process that gives the steel wire a curvature of 20 times or less the wire diameter of the steel wire in each pass. By performing re-bending, it is possible to move the dislocations accumulated in the cementite during the wire drawing process, thereby suppressing the decomposition of the cementite. Rebending may be performed once or more at a drawing strain of 1.5 to 3.5, and may be performed between each pass.
According to the manufacturing method including the above steps, the steel wire according to the present embodiment is preferably manufactured.

<被覆工程>
次に、得られた鋼線にAl含有層を形成する。上記工程を経て製造した鋼線の少なくとも一部にAl含有層を被覆する工程を行えばよい。Al含有層の形成手段は、電気めっき法、溶融めっき法、クラッド法のいずれでもよい。この時点でのAl含有層の厚みは、鋼線の直径に対して0.7%~50%程度の厚みがよい。
これにより、本実施形態に係るアルミ被覆鋼線が製造される。
この被覆工程は、冷却工程と伸線工程との間に行ってもよく、伸線工程中に行ってもよい。すなわち、線材にAl含有層を形成した後、伸線加工を行っても、本実施形態に係るアルミ被覆鋼線を得ることができる。
<Coating process>
Next, an Al-containing layer is formed on the obtained steel wire. A step of coating an Al-containing layer on at least a portion of the steel wire manufactured through the above steps may be performed. Means for forming the Al-containing layer may be any of an electroplating method, a hot-dip plating method, and a clad method. The thickness of the Al-containing layer at this point is preferably about 0.7% to 50% of the diameter of the steel wire.
Thereby, the aluminum-coated steel wire according to the present embodiment is manufactured.
This covering step may be performed between the cooling step and the wire drawing step, or may be performed during the wire drawing step. That is, the aluminum-coated steel wire according to the present embodiment can be obtained even if the wire is drawn after the Al-containing layer is formed on the wire.

以下、実施例によって本開示の例を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により制限されるものではない。
まず、表1に示す化学組成の(鋼A)を転炉によって溶製した後、通常の方法での分塊圧延によって、122mm角のビレットを得た。なお、表1の各元素の含有量は質量%であり、残部はFe及び不純物元素である。なお、後述の表3についても同様であり、表3において「-」はその元素を含まないことを意味する。
Examples of the present disclosure will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.
First, (Steel A) having the chemical composition shown in Table 1 was smelted in a converter and then bloomed by a normal method to obtain a billet of 122 mm square. The content of each element in Table 1 is mass %, and the balance is Fe and impurity elements. The same applies to Table 3, which will be described later. In Table 3, "-" means that the element is not included.

Figure 0007230669000001
Figure 0007230669000001

その後、加熱する工程と、熱間圧延して熱延鋼を得る工程と、熱延鋼を水冷し、巻き取る工程と、巻き取り後の熱延鋼を冷却する工程と、熱延鋼をパテンティングする工程と、伸線加工を行う工程とを、それぞれ表2の(1)~(22)に示す条件で行い、試験水準(A1)~(A22)の鋼線の製造を行った。
なお、表2における伸線加工に関する各項目の意味は以下のとおりである。
(減面率設計)
○:伸線加工ひずみ1.0までは各パスの減面率を19%~28%とし、伸線加工ひずみ1.0~2.0までは各パス間の減面率を14%~23%とし、伸線加工ひずみ2.0~3.5までは各パス間の減面率を10%~18%とした。
×:すべてのパスの減面率を19~23%以内とした。
(伸線加工速度)
伸線加工された鋼線(ダイスを通過した鋼線)の長さを基準とした伸線速度
(水冷流量)
ダイスの出口の鋼線を冷却するためにダイス出口に供給する水量
(曲げ直し加工)
○:最終パス前に鋼線の線径の18倍の曲率を鋼線に与えた。
×:曲げ直し加工を行わなかった。
Thereafter, a step of heating, a step of hot rolling to obtain a hot rolled steel, a step of cooling the hot rolled steel with water and winding it, a step of cooling the hot rolled steel after winding, and applying a patent to the hot rolled steel. The step of drawing and the step of wire drawing were performed under the conditions shown in (1) to (22) in Table 2, respectively, to manufacture steel wires of test levels (A1) to (A22).
The meaning of each item related to wire drawing in Table 2 is as follows.
(Reduction rate design)
○: The area reduction rate of each pass is 19% to 28% up to a wire drawing strain of 1.0, and the area reduction rate between each pass is 14% to 23% up to a wire drawing strain of 1.0 to 2.0. %, and the area reduction rate between each pass was set to 10% to 18% for wire drawing strains of 2.0 to 3.5.
x: Area reduction rate of all passes was within 19 to 23%.
(Wire drawing speed)
Wire drawing speed (water cooling flow rate) based on the length of the drawn steel wire (steel wire that has passed through the die)
Amount of water supplied to the die outlet to cool the steel wire at the die outlet (rebending)
Good: The steel wire was given a curvature of 18 times the diameter of the steel wire before the final pass.
x: No re-bending process was performed.

Figure 0007230669000002
Figure 0007230669000002

表3に示す化学成分の鋼(B)~(AF)を用い、試験水準(A1)と同様の方法で試験水準(B1)~(AF1)の鋼線を作製した。表3に示す下線は鋼の化学成分のいずれかが、本開示の範囲外であることを示す。 Using steels (B) to (AF) having the chemical compositions shown in Table 3, steel wires of test levels (B1) to (AF1) were produced in the same manner as for test level (A1). The underlines shown in Table 3 indicate that any of the chemical compositions of the steel are outside the scope of this disclosure.

Figure 0007230669000003
Figure 0007230669000003

以上のようにして得られた試験水準(A1)~(A22)および試験水準(B1)~(AF1)の鋼線について、MoとCrの含有量の合計、固溶するC濃度、並びに中心軸からD/10以内の領域におけるフェライトの<110>集積度、パーライト組織の面積率、及びラメラ間隔(平均値)、さらに、引張強さ、電気抵抗率を調査した。それらの結果を以下の表4、表5に示す。なお、表4、5中、下線は特性が望ましい範囲から外れていることを示す。 For the steel wires of test levels (A1) to (A22) and test standards (B1) to (AF1) obtained as described above, the total content of Mo and Cr, the concentration of dissolved C, and the central axis <110> accumulation degree of ferrite, area ratio of pearlite structure, lamellar spacing (average value), tensile strength and electrical resistivity in a region within D/10 from . The results are shown in Tables 4 and 5 below. In Tables 4 and 5, the underlines indicate that the properties are out of the desired range.

Figure 0007230669000004
Figure 0007230669000004

Figure 0007230669000005
Figure 0007230669000005

鋼線のMoとCrの含有量の合計、固溶するC濃度、並びに、中心軸からD/10以内の領域におけるフェライトの<110>集積度、パーライト組織の面積率、及び平均ラメラ間隔は、それぞれ前述した方法によって測定した。また、鋼線の引張強さ、電気抵抗率はそれぞれ下記に記載する方法によって調査した。 The total content of Mo and Cr in the steel wire, the concentration of dissolved C, the <110> accumulation degree of ferrite in the area within D / 10 from the central axis, the area ratio of the pearlite structure, and the average lamellar spacing are Each was measured by the method described above. Also, the tensile strength and electrical resistivity of the steel wire were investigated by the methods described below.

-鋼線の引張強さ-
鋼線を340mm長さに切断し、上下70mmをくさびチャックで固定し引張試験を行った。得られた最大荷重を断面積で除することで引張強さ(MPa)を算出した。
-Tensile strength of steel wire-
A steel wire was cut into a length of 340 mm, and a tensile test was performed by fixing the upper and lower portions of 70 mm with a wedge chuck. The tensile strength (MPa) was calculated by dividing the obtained maximum load by the cross-sectional area.

-鋼線の電気抵抗率-
試験片として鋼線を100mm長さに切断し、酸化スケールを、サンドブラストを用いて除去した。
採取した試験片の長手方向の電気抵抗値を、温度20℃にて4端子法によって測定した。電流端子間距離を50mmとし、電圧降下距離を20mmとした。得られた電気抵抗値に試験片の横断面(即ち、試験片の長手方向に対して直交する断面)の面積を乗じ、得られた値を試験片の電圧降下距離で除することにより、試験片の長手方向の電気抵抗率(μΩm)を算出した。
-Electrical resistivity of steel wire-
A steel wire was cut into a length of 100 mm as a test piece, and oxide scale was removed using sandblasting.
The electrical resistance value in the longitudinal direction of the sampled test piece was measured at a temperature of 20° C. by the four-probe method. The distance between current terminals was 50 mm, and the voltage drop distance was 20 mm. By multiplying the obtained electrical resistance value by the area of the cross section of the test piece (that is, the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the test piece) and dividing the obtained value by the voltage drop distance of the test piece, the test The electrical resistivity (μΩm) in the longitudinal direction of the piece was calculated.

鋼線の引張強さσと電気抵抗率ρの関係が、σ>41000×ρ―5350、かつσ>1500MPaを満たすとき、両者が高位で両立できていると判断し、表4及び表5における「強度/導電率バランス」を「○」とし、いずれか一方でも満たさない場合は「×」とした。さらに、より高位で両立できている水準はσ:1700MPa以上、ρ:0.172μΩm以下、と判断した。 When the relationship between the tensile strength σ and the electrical resistivity ρ of the steel wire satisfies σ > 41000 × ρ - 5350 and σ > 1500 MPa, it is judged that both are compatible at a high level. The "strength/conductivity balance" was rated as "○", and when either one was not satisfied, it was rated as "x". Furthermore, it was determined that the higher compatible levels were σ: 1700 MPa or more and ρ: 0.172 μΩm or less.

以上それぞれ評価した結果を表4、表5にまとめて記載する。
表4から、実施例である(A1)~(A14)の試料は、いずれも本開示の要件を満足していることから、引張強さに優れ、電気抵抗率が低減された問題のない鋼線であった。
これに対して、(A15)の試料では溶融塩温度が高いためラメラ間隔が大きく、引張強さが悪く、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
(A16)の試料では伸線加工ひずみが低いため、ラメラ間隔が粗大かつ<110>集積度が低く、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
(A17)の試料では伸線加工ひずみが高いため、多量の炭素がフェライト中に固溶し、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
(A18)の試料では各パスの減面率が大きかったため、多量の炭素がフェライト中に固溶し、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
(A19)の試料では巻取温度が低いためオーステナイト粒が微細化し、焼き入れ性が悪く、ラメラ間隔が大きくなり、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
(A20)の試料では伸線加工速度が大きかったため、多量の炭素がフェライト中に固溶し、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
(A21)の試料では冷却水温度が高かったため、多量の炭素がフェライト中に固溶し、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
(A22)の試料では冷却水量が足りなかったため、多量の炭素がフェライト中に固溶し、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
Tables 4 and 5 collectively describe the results of the respective evaluations described above.
From Table 4, the samples of Examples (A1) to (A14) all satisfy the requirements of the present disclosure. was a line.
On the other hand, the sample (A15) had a large lamellar spacing due to the high temperature of the molten salt, and the tensile strength was poor, failing to achieve both tensile strength and electrical resistivity.
The sample (A16) had a low drawing strain, so the lamellar spacing was large and the <110> density was low, and both tensile strength and electrical resistivity could not be achieved.
In the sample (A17), since wire drawing strain was high, a large amount of carbon dissolved in the ferrite, and both tensile strength and electrical resistivity could not be achieved.
In the sample (A18), since the area reduction rate of each pass was large, a large amount of carbon dissolved in the ferrite, and both tensile strength and electrical resistivity could not be achieved.
In the sample (A19), since the coiling temperature was low, the austenite grains were fine, the hardenability was poor, the lamellar spacing was large, and both tensile strength and electrical resistivity could not be achieved.
In the sample (A20), since the wire drawing speed was high, a large amount of carbon dissolved in the ferrite, and both tensile strength and electrical resistivity could not be achieved.
In the sample (A21), since the temperature of the cooling water was high, a large amount of carbon dissolved in the ferrite, and both tensile strength and electrical resistivity could not be achieved.
In the sample (A22), since the amount of cooling water was insufficient, a large amount of carbon dissolved in the ferrite, and both tensile strength and electrical resistivity could not be achieved.

(A1)~(A14)の試料の中でも、直径をDとしたときのD/2を軸としてD/10の範囲をSEMで観察した際のパーライトの面積率が90%以上であることを満たす(A1)および(A3)~(A14)では引張強さが2100MPa以上と高い引張強さであった。
また、曲げ直し加工を最終パス前に1回施した(A3)~(A6)および(A9)は固溶炭素量が200ppm以下に制御できており、電気抵抗率が0.181~0.183μΩmの範囲になっており、安定して低い電気抵抗率であった。
Among the samples of (A1) to (A14), the pearlite area ratio is 90% or more when observing the range of D/10 with SEM with D/2 as the axis when the diameter is D. (A1) and (A3) to (A14) had a high tensile strength of 2100 MPa or more.
In addition, in (A3) to (A6) and (A9), in which rebending was performed once before the final pass, the amount of dissolved carbon could be controlled to 200 ppm or less, and the electrical resistivity was 0.181 to 0.183 μΩm. , and the electrical resistivity was stably low.

また、表5に示す結果から、実施例である試験水準(B1)~(Y1)の試料ではいずれも本開示の要件を満足していることから、引張強さに優れ、電気抵抗率が低減された問題のない鋼線であった。
これに対して、試験番号(Z1)の試料は、Cの含有量が低いためにラメラ間隔が大きく、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
試験番号(AA1)の試料は、Cの含有量が高く、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
試験番号(AB1)の試料は、Siの含有量が高く、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
試験番号(AC1)の試料は、Mnの含有量が高く、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
試験番号(AD1)の試料はCrの含有量が高く、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
試験番号(AE1)の試料は、Moの含有量が高いため、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
試験番号(AF1)の試料は、CrとMoの含有量の合計が0.14%未満であったため、引張強さと電気抵抗率の両立ができなかった。
(B1)~(Y1)の試料の中でも、直径をDとしたときの鋼線の表面からD/2を中心軸としてD/10以内の範囲をSEMで観察した際のパーライトの面積率が90%以上であることを満たす(B1)、(E1)~(K1)、(M1)~(O1)、(Q1)~(S1)、(U1)~(W1)および(Y1)では引張強さが1700MPa以上と高い引張強さを有しており、さらに合金成分が好ましい範囲に制御されている(B1)、(G1)、(H1)、(N1)、(Q1)~(S1)、(U1)~(W1)および(Y1)では1700MPa以上かつ0.172μΩm以下と高い引張強さと低い電気抵抗率を両立できていた。
In addition, from the results shown in Table 5, all the samples of test levels (B1) to (Y1), which are examples, satisfy the requirements of the present disclosure, so they have excellent tensile strength and reduced electrical resistivity. It was a steel wire with no problems.
On the other hand, the sample of test number (Z1) had a large lamellar spacing due to the low C content, and could not achieve both tensile strength and electrical resistivity.
The sample of test number (AA1) had a high C content and could not achieve both tensile strength and electrical resistivity.
The sample of test number (AB1) had a high Si content and could not achieve both tensile strength and electrical resistivity.
The sample of test number (AC1) had a high Mn content and could not achieve both tensile strength and electrical resistivity.
The sample of test number (AD1) had a high Cr content and could not achieve both tensile strength and electrical resistivity.
Since the sample of test number (AE1) had a high Mo content, it was not possible to achieve both tensile strength and electrical resistivity.
In the sample of test number (AF1), the total content of Cr and Mo was less than 0.14%, so both tensile strength and electrical resistivity could not be achieved.
Among the samples (B1) to (Y1), the area ratio of pearlite is 90 when a range within D/10 with D/2 as the central axis from the surface of the steel wire when the diameter is D is observed with an SEM. % or more (B1), (E1) ~ (K1), (M1) ~ (O1), (Q1) ~ (S1), (U1) ~ (W1) and (Y1) tensile strength has a high tensile strength of 1700 MPa or more, and the alloy components are controlled within a preferable range (B1), (G1), (H1), (N1), (Q1) to (S1), ( In U1) to (W1) and (Y1), both high tensile strength and low electrical resistivity of 1700 MPa or more and 0.172 μΩm or less were achieved.

Claims (8)

化学組成が、質量%で
C:0.40%以上1.10%以下、
Si:0.005%以上0.15%以下、
Mn:0.10%以上0.30%以下、
Cr:0.003%以上0.30%未満、
Mo:0.01%以上0.20%以下、
P:0.030%以下、
S:0.030%以下、
N:0.0060%以下、並びに
残部:Fe及び不純物元素
であり、かつ、Mo含有量とCr含有量との合計が0.14%以上であり、
パーライト組織を有し、
フェライト中に固溶するCが質量基準で500ppm以下であり、
鋼線の直径をDとしたときに、前記鋼線の中心軸からD/10以内の領域において、前記鋼線の長手方向に平行であり、かつ中心軸を含む断面における前記パーライト組織の平均ラメラ間隔が50nm以下であり、フェライトの前記鋼線の長手方向に対して平行となる<110>方位の集積度が2.0以上である鋼線。
The chemical composition is C: 0.40% or more and 1.10% or less in mass%,
Si: 0.005% or more and 0.15% or less,
Mn: 0.10% or more and 0.30% or less,
Cr: 0.003% or more and less than 0.30%,
Mo: 0.01% or more and 0.20% or less,
P: 0.030% or less,
S: 0.030% or less,
N: 0.0060% or less, and the balance: Fe and impurity elements, and the total of Mo content and Cr content is 0.14% or more,
having a perlite structure,
C dissolved in ferrite is 500 ppm or less on a mass basis,
When the diameter of the steel wire is D, the average lamella of the pearlite structure in a cross section parallel to the longitudinal direction of the steel wire and including the central axis in a region within D/10 from the central axis of the steel wire A steel wire having an interval of 50 nm or less and a degree of accumulation of ferrite in the <110> orientation parallel to the longitudinal direction of the steel wire of 2.0 or more.
前記化学組成が、質量%で、
Al:0.070%以下、
Ti:0.050%以下、
Nb:0.050%以下、
V:0.10%以下、
Cu:0.50%以下、
Ni:0.50%以下、
Ca:0.0040%以下、
Mg:0.0040%以下、及び
B:0.0030%以下、
からなる群から選ばれる1種または2種以上をさらに満たす請求項1の鋼線。
The chemical composition, in mass %,
Al: 0.070% or less,
Ti: 0.050% or less,
Nb: 0.050% or less,
V: 0.10% or less,
Cu: 0.50% or less,
Ni: 0.50% or less,
Ca: 0.0040% or less,
Mg: 0.0040% or less, and B: 0.0030% or less,
2. The steel wire according to claim 1, further satisfying one or more selected from the group consisting of:
前記鋼線の長手方向に垂直な断面において、前記中心軸からD/10以内の領域における前記パーライト組織の面積率が、90%以上である請求項1又は請求項2に記載の鋼線。 3. The steel wire according to claim 1, wherein an area ratio of said pearlite structure in a region within D/10 from said central axis in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of said steel wire is 90% or more. 前記化学組成が、質量%で、
Al:0.005%以上0.070%以下を満たし、
さらに、
Ti:0.005%以上0.050%以下、Nb:0.002%以上0.050%以下、
及びV:0.002%以上0.10%以下、からなる群から選ばれる1種または2種以上を満たす請求項2又は請求項3に記載の鋼線。
The chemical composition, in mass %,
Al: 0.005% or more and 0.070% or less,
moreover,
Ti: 0.005% or more and 0.050% or less, Nb: 0.002% or more and 0.050% or less,
and V: 0.002% or more and 0.10% or less.
前記化学組成が、質量%で、
Cu:0.05%以上0.50%以下、及びNi:0.05%以上0.50%以下、からなる群から選ばれる1種または2種を満たす請求項2~請求項4のいずれか一項に記載の鋼線。
The chemical composition, in mass %,
Any one of claims 2 to 4, satisfying one or two selected from the group consisting of Cu: 0.05% to 0.50% and Ni: 0.05% to 0.50% The steel wire according to item 1.
前記化学組成が、質量%で、
Ca:0.0002%以上0.0040%以下、及びMg:0.0002%以上0.0040%以下、からなる群から選ばれる1種または2種を満たす請求項2~請求項5のいずれか一項に記載の鋼線。
The chemical composition, in mass %,
Ca: 0.0002% or more and 0.0040% or less, and Mg: 0.0002% or more and 0.0040% or less, satisfying one or two selected from the group consisting of Any one of claims 2 to 5 The steel wire according to item 1.
前記化学組成が、質量%で、
B:0.0001%以上0.0030%以下を満たす請求項2~請求項6のいずれか一項に記載の鋼線。
The chemical composition, in mass %,
B: The steel wire according to any one of claims 2 to 6, satisfying 0.0001% or more and 0.0030% or less.
請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の鋼線と、前記鋼線の少なくとも一部を被覆するアルミニウム含有層と、を備えるアルミ被覆鋼線。 An aluminum-coated steel wire, comprising: the steel wire according to any one of claims 1 to 7; and an aluminum-containing layer that coats at least part of the steel wire.
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