JPWO2019004454A1 - 高強度鋼線 - Google Patents
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Abstract
所定の成分組成からなり、鋼線の中心軸を含み中心軸に平行な断面において、鋼線の内部のパーライト組織の面積率が９０％以上であり、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率が８０％以上であり、前記鋼線の全体における組織のうち、セメンタイトの平均長さが１．０μｍ以上であるラメラ状パーライト組織の面積率が３０％以上６５％以下であり、かつ、セメンタイトの平均長さが０．３０μｍ以下である分断パーライト組織の面積率が２０％以上５０％以下であり、かつ、引張強さが１９６０ＭＰａ以上である高強度鋼線。
Description
本開示は、高強度鋼線に関わるものである。
ロープ用鋼線、橋梁ケーブル用鋼線、ＰＣ鋼線等の高強度鋼線は、高炭素鋼線材をパテンティング処理してパーライト組織にした後、伸線加工を行い、時効処理した鋼線を用いて製造されている。近年は、施工コストの低減又は構造物の軽量化を目的に、引張強さが１９６０ＭＰａ以上の高強度鋼線が求められている。しかしながら、高強度鋼線は、捻回試験において破断までの回転数（捻回値）が小さく、さらにデラミネーションと呼ばれる縦割れが発生する場合があり、捻回特性と高強度の両立が課題となっている。
高強度鋼線の捻回特性を向上させる技術として、特許文献１には、鋼線の横断面において、表層から０．１ｄ（ｄは鋼線直径）の領域の硬度を調整した鋼線が提案されている。
特許文献２では、１００ｄ（ｄ：線径）当たりの長さに対して同一方向に２回転以上のらせん状の加工組織を有する高強度亜鉛めっき鋼線が提案されている。
特許文献３では、表層から５０μｍまでの深さの部分において非パーライト組織の面積率が１０％以下であり、全断面において非パーライト組織の面積率が５％以下であり、表面に、めっき付着量が３００〜５００ｇ／ｍ２の亜鉛めっきが施されためっき鋼線が提案されている。
特許文献２では、１００ｄ（ｄ：線径）当たりの長さに対して同一方向に２回転以上のらせん状の加工組織を有する高強度亜鉛めっき鋼線が提案されている。
特許文献３では、表層から５０μｍまでの深さの部分において非パーライト組織の面積率が１０％以下であり、全断面において非パーライト組織の面積率が５％以下であり、表面に、めっき付着量が３００〜５００ｇ／ｍ２の亜鉛めっきが施されためっき鋼線が提案されている。
特許文献４では、伸線加工後、鋼線に張力を付与しつつ複数個のロール間を曲げ角度をつけて通過させる鋼線の製造方法が提案されている。
特許文献５では、伸線後、亜鉛めっき前に４３０℃以上の温度でＴ（２０+ｌｏｇ ｔ）≧１２７００（Ｔ：絶対温度で表示されるブルーイング温度、ｔ：時間で表示されるブルーイング時間）なる関係を満足するようにブルーイング処理する亜鉛めっき鋼線の製造方法が提案されている。
特許文献５では、伸線後、亜鉛めっき前に４３０℃以上の温度でＴ（２０+ｌｏｇ ｔ）≧１２７００（Ｔ：絶対温度で表示されるブルーイング温度、ｔ：時間で表示されるブルーイング時間）なる関係を満足するようにブルーイング処理する亜鉛めっき鋼線の製造方法が提案されている。
特許文献１：特開２０００−３３６４５９号公報
特許文献２：特許第３１３０４４５号公報
特許文献３：特許第５１６９８３９号公報
特許文献４：特許第３７２５５７６号公報
特許文献５：特許第２５５３６１２号公報
特許文献２：特許第３１３０４４５号公報
特許文献３：特許第５１６９８３９号公報
特許文献４：特許第３７２５５７６号公報
特許文献５：特許第２５５３６１２号公報
しかし、従来の高強度鋼線は、引張強さを高くすると、捻回特性が不安定となるため、捻回値を向上させて、デラミネーションの発生を十分に抑制することができず、やはり、捻回特性と高強度の両立が課題となっているのが現状である。
ここで、特許文献５では、伸線加工後の鋼線に対して、所定のブルーイング処理を実施することで、捻回特性を向上できることが記載されている。しかし、特許文献５では、通常の方法で熱間圧延、冷却して得られた線材を、通常の雰囲気（つまり、大気雰囲気）で再加熱し、溶融鉛浴浸漬、冷却および伸線加工を経て得られた鋼線に対して、所定のブルーイング処理を実施している。そのため、製造過程での表層部の脱炭によって、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率が低くなり、捻回特性の改善の余地が大きい。
ここで、特許文献５では、伸線加工後の鋼線に対して、所定のブルーイング処理を実施することで、捻回特性を向上できることが記載されている。しかし、特許文献５では、通常の方法で熱間圧延、冷却して得られた線材を、通常の雰囲気（つまり、大気雰囲気）で再加熱し、溶融鉛浴浸漬、冷却および伸線加工を経て得られた鋼線に対して、所定のブルーイング処理を実施している。そのため、製造過程での表層部の脱炭によって、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率が低くなり、捻回特性の改善の余地が大きい。
そこで、本開示の一態様は、高強度でかつ捻回特性に優れた高強度鋼線を提供することを目的とする。
上記課題は、以下の手段により解決される。
＜１＞
成分組成が、質量％で、
Ｃ ：０．８５〜１．２０％、
Ｓｉ：０．１０〜２．００％、
Ｍｎ：０．２０〜１．００％、
Ｐ ：０．０３０％以下、
Ｓ ：０．０３０％以下、
Ｎ ：０．００１０〜０．００８０％、
Ｂ ：０〜０．００５０％、
Ａｌ：０〜０．１００％、
Ｔｉ：０〜０．０５０％、
Ｃｒ：０〜０．６０％、
Ｖ ：０〜０．１０％、
Ｎｂ：０〜０．０５０％、
Ｚｒ：０〜０．０５０％、および、
Ｎｉ：０〜１．００％
を含有し、残部Ｆｅ及び不純物からなり、
鋼線の中心軸を含み中心軸に平行な断面において、鋼線の内部のパーライト組織の面積率が９０％以上であり、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率が８０％以上であり、
前記鋼線の全体における組織のうち、セメンタイトの平均長さが１．０μｍ以上であるラメラ状パーライト組織の面積率が３０％以上６５％以下であり、かつ、セメンタイトの平均長さが０．３０μｍ以下である分断パーライト組織の面積率が２０％以上５０％以下であり、
かつ、引張強さが１９６０ＭＰａ以上である高強度鋼線。
＜２＞
鋼線の成分組成が、質量％で、更に、Ｂ：０．０００１〜０．００５０％、Ａｌ：０．００１〜０．１００％、およびＴｉ：０．００１〜０．０５０％の１種または２種以上を含有する＜１＞に記載の高強度鋼線。
＜３＞
鋼線の成分組成が、質量％で、更に、Ｃｒ：０．０１〜０．６０％、Ｖ：０．０１〜０．１０％、Ｎｂ：０．００１〜０．０５０％、Ｚｒ：０．００１〜０．０５０％、およびＮｉ：０．０１〜１．００％の１種または２種以上を含有する＜１＞又は＜２＞に記載の高強度鋼線。
＜４＞
前記鋼線の直径が、１．５〜８．０ｍｍである＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の高強度鋼線。
＜５＞
前記鋼線の表面に、Ｚｎ層、およびＺｎ合金層のいずれか１層を有するめっき層が被覆されている＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の高強度鋼線。
成分組成が、質量％で、
Ｃ ：０．８５〜１．２０％、
Ｓｉ：０．１０〜２．００％、
Ｍｎ：０．２０〜１．００％、
Ｐ ：０．０３０％以下、
Ｓ ：０．０３０％以下、
Ｎ ：０．００１０〜０．００８０％、
Ｂ ：０〜０．００５０％、
Ａｌ：０〜０．１００％、
Ｔｉ：０〜０．０５０％、
Ｃｒ：０〜０．６０％、
Ｖ ：０〜０．１０％、
Ｎｂ：０〜０．０５０％、
Ｚｒ：０〜０．０５０％、および、
Ｎｉ：０〜１．００％
を含有し、残部Ｆｅ及び不純物からなり、
鋼線の中心軸を含み中心軸に平行な断面において、鋼線の内部のパーライト組織の面積率が９０％以上であり、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率が８０％以上であり、
前記鋼線の全体における組織のうち、セメンタイトの平均長さが１．０μｍ以上であるラメラ状パーライト組織の面積率が３０％以上６５％以下であり、かつ、セメンタイトの平均長さが０．３０μｍ以下である分断パーライト組織の面積率が２０％以上５０％以下であり、
かつ、引張強さが１９６０ＭＰａ以上である高強度鋼線。
＜２＞
鋼線の成分組成が、質量％で、更に、Ｂ：０．０００１〜０．００５０％、Ａｌ：０．００１〜０．１００％、およびＴｉ：０．００１〜０．０５０％の１種または２種以上を含有する＜１＞に記載の高強度鋼線。
＜３＞
鋼線の成分組成が、質量％で、更に、Ｃｒ：０．０１〜０．６０％、Ｖ：０．０１〜０．１０％、Ｎｂ：０．００１〜０．０５０％、Ｚｒ：０．００１〜０．０５０％、およびＮｉ：０．０１〜１．００％の１種または２種以上を含有する＜１＞又は＜２＞に記載の高強度鋼線。
＜４＞
前記鋼線の直径が、１．５〜８．０ｍｍである＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の高強度鋼線。
＜５＞
前記鋼線の表面に、Ｚｎ層、およびＺｎ合金層のいずれか１層を有するめっき層が被覆されている＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の高強度鋼線。
本開示の一態様によれば、高強度でかつ捻回特性に優れた高強度鋼線が提供される。
本開示の一例である実施形態について説明する。
なお、本明細書中において、「〜」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。
また、「〜」の前後に記載される数値に「超」または「未満」が付されている場合の数値範囲は、これら数値を下限値または上限値として含まない範囲を意味する。
また、成分組成の元素の含有量は、元素量（例えば、Ｃ量、Ｓｉ量等）と表記する。
また、成分組成の元素の含有量について、「％」は「質量％」を意味する。
また、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
なお、本明細書中において、「〜」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。
また、「〜」の前後に記載される数値に「超」または「未満」が付されている場合の数値範囲は、これら数値を下限値または上限値として含まない範囲を意味する。
また、成分組成の元素の含有量は、元素量（例えば、Ｃ量、Ｓｉ量等）と表記する。
また、成分組成の元素の含有量について、「％」は「質量％」を意味する。
また、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
また、「鋼線の中心軸を含み中心軸に平行な断面」とは、鋼線の中心軸を含み、鋼線の長手方向（つまり伸線方向）に沿って切断した、中心軸と平行な断面を示す。
また、「中心軸」とは、鋼線の軸方向（長手方向）と直交する断面の中心点を通り、軸方向に延びる仮想線を示す。
また、「セメンタイトの長さ」とは、鋼線の中心軸を含み中心軸に平行な断面を観察した場合の、パーライト組織内におけるセメンタイトの長軸の長さを示す。
また、「鋼線の内部」とは、鋼線の表面から、中心軸に向かって（径方向に向かって）、１００μｍを超えた深さの領域を示す。
また、「鋼線の表層部」とは、鋼線の表面から、中心軸に向かって（径方向に向かって）、１００μｍまでの深さの領域を示す。
また、「ＸＤ」（Ｘ＝数値）との表記は、鋼線の直径をＤとしたとき、鋼線の表面から、中心軸に向かって（径方向に向かって）、直径ＤのＸ倍の深さの位置を示す。例えば、「０．２５Ｄ」は、直径Ｄの０．２５倍の深さの位置を示す。
また、「中心軸」とは、鋼線の軸方向（長手方向）と直交する断面の中心点を通り、軸方向に延びる仮想線を示す。
また、「セメンタイトの長さ」とは、鋼線の中心軸を含み中心軸に平行な断面を観察した場合の、パーライト組織内におけるセメンタイトの長軸の長さを示す。
また、「鋼線の内部」とは、鋼線の表面から、中心軸に向かって（径方向に向かって）、１００μｍを超えた深さの領域を示す。
また、「鋼線の表層部」とは、鋼線の表面から、中心軸に向かって（径方向に向かって）、１００μｍまでの深さの領域を示す。
また、「ＸＤ」（Ｘ＝数値）との表記は、鋼線の直径をＤとしたとき、鋼線の表面から、中心軸に向かって（径方向に向かって）、直径ＤのＸ倍の深さの位置を示す。例えば、「０．２５Ｄ」は、直径Ｄの０．２５倍の深さの位置を示す。
本実施形態に係る高強度鋼線は、所定の成分組成を有し、かつ下記（１）及び（２）を満たす金属組織を有し、引張強さが１９６０ＭＰａ以上である高強度鋼線である。
（１）鋼線の中心軸を含み中心軸に平行な断面において、鋼線の内部のパーライト組織の面積率が９０％以上であり、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率が８０％以上である。
（２）鋼線の全体における組織のうち、セメンタイトの平均長さが１．０μｍ以上であるラメラ状パーライト組織の面積率が３０％以上６５％以下であり、かつ、セメンタイトの平均長さが０．３０μｍ以下である分断パーライト組織の面積率が２０％以上５０％以下である。
（１）鋼線の中心軸を含み中心軸に平行な断面において、鋼線の内部のパーライト組織の面積率が９０％以上であり、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率が８０％以上である。
（２）鋼線の全体における組織のうち、セメンタイトの平均長さが１．０μｍ以上であるラメラ状パーライト組織の面積率が３０％以上６５％以下であり、かつ、セメンタイトの平均長さが０．３０μｍ以下である分断パーライト組織の面積率が２０％以上５０％以下である。
本実施形態に係る高強度鋼線は、上記構成により、高強度でかつ捻回特性に優れた鋼線となる。本実施形態に係る高強度鋼線は、次の知見により見出された。
まず、引張強さが１９６０ＭＰａ以上の高強度鋼線の捻回特性を向上させるためには、鋼線の金属組織をパーライト組織とし、かつセメンタイトの長さが長いラメラ状パーライト組織と、セメンタイトの長さが短い分断した分断パーライト組織の混合組織にすることが有効である。パーライト組織はセメンタイト相とフェライト相の層状構造を有する。
パーライト組織の線材を伸線加工すると、伸線後の鋼線の金属組織は、層間隔が微細なパーライト組織、層が不規則に曲がったパーライト組織、局部的に層がせん断変形したパーライト組織などが混在した不均一で複雑な組織となる。この状態の鋼線に、４４０〜４６０℃の溶融亜鉛浴に３０ｓ程度浸漬する通常の溶融亜鉛めっき処理を行うと、微視的な機械的特性が不均一となる。このような不均一な鋼線は、捻じり変形を受けると局部的に変形し、捻回値が小さくなる。
一方、鋼線の微視的な機械的特性を均一にすると、捻じり変形の際の変形が均一になり、捻回値が向上する。
パーライト組織の線材を伸線加工すると、伸線後の鋼線の金属組織は、層間隔が微細なパーライト組織、層が不規則に曲がったパーライト組織、局部的に層がせん断変形したパーライト組織などが混在した不均一で複雑な組織となる。この状態の鋼線に、４４０〜４６０℃の溶融亜鉛浴に３０ｓ程度浸漬する通常の溶融亜鉛めっき処理を行うと、微視的な機械的特性が不均一となる。このような不均一な鋼線は、捻じり変形を受けると局部的に変形し、捻回値が小さくなる。
一方、鋼線の微視的な機械的特性を均一にすると、捻じり変形の際の変形が均一になり、捻回値が向上する。
そこで、本発明者らは、鋼線の成分組成および金属組織が、捻回特性に及ぼす影響を詳細に調査した。その結果、本発明者らは次の知見を得た。鋼線の成分組成を調整した上で、鋼線の非パーライト組織の面積率を低減し（つまり、鋼線のパーライト組織の面積率を増加し）、セメンタイトの長さが長いラメラ状パーライト組織と、セメンタイトの長さが短い分断したパーライト組織と、が混在したパーライト組織にすると、引張強さが１９６０ＭＰａ以上の高強度鋼線でも捻回特性が改善される。
即ち、鋼線の金属組織が上記（１）および（２）を満足することで、鋼線の強度を１９６０ＭＰａ以上にしても高い捻回特性を得ることが可能である。このように、鋼線の組織を改良することにより、高強度鋼線の捻回特性を向上させることが可能となった。
以上により、本実施形態に係る高強度鋼線は、高強度でかつ捻回特性に優れた鋼線となることが見出された。
そして、本実施形態に係る高強度鋼線は、捻回特性に優れた引張強さ１９６０ＭＰａ以上の鋼線であり、例えば、ロープ用鋼線、橋梁ケーブル用鋼線、ＰＣ鋼線などに利用できる。そのため、本実施形態に係る高強度鋼線は、例えば、土木・建築物の軽量化や施工コストの低減に寄与し、産業上極めて有用である。
そして、本実施形態に係る高強度鋼線は、捻回特性に優れた引張強さ１９６０ＭＰａ以上の鋼線であり、例えば、ロープ用鋼線、橋梁ケーブル用鋼線、ＰＣ鋼線などに利用できる。そのため、本実施形態に係る高強度鋼線は、例えば、土木・建築物の軽量化や施工コストの低減に寄与し、産業上極めて有用である。
（成分組成）
高強度鋼線の成分組成は、質量％で、Ｃ：０．８５〜１．２０％、Ｓｉ：０．１０〜２．００％、Ｍｎ：０．２０〜１．００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ ：０．０３０％以下、Ｎ ：０．００１０〜０．００８０％、Ｂ：０〜０．００５０％、Ａｌ：０〜０．１００％、Ｔｉ：０〜０．０５０％、Ｃｒ：０〜０．６０％、Ｖ：０〜０．１０％、Ｎｂ：０〜０．０５０％、Ｚｒ：０〜０．０５０％、および、Ｎｉ：０〜１．００％を含有し、残部Ｆｅ及び不純物からなる。
ただし、Ｂ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒ、およびＮｉは、任意元素である。つまり、これら元素は、高強度鋼線に含有しなくてもよい。
高強度鋼線の成分組成は、質量％で、Ｃ：０．８５〜１．２０％、Ｓｉ：０．１０〜２．００％、Ｍｎ：０．２０〜１．００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ ：０．０３０％以下、Ｎ ：０．００１０〜０．００８０％、Ｂ：０〜０．００５０％、Ａｌ：０〜０．１００％、Ｔｉ：０〜０．０５０％、Ｃｒ：０〜０．６０％、Ｖ：０〜０．１０％、Ｎｂ：０〜０．０５０％、Ｚｒ：０〜０．０５０％、および、Ｎｉ：０〜１．００％を含有し、残部Ｆｅ及び不純物からなる。
ただし、Ｂ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒ、およびＮｉは、任意元素である。つまり、これら元素は、高強度鋼線に含有しなくてもよい。
以下、高強度鋼線に含まれる各元素量の範囲の限定した理由を説明する。
Ｃは、鋼線の引張強さを確保するため添加する。Ｃ量が０．８５％未満では初析フェライトが生成し、所定の引張強さを確保することが困難である。一方、Ｃ量が１．２０％を越えると初析セメンタイト量が増加し伸線加工性が劣化する。そのため、Ｃ量は、０．８５〜１．２０％とした。高強度と伸線加工性を両立する好ましいＣ量の下限は０．９０％である。また、高強度と伸線加工性を両立する好ましいＣ量の上限は１．１０％である。
Ｓｉは、リラクセーション特性を高めるとともに、固溶強化により引張強さを高める効果がある。Ｓｉ量が０．１０％未満ではこれらの効果が不十分である。Ｓｉ量が２．００％を越えると、これらの効果が飽和するとともに熱間延性が劣化して、製造性が低下する。そのため、Ｓｉ量は、０．１０〜２．００％とした。好ましいＳｉ量の下限は０．５０％である。また、より好ましくは、Ｓｉ量の下限は１．００％であってもよい。一方、好ましいＳｉ量の上限は１．８０％である。より好ましいＳｉ量の上限は１．５０％である。
Ｍｎは、パーライト変態後の鋼の引張強さを高める効果がある。Ｍｎ量が０．２０％未満では効果が不十分である。Ｍｎ量が１．００％を越えると効果が飽和する。そのため、Ｍｎ量は、０．２０〜１．００％とした。好ましいＭｎ量の下限は０．３０％である。好ましいＭｎ量の上限は０．９０％である。
ＰとＳは、不純物として鋼線に含有される。ＰとＳは延性を劣化させるため抑制したほうがよい。そのため、Ｐ量とＳ量の上限は、共に、０．０３０％とした。好ましいＰ量とＳ量の上限は、０．０２０％である。より好ましいＰ量とＳ量の上限は０．０１５％以下である。なお、Ｐ量およびＳ量の下限は、０％がよいが（つまり含まないことがよいが）、脱Ｐコスト及び脱硫コストを低減する観点から、０％超え（又は０．０００１％以上）であることがよい。
Ｎは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ等と窒化物を形成し、結晶粒径を細粒化し延性を向上させる効果がある。Ｎ量が０．００１０％未満ではこれらの効果がない。Ｎ量が０．００８０％を超えると伸線加工性と延性を劣化させる。そのため、Ｎ量は、０．００１０〜０．００８０％とした。好ましいＮ量の下限は０．００２０％である。好ましいＮ量の上限は０．００６０％である。より好ましいＮ量の上限は０．００５０％である。
本実施形態に係る鋼線は、鋼線の表層部の非パーライト組織の面積率を低減する目的で、質量％で、更に、Ｂ：０．０００１〜０．００５０％、Ａｌ：０．００１〜０．１００％、およびＴｉ：０．００１〜０．０５０％の１種または２種以上を含有してもよい。
Ｂは、固溶Ｂとして粒界に偏析して非パーライト組織の生成を抑制し、捻回特性および伸線加工性を改善する効果がある。Ｂ量が０．００５０％を超えると粒界に炭化物を生成して伸線加工性を劣化させることがある。そのため、Ｂ量は０．０００１〜０．００５０％とすることがよい。好ましいＢ量の下限は０．０００５％である。一方、好ましいＢ量の上限は０．００３０％である。より好ましいＢ量の上限は０．００２０％である。
Ａｌは、脱酸元素として機能する。また、Ａｌは、ＡｌＮを形成し結晶粒を細粒化し延性を向上させる効果、固溶Ｎを低減して延性を向上させる効果、固溶Ｂの生成を促進して、非パーライト組織の生成を抑制し、捻回特性および伸線加工性を改善する効果等がある。Ａｌ量が０．１００％を超えると効果が飽和するとともに製造性を低下させることがある。そのため、Ａｌ量は０．００１〜０．１００％とすることがよい。好ましいＡｌ量の下限は０．０１０％である。より好ましいＡｌ量の下限は０．０２０％である。一方、好ましいＡｌ量の上限は０．０８０％である。より好ましいＡｌ量の上限は０．０７０％である。
Ｔｉは、脱酸元素として機能する。また、Ｔｉは、炭化物および窒化物を析出させて引張強さを高める効果、結晶粒を細粒化して延性を向上させる効果、固溶Ｎを低減して伸線加工性を向上させる効果、固溶Ｂの生成を促進して、非パーライト組織の生成を抑制し、捻回特性および伸線加工性を改善する効果等がある。Ｔｉ量が０．０５０％を超えるとこれらの効果が飽和するとともに粗大な酸化物又は窒化物を生成して伸線加工性を劣化させることがある。そのため、Ｔｉ量は０．００１〜０．０５０％とすることがよい。好ましいＴｉ量の下限は０．０１０％である。一方、好ましいＴｉ量の上限は０．０３０％である。より好ましいＴｉ量の上限は０．０２５％である。
本実施形態に係る高強度鋼線は、以下に記載する特性の向上を目的に、Ｃｒ：０．０１〜０．６０％、Ｖ：０．０１〜０．１０％、Ｎｂ：０．００１〜０．０５０％、Ｚｒ：０．００１〜０．０５０％、およびＮｉ：０．０１〜１．００％の１種または２種以上を含有してもよい。
Ｃｒは、パーライト変態後の鋼の引張強さを高める効果がある。Ｃｒ量が０．６０％を超えると、マルテンサイト組織が生じ易くなって伸線加工性および捻回特性を劣化させることがある。Ｃｒ量は０．０１〜０．６０％とすることがよい。好ましいＣｒ量の上限は０．５０％である。より好ましいＣｒ量の上限は０．４０％である。
Ｖは、炭化物ＶＣを析出して、引張強さを高める効果がある。Ｖ量が０．１０％を超えると合金コストが増加するとともに捻回特性が劣化することがある。そのため、Ｖ量は０．０１〜０．１０％とすることがよい。好ましいＶ量の上限は０．０８％である。より好ましいＶ量の上限は０．０７％である。
Ｎｂは、炭化物および窒化物を析出させて引張強さを高める効果、結晶粒を細粒化して延性を向上させる効果、固溶Ｎを低減して伸線加工性を向上させる効果等がある。Ｎｂ量が０．０５０％を超えると、これらの効果が飽和するとともに捻回特性を劣化させることがある。そのため、Ｎｂ量は０．００１〜０．０５０％とすることがよい。好ましいＮｂ量の上限は０．０３０％である。より好ましいＮｂ量の上限は０．０２０％である。
Ｚｒは、脱酸元素として機能する。また、Ｚｒは、硫化物を形成することで固溶Ｓを低減し、延性を向上させる効果がある。Ｚｒ量が０．０５０％を超えると、これらの効果が飽和するとともに粗大な酸化物を生成し、伸線加工性を劣化させることがある。そのため、Ｚｒ量は０．００１〜０．０５０％とすることがよい。好ましいＺｒ量の上限は０．０３０％である。より好ましいＺｒ量の上限は０．０２０％である。
Ｎｉは、水素の侵入を抑制して耐水素脆化特性を向上させる効果がある。Ｎｉ量が１．００％を超えると、合金コストが上がるとともに、マルテンサイト組織が生じ易くなって伸線加工性を劣化させることがある。そのため、Ｎｉ量は０．０１〜１．００％とすることがよい。好ましいＮｉ量の上限は０．５０％である。より好ましいＮｉ量の上限は０．３０％である。
本実施形態に係る高強度鋼線の成分組成において、残部は、Ｆｅ及び不純物である。
ここで、不純物とは、原材料に含まれる成分、または、製造の工程で混入する成分であって、意図的に含有させたものではない成分を指す。さらに、不純物は、意図的に含有させた成分であっても、鋼線の性能に影響を与えない範囲の量で含有する成分も含む。
不純物としては、例えば、Ｏ等が挙げられる。Ｏは鋼線中に不可避的に含有し、Ａｌ、Ｔｉなどの酸化物として存在する。Ｏ量が高いと粗大な酸化物が形成し、伸線加工時に断線の原因となる。そのため、Ｏ量は０．０１０％以下に抑制することが好ましい。
ここで、不純物とは、原材料に含まれる成分、または、製造の工程で混入する成分であって、意図的に含有させたものではない成分を指す。さらに、不純物は、意図的に含有させた成分であっても、鋼線の性能に影響を与えない範囲の量で含有する成分も含む。
不純物としては、例えば、Ｏ等が挙げられる。Ｏは鋼線中に不可避的に含有し、Ａｌ、Ｔｉなどの酸化物として存在する。Ｏ量が高いと粗大な酸化物が形成し、伸線加工時に断線の原因となる。そのため、Ｏ量は０．０１０％以下に抑制することが好ましい。
（金属組織）
次に、本実施形態に係る高強度鋼線の金属組織の限定理由について述べる。
次に、本実施形態に係る高強度鋼線の金属組織の限定理由について述べる。
金属組織は、鋼線の内部のパーライト組織の面積率が９０％以上であり、かつ、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率が８０％以上である。
なお、パーライト組織の面積率は、線の中心軸を含み中心軸に平行な断面における面積率である。
なお、パーライト組織の面積率は、線の中心軸を含み中心軸に平行な断面における面積率である。
鋼線の内部の金属組織において、パーライト組織の面積率が９０％未満では強度の低下、又は捻回特性が劣化する。このため、パーライト組織の面積率の下限を９０％とした。好ましいパーライト組織の面積率の下限は、９５％である。より好ましいパーライト組織の面積率の下限は９７％である。なお、パーライト組織の面積率の上限は、１００％であってもよく、９９％であってもよい。
鋼線の内部において、パーライト組織以外の残部組織（つまり、非パーライト組織）としては、フェライト、ベイナイト、焼き戻しベイナイト、マルテンサイト、焼き戻しマルテンサイト、初析セメンタイト等である。
鋼線の表層部のパーライト組織の面積率が８０％未満であると、捻回特性又は伸線加工性が劣化する。このため表層部のパーライト組織の面積率の下限を８０％とした。好ましいパーライト組織の面積率の下限は８５％である。より好ましいパーライト組織の面積率の下限は９０％である。なお、パーライト組織の面積率の上限は、９５％であってもよく、９９％であってもよい。また、パーライト組織の面積率は１００％であってもよい。
鋼線の表層部のパーライト組織の面積率を８０％以上とする方法としては、例えば、Ｂを含有して、更にＡｌ及びＴｉの少なくとも１種を含有した成分組成とする方法、または、熱間圧延後の線材の冷却速度を制御する方法がある。これらの方法のいずれか、または両方を実施することで、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率を増加できる。
鋼線の表層部のパーライト組織の面積率を８０％以上とする方法としては、例えば、Ｂを含有して、更にＡｌ及びＴｉの少なくとも１種を含有した成分組成とする方法、または、熱間圧延後の線材の冷却速度を制御する方法がある。これらの方法のいずれか、または両方を実施することで、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率を増加できる。
なお、鋼線の表層部において、パーライト組織以外の残部組織（つまり、非パーライト組織）としては、フェライト、ベイナイト、焼き戻しベイナイト、マルテンサイト、焼き戻しマルテンサイト、初析セメンタイト等である。
ここで、引張強さが１９６０ＭＰａ以上の高強度鋼線に、高い捻回特性を付与するためには、セメンタイトの長さが長いラメラ状パーライト組織と、セメンタイトの長さが短い分断したパーライト組織が適切な割合で混在するパーライト組織にすることが有効である。本実施形態における鋼線は、伸線加工後かつ時効処理前には、伸線加工によって導入された転位を含む、不均一で複雑な組織となっている。不均一なパーライト組織の鋼線に通常の溶融亜鉛めっき処理（あるいは、同等の熱処理での時効処理）を行うと、めっき処理後（あるいは、時効処理後）の微視的な機械的特性が不均一となる。このような鋼線は、捻じり変形を受けると局部的に変形するため、捻回値が小さい。しかしながら、この状態の鋼線に適切な時効処理（もしくは、適切な条件でのめっき処理）を施すことにより、微視的な機械的特性の不均一性を低減し、捻回特性を改善できる。
ここでいう「ラメラ状パーライト組織」とは、セメンタイトの長さが長く、平均長さが１．０μｍ以上であるパーライト組織を指す。時効処理までに存在していたパーライトのうち、時効処理による影響が比較的小さい部分がラメラ状パーライト組織である。そして、ラメラ状パーライト組織の面積率が３０％未満では強度が低下し（つまり１９６０ＭＰａ以上の強度を得ることが困難となり）、６５％を超えると捻回特性が劣化する。
そのため、ラメラ状パーライト組織の面積率は、３０％以上６５％以下とした。好ましいラメラ状パーライト組織の面積率の下限は４０％であり、より好ましくは５０％である。好ましいラメラ状パーライト組織の面積率の上限は６０％である。
そのため、ラメラ状パーライト組織の面積率は、３０％以上６５％以下とした。好ましいラメラ状パーライト組織の面積率の下限は４０％であり、より好ましくは５０％である。好ましいラメラ状パーライト組織の面積率の上限は６０％である。
一方、ここでいう「分断パーライト組織」とは、セメンタイトの長さが短く、平均長さが０．３０μｍ以下であるパーライト組織を指す。時効処理までに存在していたパーライトのうち、伸線加工により導入された歪と、時効処理の影響によってパーライト中のセメンタイトが分断された結果できた組織が分断パーライト組織である。そして、分断パーライト組織の面積率が２０％未満では捻回特性が劣化し、５０％を超えると強度が低下する。
そのため、分断パーライト組織の面積率は、２０％以上５０％以下とした。好ましい分断パーライト組織の面積率の下限は２５％であり、より好ましい下限は３０％である。一方、好ましい分断パーライト組織の面積率の上限は４５％であり、より好ましくは４０％である。
鋼線の分断パーライト組織の面積率を２０％以上５０％以下とする方法は、例えば、総減面率６５〜９５％で伸線加工後の、表層部のパーライト組織の面積率が８０％以上である鋼線を、５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下保持する方法、または、４２０〜４８０℃で６０ｓ以上６００ｓ以下保持する方法がある。
組織の測定方法は、以下とした。
そのため、分断パーライト組織の面積率は、２０％以上５０％以下とした。好ましい分断パーライト組織の面積率の下限は２５％であり、より好ましい下限は３０％である。一方、好ましい分断パーライト組織の面積率の上限は４５％であり、より好ましくは４０％である。
鋼線の分断パーライト組織の面積率を２０％以上５０％以下とする方法は、例えば、総減面率６５〜９５％で伸線加工後の、表層部のパーライト組織の面積率が８０％以上である鋼線を、５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下保持する方法、または、４２０〜４８０℃で６０ｓ以上６００ｓ以下保持する方法がある。
組織の測定方法は、以下とした。
ここで、鋼線の内部のパーライト組織の面積率は、以下の手順により求める。
まず、鋼線の中心軸を含み、中心軸に平行な断面（以下、「Ｌ断面」とも称する）をピクラールでエッチングし、金属組織を現出させる。次に、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により２０００倍の倍率で、鋼線の径方向５０μｍ×鋼線の長手方向６０μｍの領域の金属組織を写真撮影する。金属組織のＳＥＭ写真の撮影の箇所は、鋼線の直径をＤとしたとき、鋼線の表面（つまり外周面）から鋼線の径方向に０．２５Ｄの深さの位置、および鋼線の表面から鋼線の径方向に０．５Ｄの深さの位置において、各々、鋼線の長手方向に５ｍｍ間隔で３箇所、計６箇所とする（図１参照）。なお、図１中、ＯＡ１は、鋼線の内部における金属組織のＳＥＭ写真の撮影の領域を示す。
撮影した金属組織のＳＥＭ写真中の非パーライト組織（フェライト、ベイナイト、焼き戻しベイナイト、マルテンサイト、焼き戻しマルテンサイト、初析セメンタイトの各組織）を目視でマーキングし、面積率を画像解析により求める。パーライト組織の面積率は、観察視野全体から非パーライト組織の面積を減じることにより求められる。そして、これを２個のサンプルについて測定し、測定した計１２箇所の平均値を鋼線の内部のパーライト組織の面積率とする。
まず、鋼線の中心軸を含み、中心軸に平行な断面（以下、「Ｌ断面」とも称する）をピクラールでエッチングし、金属組織を現出させる。次に、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により２０００倍の倍率で、鋼線の径方向５０μｍ×鋼線の長手方向６０μｍの領域の金属組織を写真撮影する。金属組織のＳＥＭ写真の撮影の箇所は、鋼線の直径をＤとしたとき、鋼線の表面（つまり外周面）から鋼線の径方向に０．２５Ｄの深さの位置、および鋼線の表面から鋼線の径方向に０．５Ｄの深さの位置において、各々、鋼線の長手方向に５ｍｍ間隔で３箇所、計６箇所とする（図１参照）。なお、図１中、ＯＡ１は、鋼線の内部における金属組織のＳＥＭ写真の撮影の領域を示す。
撮影した金属組織のＳＥＭ写真中の非パーライト組織（フェライト、ベイナイト、焼き戻しベイナイト、マルテンサイト、焼き戻しマルテンサイト、初析セメンタイトの各組織）を目視でマーキングし、面積率を画像解析により求める。パーライト組織の面積率は、観察視野全体から非パーライト組織の面積を減じることにより求められる。そして、これを２個のサンプルについて測定し、測定した計１２箇所の平均値を鋼線の内部のパーライト組織の面積率とする。
次に、鋼線の表層部のパーライト組織は、以下の手順により求める。
まず、上記同様に、鋼線のＬ断面をピクラールでエッチングし、金属組織を現出させる。鋼線の表面を含み、表面から深さ方向（鋼線の径方向）に５０μｍ、鋼線の長手方向に６０μｍの領域の金属組織を、ＳＥＭにより２０００倍の倍率で写真撮影する。金属組織のＳＥＭ写真の撮影の箇所は、鋼線の長手方向に５ｍｍ間隔で６箇所とする（図１参照）。なお、図１中、ＯＡ２は、鋼線の表層部における金属組織のＳＥＭ写真の撮影の領域を示す。
撮影した金属組織のＳＥＭ写真中の非パーライト組織（フェライト、ベイナイト、焼き戻しベイナイト、マルテンサイト、焼き戻しマルテンサイト、初析セメンタイトの各組織）を目視でマーキングし、面積率を画像解析により求める。パーライト組織の面積率は、観察視野全体から非パーライト組織の面積を減じることにより求められる。そして、これを２個のサンプルについて測定し、測定した計１２箇所の平均値を鋼線の表層部のパーライト組織の面積率とした。
まず、上記同様に、鋼線のＬ断面をピクラールでエッチングし、金属組織を現出させる。鋼線の表面を含み、表面から深さ方向（鋼線の径方向）に５０μｍ、鋼線の長手方向に６０μｍの領域の金属組織を、ＳＥＭにより２０００倍の倍率で写真撮影する。金属組織のＳＥＭ写真の撮影の箇所は、鋼線の長手方向に５ｍｍ間隔で６箇所とする（図１参照）。なお、図１中、ＯＡ２は、鋼線の表層部における金属組織のＳＥＭ写真の撮影の領域を示す。
撮影した金属組織のＳＥＭ写真中の非パーライト組織（フェライト、ベイナイト、焼き戻しベイナイト、マルテンサイト、焼き戻しマルテンサイト、初析セメンタイトの各組織）を目視でマーキングし、面積率を画像解析により求める。パーライト組織の面積率は、観察視野全体から非パーライト組織の面積を減じることにより求められる。そして、これを２個のサンプルについて測定し、測定した計１２箇所の平均値を鋼線の表層部のパーライト組織の面積率とした。
次に、ラメラ状パーライト組織の面積率および分断パーライト組織の面積率は、以下の手順により求める。
まず、上記同様に、鋼線のＬ断面をピクラールでエッチングし、金属組織を現出させる。次に、ＳＥＭにより１００００倍の倍率で、鋼線の径方向８μｍ×鋼線の長手方向１２μｍの領域の金属組織を写真撮影する。金属組織のＳＥＭ写真の撮影の箇所は、鋼線の直径をＤとしたとき、鋼線の表面から鋼線の径方向に５０μｍの深さの位置、鋼線の表面から鋼線の径方向に０．２５Ｄの深さの位置、および鋼線の表面から鋼線の径方向に０．５Ｄの深さの位置において、各々、鋼線の長手方向に平行な方向に５ｍｍ間隔で３箇所、計９箇所とする（図２参照）。なお、図２中、ＯＡは、ＳＥＭ写真の撮影の領域を示す。
撮影した金属組織のＳＥＭ写真画像上に、鋼線の長手方向に平行な２μｍ間隔の直線群を描く。さらに、これらの直線群と直角に交差する２μｍ間隔の直線群を描く。次に、２つの直線群のそれぞれの交点における組織を以下の方法で観察する。パーライト組織が存在する各交点に近接するセメンタイト３個において、セメンタイトの長軸の長さを画像解析により測定し、それらの平均値をセメンタイトの長軸の長さの平均値（つまり、平均長さ）とする。なお、セメンタイトが小さく、１００００倍のＳＥＭ写真で判別できない場合には、ＳＥＭ写真の倍率を拡大してもよい。交点に近接する３個のセメンタイトの長軸の長さの平均値が１．０μｍ以上である交点の数を求め、パーライト組織が存在しない交点も含めた全交点の数（つまり、描いた２つの直線群の全ての交点の数）で除した値の百分率、すなわち、（セメンタイトの長軸の長さの平均値が１．０μｍ以上である交点の数）／（全交点の数）×１００を、ラメラ状パーライト組織の面積率とする。
まず、上記同様に、鋼線のＬ断面をピクラールでエッチングし、金属組織を現出させる。次に、ＳＥＭにより１００００倍の倍率で、鋼線の径方向８μｍ×鋼線の長手方向１２μｍの領域の金属組織を写真撮影する。金属組織のＳＥＭ写真の撮影の箇所は、鋼線の直径をＤとしたとき、鋼線の表面から鋼線の径方向に５０μｍの深さの位置、鋼線の表面から鋼線の径方向に０．２５Ｄの深さの位置、および鋼線の表面から鋼線の径方向に０．５Ｄの深さの位置において、各々、鋼線の長手方向に平行な方向に５ｍｍ間隔で３箇所、計９箇所とする（図２参照）。なお、図２中、ＯＡは、ＳＥＭ写真の撮影の領域を示す。
撮影した金属組織のＳＥＭ写真画像上に、鋼線の長手方向に平行な２μｍ間隔の直線群を描く。さらに、これらの直線群と直角に交差する２μｍ間隔の直線群を描く。次に、２つの直線群のそれぞれの交点における組織を以下の方法で観察する。パーライト組織が存在する各交点に近接するセメンタイト３個において、セメンタイトの長軸の長さを画像解析により測定し、それらの平均値をセメンタイトの長軸の長さの平均値（つまり、平均長さ）とする。なお、セメンタイトが小さく、１００００倍のＳＥＭ写真で判別できない場合には、ＳＥＭ写真の倍率を拡大してもよい。交点に近接する３個のセメンタイトの長軸の長さの平均値が１．０μｍ以上である交点の数を求め、パーライト組織が存在しない交点も含めた全交点の数（つまり、描いた２つの直線群の全ての交点の数）で除した値の百分率、すなわち、（セメンタイトの長軸の長さの平均値が１．０μｍ以上である交点の数）／（全交点の数）×１００を、ラメラ状パーライト組織の面積率とする。
分断パーライト組織の面積率も、上記同様の手順で、金属組織のＳＥＭ写真を撮影し、パーライト組織が存在する各交点に近接するセメンタイト３個において、セメンタイトの長軸の長さを画像解析により測定し、セメンタイトの長軸の長さの平均値（つまり、平均長さ）を求める。交点に近接する３個のセメンタイトの長軸の長さの平均値が０．３０μｍ以下である交点の数を求め、パーライト組織が存在しない交点も含めた全交点の数で除した値の百分率を、分断パーライト組織の面積率とする。
（高強度鋼線の特性）
次に、本実施形態に係る高強度鋼線の引張強さについて説明する。
鋼線の引張強さが１９６０ＭＰａ未満では、例えば、鋼線を土木・建築構造物の用途に適用した場合、施工コストの低減及び軽量化の効果が小さくなる。そのため、鋼線の引張強さの下限は１９６０ＭＰａとした。
鋼線の引張強さの上限は、特に限定されるものではないが、引張強さが高すぎると、延性が低下し、伸線加工を施すときに割れが生じる場合がある。この点で、鋼線の引張強さの上限は、引張強さは３０００ＭＰａ（好ましくは２８００ＭＰａ、より好ましくは２５００ＭＰａ）がよい。
次に、本実施形態に係る高強度鋼線の引張強さについて説明する。
鋼線の引張強さが１９６０ＭＰａ未満では、例えば、鋼線を土木・建築構造物の用途に適用した場合、施工コストの低減及び軽量化の効果が小さくなる。そのため、鋼線の引張強さの下限は１９６０ＭＰａとした。
鋼線の引張強さの上限は、特に限定されるものではないが、引張強さが高すぎると、延性が低下し、伸線加工を施すときに割れが生じる場合がある。この点で、鋼線の引張強さの上限は、引張強さは３０００ＭＰａ（好ましくは２８００ＭＰａ、より好ましくは２５００ＭＰａ）がよい。
次に、本実施形態に係る高強度鋼線の線径について説明する。
本実施形態に係る高強度鋼線は、ロープ用鋼線、橋梁ケーブル用鋼線、ＰＣ鋼線などに使用される高強度鋼線を対象とすることがよい。そのため、鋼線の線径（直径）が、１．５ｍｍ未満では、これらの商品を製造する際のコストが上昇し、８．０ｍｍを超えると強度や捻回特性が劣化しやすくなる。そのため、鋼線の線径（直径）は、１．５ｍｍ〜８．０ｍｍがよい。より好ましい鋼線の線径（直径）の範囲は、３．０ｍｍ〜７．５ｍｍである。
本実施形態に係る高強度鋼線は、ロープ用鋼線、橋梁ケーブル用鋼線、ＰＣ鋼線などに使用される高強度鋼線を対象とすることがよい。そのため、鋼線の線径（直径）が、１．５ｍｍ未満では、これらの商品を製造する際のコストが上昇し、８．０ｍｍを超えると強度や捻回特性が劣化しやすくなる。そのため、鋼線の線径（直径）は、１．５ｍｍ〜８．０ｍｍがよい。より好ましい鋼線の線径（直径）の範囲は、３．０ｍｍ〜７．５ｍｍである。
ここで、本実施形態に係る高強度鋼線は、鋼線の表面に、Ｚｎ層、およびＺｎ合金層のいずれか１層を有するめっき層が被覆されていてもよい。Ｚｎ合金層としては、ＺｎＡｌ層、ＺｎＡｌＭｇ合金層等が挙げられる。
ロープ用鋼線、橋梁ケーブル用鋼線などに使用される高強度鋼線には、表面にめっきが施された鋼線が使用されることがある。そして、表面にめっきが施されていても、本実施形態に係る高強度鋼線は、高強度でかつ捻回特性に優れた鋼線となる。
なお、本実施形態に係る高強度鋼線は、鋼線の表面またはめっきが施された鋼線の表面に、樹脂被覆層（例えばエポキシ樹脂層）が被覆されていてもよい。
ロープ用鋼線、橋梁ケーブル用鋼線などに使用される高強度鋼線には、表面にめっきが施された鋼線が使用されることがある。そして、表面にめっきが施されていても、本実施形態に係る高強度鋼線は、高強度でかつ捻回特性に優れた鋼線となる。
なお、本実施形態に係る高強度鋼線は、鋼線の表面またはめっきが施された鋼線の表面に、樹脂被覆層（例えばエポキシ樹脂層）が被覆されていてもよい。
（高強度鋼線の製造方法）
本実施形態に係る高強度鋼線の製造方法の一例について説明する。
本実施形態に係る高強度鋼線の製造方法は、上記本実施形態に係る高強度鋼線の成分組成を有する鋼片を、１０００〜１１５０℃に加熱し、仕上げ圧延温度８５０〜１０００℃で熱間圧延することにより、線材を得る工程を有する。
本実施形態に係る高強度鋼線の製造方法の一例について説明する。
本実施形態に係る高強度鋼線の製造方法は、上記本実施形態に係る高強度鋼線の成分組成を有する鋼片を、１０００〜１１５０℃に加熱し、仕上げ圧延温度８５０〜１０００℃で熱間圧延することにより、線材を得る工程を有する。
そして、本実施形態に係る高強度鋼線の製造方法は、線材を得る工程の後工程として、次の工程を有する態様（１）〜（６）が挙げられる。
−態様（１）−
熱間圧延後、８５０〜１０００℃である線材を、８００℃から６００℃までの平均冷却速度３０〜８０℃／ｓで、５００〜６００℃まで冷却する工程と、
５００〜６００℃まで冷却後の線材を、５００〜６００℃で５０ｓ以上保持することによりパーライト変態処理する工程と、
パーライト変態処理後、室温に冷却した線材を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下保持し、鋼線を得る工程と、
を有する高強度鋼線の製造方法。
熱間圧延後、８５０〜１０００℃である線材を、８００℃から６００℃までの平均冷却速度３０〜８０℃／ｓで、５００〜６００℃まで冷却する工程と、
５００〜６００℃まで冷却後の線材を、５００〜６００℃で５０ｓ以上保持することによりパーライト変態処理する工程と、
パーライト変態処理後、室温に冷却した線材を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下保持し、鋼線を得る工程と、
を有する高強度鋼線の製造方法。
−態様（２）−
熱間圧延後、８５０〜１０００℃である線材を、８００℃から６００℃までの平均冷却速度を３０〜８０℃／ｓで、５００〜６００℃まで冷却する工程と、
５００〜６００℃まで冷却後の線材を、５００〜６００℃で５０秒以上保持することによりパーライト変態処理する工程と、
パーライト変態処理後、室温に冷却した線材を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、４２０〜４８０℃で６０ｓ以上６００ｓ以下保持し、鋼線を得る工程と、
を有する高強度鋼線の製造方法。
熱間圧延後、８５０〜１０００℃である線材を、８００℃から６００℃までの平均冷却速度を３０〜８０℃／ｓで、５００〜６００℃まで冷却する工程と、
５００〜６００℃まで冷却後の線材を、５００〜６００℃で５０秒以上保持することによりパーライト変態処理する工程と、
パーライト変態処理後、室温に冷却した線材を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、４２０〜４８０℃で６０ｓ以上６００ｓ以下保持し、鋼線を得る工程と、
を有する高強度鋼線の製造方法。
−態様（３）−
熱間圧延後、８５０〜１０００℃である線材を、７００℃から５５０℃までの平均冷却速度を１．０〜５．０℃／ｓで冷却する工程と、
室温に冷却後の線材を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下保持し、鋼線を得る工程と、
を有する高強度鋼線の製造方法。
熱間圧延後、８５０〜１０００℃である線材を、７００℃から５５０℃までの平均冷却速度を１．０〜５．０℃／ｓで冷却する工程と、
室温に冷却後の線材を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下保持し、鋼線を得る工程と、
を有する高強度鋼線の製造方法。
−態様（４）−
熱間圧延後、８５０〜１０００℃である線材を、７００℃から５５０℃までの平均冷却速度を１．０〜５．０℃／ｓで冷却する工程と、
室温に冷却後の線材を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、４２０〜４８０℃で６０ｓ以上６００ｓ以下保持し、鋼線を得る工程と、
を有する高強度鋼線の製造方法。
熱間圧延後、８５０〜１０００℃である線材を、７００℃から５５０℃までの平均冷却速度を１．０〜５．０℃／ｓで冷却する工程と、
室温に冷却後の線材を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、４２０〜４８０℃で６０ｓ以上６００ｓ以下保持し、鋼線を得る工程と、
を有する高強度鋼線の製造方法。
−態様（５）−
熱間圧延後、冷却した線材を、８００〜１０５０℃に再加熱し、４８０〜６００℃で２０ｓ以上保持後、冷却する工程と、
室温に冷却後の線材を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下保持し、鋼線を得る工程と、
を有する高強度鋼線の製造方法。
熱間圧延後、冷却した線材を、８００〜１０５０℃に再加熱し、４８０〜６００℃で２０ｓ以上保持後、冷却する工程と、
室温に冷却後の線材を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下保持し、鋼線を得る工程と、
を有する高強度鋼線の製造方法。
−態様（６）−
熱間圧延後、冷却した線材を、８００〜１０５０℃に再加熱し、４８０〜６００℃で２０ｓ以上保持後、冷却する工程と、
室温に冷却後の線材を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、４２０〜４８０℃で６０ｓ以上６００ｓ以下保持し、鋼線を得る工程と、
を有する高強度鋼線の製造方法。
熱間圧延後、冷却した線材を、８００〜１０５０℃に再加熱し、４８０〜６００℃で２０ｓ以上保持後、冷却する工程と、
室温に冷却後の線材を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、４２０〜４８０℃で６０ｓ以上６００ｓ以下保持し、鋼線を得る工程と、
を有する高強度鋼線の製造方法。
以下、本実施形態に係る高強度鋼線の製造方法の詳細について説明する。
本実施形態に係る高強度鋼線の製造方法では、まず、上記本実施形態に係る高強度鋼線の成分組成を有する鋼片を、１０００〜１１５０℃に加熱する。
加熱温度が１０００℃未満では、熱間圧延の際の変形抵抗が増大し圧延コストが嵩む。加熱温度が１１５０℃を超えると表層部の非パーライト組織の面積率が増大し、伸線加工性および捻回特性が劣化する。好ましい加熱温度の範囲の下限は、１０５０℃である。好ましい加熱温度の範囲の上限は、１１００℃である。
加熱温度が１０００℃未満では、熱間圧延の際の変形抵抗が増大し圧延コストが嵩む。加熱温度が１１５０℃を超えると表層部の非パーライト組織の面積率が増大し、伸線加工性および捻回特性が劣化する。好ましい加熱温度の範囲の下限は、１０５０℃である。好ましい加熱温度の範囲の上限は、１１００℃である。
次に、加熱した鋼片を、仕上げ圧延温度８５０〜１０００℃で熱間圧延することにより、線材を得る。
仕上げ圧延温度が８５０℃未満では、熱間圧延の際の変形抵抗が増大し圧延コストが嵩む。仕上げ圧延温度が１０００℃を超えると、金属組織が粗大になり、伸線加工性が劣化する。好ましい仕上げ圧延温度の範囲の下限は、８７０℃である。好ましい仕上げ圧延温度の範囲の上限は、９８０℃である。
なお、仕上げ圧延温度とは、仕上げ圧延直後の線材の表面温度を指す。
仕上げ圧延温度が８５０℃未満では、熱間圧延の際の変形抵抗が増大し圧延コストが嵩む。仕上げ圧延温度が１０００℃を超えると、金属組織が粗大になり、伸線加工性が劣化する。好ましい仕上げ圧延温度の範囲の下限は、８７０℃である。好ましい仕上げ圧延温度の範囲の上限は、９８０℃である。
なお、仕上げ圧延温度とは、仕上げ圧延直後の線材の表面温度を指す。
次に、熱間圧延後（具体的には仕上げ圧延後）、８５０〜１０００℃である線材を、８００℃から６００℃までの平均冷却速度３０〜８０℃／ｓで、５００〜６００℃まで冷却する。
平均冷却速度が３０℃／ｓ未満では、表層部の非パーライト組織の面積率が増大し、伸線加工性と捻回特性が劣化する。平均冷却速度が８０℃／ｓ以上とするには製造コストが嵩む。好ましい平均冷却速度の範囲の下限は、４０℃／ｓである。好ましい平均冷却速度の範囲の上限は、７５℃／ｓである。なお、平均冷却速度とは、線材の表面冷却速度を指す。
冷却温度が５００℃未満では、パーライト面積率が小さくなり、捻回特性が劣化する。冷却温度が６００℃を超えると、強度が低下する。好ましい冷却温度の範囲の下限は、５３０℃である。好ましい冷却温度の範囲の上限は、５８０℃である。
平均冷却速度が３０℃／ｓ未満では、表層部の非パーライト組織の面積率が増大し、伸線加工性と捻回特性が劣化する。平均冷却速度が８０℃／ｓ以上とするには製造コストが嵩む。好ましい平均冷却速度の範囲の下限は、４０℃／ｓである。好ましい平均冷却速度の範囲の上限は、７５℃／ｓである。なお、平均冷却速度とは、線材の表面冷却速度を指す。
冷却温度が５００℃未満では、パーライト面積率が小さくなり、捻回特性が劣化する。冷却温度が６００℃を超えると、強度が低下する。好ましい冷却温度の範囲の下限は、５３０℃である。好ましい冷却温度の範囲の上限は、５８０℃である。
次に、５００〜６００℃まで冷却後の線材を、５００〜６００℃で５０秒以上保持することによりパーライト変態処理する。
保持温度が５００℃未満では、パーライト面積率が小さくなり、捻回特性が劣化する。保持温度が６００℃を超えると強度が低下する。好ましい保持温度の範囲の下限は、５３０℃である。好ましい保持温度の範囲の上限は、５８０℃である。
保持時間が５０ｓ未満では、パーライト変態が未完となり、マルテンサイトが生成し、伸線加工性と捻回特性が劣化する。ただし、製造コストの観点から、保持時間の上限は、１５０ｓがよい。好ましい保持時間の範囲の下限は、６０ｓである。好ましい保持時間の範囲の上限は、１２０ｓである。５００〜６００℃の保持は、例えば、溶融塩浴槽により実施する。
保持温度が５００℃未満では、パーライト面積率が小さくなり、捻回特性が劣化する。保持温度が６００℃を超えると強度が低下する。好ましい保持温度の範囲の下限は、５３０℃である。好ましい保持温度の範囲の上限は、５８０℃である。
保持時間が５０ｓ未満では、パーライト変態が未完となり、マルテンサイトが生成し、伸線加工性と捻回特性が劣化する。ただし、製造コストの観点から、保持時間の上限は、１５０ｓがよい。好ましい保持時間の範囲の下限は、６０ｓである。好ましい保持時間の範囲の上限は、１２０ｓである。５００〜６００℃の保持は、例えば、溶融塩浴槽により実施する。
ここで、上記冷却およびパーライト変態処理に代えて、熱間圧延後、８５０〜１０００℃である線材を、７００℃から５５０℃までの平均冷却速度を１．０〜５．０℃／ｓで冷却してもよい。冷却は、例えば、ステルモア等の衝風冷却設備により実施する。
平均冷却速度が１．０℃/ｓ未満では強度が低下する。平均冷却速度が５．０℃／ｓを超えると、微視的な強度および金属組織のばらつきが大きくなり捻回特性が劣化する。好ましい平均冷却速度の範囲の下限は、１．２℃／ｓである。好ましい平均冷却速度の範囲の上限は、３．０℃／ｓである。
平均冷却速度が１．０℃/ｓ未満では強度が低下する。平均冷却速度が５．０℃／ｓを超えると、微視的な強度および金属組織のばらつきが大きくなり捻回特性が劣化する。好ましい平均冷却速度の範囲の下限は、１．２℃／ｓである。好ましい平均冷却速度の範囲の上限は、３．０℃／ｓである。
また、上記冷却処理およびパーライト変態処理に代えて、熱間圧延後、室温（例えば２５℃）まで冷却した線材を、８００〜１０５０℃に再加熱し、４８０〜６００℃で２０ｓ以上保持後、冷却してもよい。
再加熱温度が８００℃未満では、オーステナイト化が不十分で均一なパーライト組織が得られず、強度が低下するとともに、伸線加工性が劣化する。再加熱温度が１０５０℃を超えると表層部の非パーライト組織の面積率が増大し、伸線加工性と捻回特性が劣化する。好ましい再加熱温度の範囲の下限は、９４０℃である。好ましい再加熱温度の範囲の上限は、１０２０℃である。
保持温度が４８０℃未満では、パーライト組織の面積率が低下し、捻回特性が劣化する。保持温度が６００℃を超えるとパーライト組織のラメラ間隔が大きくなり強度が低下する。好ましい保持温度の範囲の下限は、５２０℃である。好ましい保持温度の範囲の上限は、５９０℃である。
保持時間が２０ｓ未満では、パーライト変態が未完となり、マルテンサイトが生成し、伸線加工性と捻回特性が劣化する。ただし、製造コストの観点から、保持時間の上限は、１２０ｓがよい。好ましい保持時間の範囲の下限は、３０ｓである。好ましい保持時間の範囲の上限は、８０ｓである。
再加熱処理を酸化性雰囲気で行うと、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率が低下し、伸線加工性と捻回特性が劣化する場合がある。そのため、再加熱熱処理の雰囲気は、例えば、不活性ガス（Ａｒガス等）、中性ガス（窒素ガス等）、又は吸熱型変性ガスとする。また、再加熱処理は、誘導加熱などの短時間加熱でもよい。
なお、４８０〜６００℃の保持は、例えば、溶融鉛浴で実施する。溶融鉛浴に代えて、溶融塩浴、流動層等を用いてもよい。
再加熱温度が８００℃未満では、オーステナイト化が不十分で均一なパーライト組織が得られず、強度が低下するとともに、伸線加工性が劣化する。再加熱温度が１０５０℃を超えると表層部の非パーライト組織の面積率が増大し、伸線加工性と捻回特性が劣化する。好ましい再加熱温度の範囲の下限は、９４０℃である。好ましい再加熱温度の範囲の上限は、１０２０℃である。
保持温度が４８０℃未満では、パーライト組織の面積率が低下し、捻回特性が劣化する。保持温度が６００℃を超えるとパーライト組織のラメラ間隔が大きくなり強度が低下する。好ましい保持温度の範囲の下限は、５２０℃である。好ましい保持温度の範囲の上限は、５９０℃である。
保持時間が２０ｓ未満では、パーライト変態が未完となり、マルテンサイトが生成し、伸線加工性と捻回特性が劣化する。ただし、製造コストの観点から、保持時間の上限は、１２０ｓがよい。好ましい保持時間の範囲の下限は、３０ｓである。好ましい保持時間の範囲の上限は、８０ｓである。
再加熱処理を酸化性雰囲気で行うと、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率が低下し、伸線加工性と捻回特性が劣化する場合がある。そのため、再加熱熱処理の雰囲気は、例えば、不活性ガス（Ａｒガス等）、中性ガス（窒素ガス等）、又は吸熱型変性ガスとする。また、再加熱処理は、誘導加熱などの短時間加熱でもよい。
なお、４８０〜６００℃の保持は、例えば、溶融鉛浴で実施する。溶融鉛浴に代えて、溶融塩浴、流動層等を用いてもよい。
そして、上記パーライト変態処理後又は冷却後の線材（具体的には、室温（例えば２５℃）まで冷却後の線材）を、総減面率６５〜９５％で伸線加工し、５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下保持し、鋼線を得る。５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下保持することで捻回特性が向上する。なお、伸線加工後の熱処理を「時効処理」とも称する。
総減面率が６５％未満では強度が低下する。総減面率が９５％を超えると、鋼線の延性が低下し、伸線加工性や捻回特性が劣化する。好ましい総減面率の範囲は、７０〜９０％である。なお、総減面率とは、式：（伸線加工前の線材の断面積（線材の長手方向に垂直な面の面積）と伸線加工後の鋼線の断面積との差分／伸線加工前の線材の断面積）×１００で算出される値である。
保持温度が５００℃未満では、捻回特性の向上効果がない。保持温度が６００℃を超えると強度が低下する。好ましい保持温度の範囲は、５１０〜５５０℃である。
保持時間が１ｓ未満では、捻回特性の向上効果がない。保持時間が２０ｓを超えると強度が低下する。好ましい保持温度の範囲は、２〜１５ｓである。
総減面率が６５％未満では強度が低下する。総減面率が９５％を超えると、鋼線の延性が低下し、伸線加工性や捻回特性が劣化する。好ましい総減面率の範囲は、７０〜９０％である。なお、総減面率とは、式：（伸線加工前の線材の断面積（線材の長手方向に垂直な面の面積）と伸線加工後の鋼線の断面積との差分／伸線加工前の線材の断面積）×１００で算出される値である。
保持温度が５００℃未満では、捻回特性の向上効果がない。保持温度が６００℃を超えると強度が低下する。好ましい保持温度の範囲は、５１０〜５５０℃である。
保持時間が１ｓ未満では、捻回特性の向上効果がない。保持時間が２０ｓを超えると強度が低下する。好ましい保持温度の範囲は、２〜１５ｓである。
ここで、伸線加工後、５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下の保持に代えて、４２０〜４８０℃で６０ｓ以上６００ｓ以下保持してもよい。
保持温度が４２０℃未満では捻回特性が低下する。保持温度が４８０℃を超えると強度が低下する。好ましい保持温度の範囲は、４３０〜４７０℃である。
保持時間が６０ｓ未満では捻回特性が低下する。保持時間６００ｓを超えると製造コストが嵩む。好ましい保持温度の範囲は、１００〜５００ｓである。
保持温度が４２０℃未満では捻回特性が低下する。保持温度が４８０℃を超えると強度が低下する。好ましい保持温度の範囲は、４３０〜４７０℃である。
保持時間が６０ｓ未満では捻回特性が低下する。保持時間６００ｓを超えると製造コストが嵩む。好ましい保持温度の範囲は、１００〜５００ｓである。
以上の工程を経て、本実施形態に係る高強度鋼線が得られる。
本実施形態に係る高強度鋼線の製造方法は、上記の時効処理の後に、Ｚｎ層、およびＺｎ合金層のいずれか１層を有するめっき層を被覆するめっき処理を４２０〜４８０℃で行う工程を有してもよい。
なお、本実施形態に係る高強度鋼線の製造方法は、上記の時効処理に代えて、
鋼線の表面に、Ｚｎ層、およびＺｎ合金層のいずれか１層を有するめっき層を被覆するめっき処理を、４２０〜４８０℃で６０ｓ以上６００ｓ以下の条件、もしくは５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下の条件で行う工程を有してもよい。この場合も、めっき処理に伴う鋼線の温度変化によって、鋼線に同様の組織が形成される。
つまり、鋼線の表面に、上記時効処理に対応する温度および時間の条件でめっき処理を施すことにより、本実施形態に係る鋼線の組織状態を備え、かつＺｎ層、およびＺｎ合金層のいずれか１層を有するめっき層が被覆されている高強度鋼線が得られる。
鋼線の表面に、Ｚｎ層、およびＺｎ合金層のいずれか１層を有するめっき層を被覆するめっき処理を、４２０〜４８０℃で６０ｓ以上６００ｓ以下の条件、もしくは５００〜６００℃で１ｓ以上２０ｓ以下の条件で行う工程を有してもよい。この場合も、めっき処理に伴う鋼線の温度変化によって、鋼線に同様の組織が形成される。
つまり、鋼線の表面に、上記時効処理に対応する温度および時間の条件でめっき処理を施すことにより、本実施形態に係る鋼線の組織状態を備え、かつＺｎ層、およびＺｎ合金層のいずれか１層を有するめっき層が被覆されている高強度鋼線が得られる。
また、本実施形態に係る高強度鋼線の製造方法は、更に、鋼線の表面またはめっきが施された鋼線の表面に、樹脂被覆層（例えばエポキシ樹脂層）を被覆する工程を有してもよい。樹脂被覆層が存在したとしても、当該樹脂被覆層の内部に存在する鋼線が本実施形態に係る鋼線の組織状態を備えるものであれば、優れた強度および捻回特性を実現できる。
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
表１に示す成分組成を有する鋼種Ａ〜Ｓの鋼片を用いて、表２〜表６に示す条件で、次の通り、鋼線を製造した。
具体的には、表２に示す試験番号１〜３０の鋼線は、次の通り製造した。
まず、鋼片を加熱した後、熱間圧延して、得られた線材をリング状に巻取り、５００〜６００℃まで冷却した。次に、得られた線材を熱間圧延ライン後方の溶融塩浴に浸漬してパテンティング処理（パーライト変態処理）した。その後、室温（２５℃）まで冷却した線材を表２に示す線径（伸線後の線径と表記）まで伸線加工し、伸線後に加熱して時効処理した。これらの工程を経て、試験番号１〜３０に示す鋼線を製造した。
まず、鋼片を加熱した後、熱間圧延して、得られた線材をリング状に巻取り、５００〜６００℃まで冷却した。次に、得られた線材を熱間圧延ライン後方の溶融塩浴に浸漬してパテンティング処理（パーライト変態処理）した。その後、室温（２５℃）まで冷却した線材を表２に示す線径（伸線後の線径と表記）まで伸線加工し、伸線後に加熱して時効処理した。これらの工程を経て、試験番号１〜３０に示す鋼線を製造した。
また、表３に示す試験番号３１〜３４の鋼線は、次の通り製造した。
まず、鋼片を加熱した後、熱間圧延して、得られた線材をリング状に巻き取り、衝風冷却した。その後、室温（２５℃）まで冷却した線材を表３に示す線径まで伸線加工し、伸線後に加熱して時効処理した。これらの工程を経て、試験番号３１〜３４に示す鋼線を製造した。
まず、鋼片を加熱した後、熱間圧延して、得られた線材をリング状に巻き取り、衝風冷却した。その後、室温（２５℃）まで冷却した線材を表３に示す線径まで伸線加工し、伸線後に加熱して時効処理した。これらの工程を経て、試験番号３１〜３４に示す鋼線を製造した。
また、表４に示す試験番号３５〜４０の鋼線は、次の通り製造した。
鋼片を加熱した後、熱間圧延して、得られた線材をリング状に巻取り、平均冷却速度２．０℃／ｓで冷却した。次に、室温（２５℃）まで冷却した線材を、所定の雰囲気下で再加熱し、溶融鉛浴に浸漬した。その後、室温（２５℃）まで冷却した線材を表４に示す線径まで伸線加工し、伸線後に加熱して時効処理した。これらの工程を経て、試験番号３５〜４０に示す鋼線を製造した。
鋼片を加熱した後、熱間圧延して、得られた線材をリング状に巻取り、平均冷却速度２．０℃／ｓで冷却した。次に、室温（２５℃）まで冷却した線材を、所定の雰囲気下で再加熱し、溶融鉛浴に浸漬した。その後、室温（２５℃）まで冷却した線材を表４に示す線径まで伸線加工し、伸線後に加熱して時効処理した。これらの工程を経て、試験番号３５〜４０に示す鋼線を製造した。
また、表５に示す試験番号４１の鋼線は、次の通り製造した。
まず、鋼片を加熱した後、熱間圧延して、得られた線材をリング状に巻取り、５００〜６００℃まで冷却した。次に、得られた線材を熱間圧延ライン後方の溶融塩浴に浸漬してパテンティング処理した。その後、室温（２５℃）まで冷却した線材を表５に示す線径まで伸線加工し、伸線後に加熱して時効処理した。その後、溶融亜鉛めっき処理した。これらの工程を経て、試験番号４１に示す鋼線を製造した。
まず、鋼片を加熱した後、熱間圧延して、得られた線材をリング状に巻取り、５００〜６００℃まで冷却した。次に、得られた線材を熱間圧延ライン後方の溶融塩浴に浸漬してパテンティング処理した。その後、室温（２５℃）まで冷却した線材を表５に示す線径まで伸線加工し、伸線後に加熱して時効処理した。その後、溶融亜鉛めっき処理した。これらの工程を経て、試験番号４１に示す鋼線を製造した。
また、表６に示す試験番号４２の鋼線は、伸線加工と時効処理の順を入れ替えた以外は、試験番号２２の鋼線と同様にして製造した。
そして、これらの鋼線に対して、金属組織の観察を行い、引張試験と捻回試験を行った。
鋼線の内部のパーライト組織の面積率、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率、ラメラ状パーライト組織（セメンタイトの平均長さが１．０μｍ以上であるラメラ状パーライト組織）の面積率、分断パーライト組織（セメンタイトの平均長さが０．３０μｍ以下である分断パーライト組織）の面積率は、既述した方法に従って測定した。結果を表２〜表５に示す。
引張試験は、ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１年）に準拠し、９Ａ号試験片を用いて、鋼線につき３本ずつ評価し、その平均値を求めた。結果を表２〜表５に示す。
捻回試験は、ＪＩＳ Ｇ ３５２１（１９９１年）のねじり試験方法に準拠して、鋼線につき１０本ずつ評価し、デラミネーション有無と捻回値を評価した。１０本中１本でもデラミネーションが発生した場合、デラミネーションありと判定した。捻回値が１２回未満のとき、不良と判定した。デラミネーションの発生がなく、かつ捻回値が１２回以上のとき、捻回特性が良好と判定した。結果を表２〜表６に示す。
上記結果から、本開示で規定する要件をすべて満たす試験番号１〜１１、２１〜２５、３０〜３２、３５〜３８、４１の鋼線は、引張強さが１９６０ＭＰａ以上となり、かつ捻回特性が良好であることがわかる。
一方、試験番号１２の鋼線は、パーライト組織の面積率が本開示の下限未満である。
試験番号１３、１７、２７、３９、４２の鋼線は、分断パーライト組織の面積率が本開示の範囲を外れる。
試験番号１８と４０の鋼線は、表層部のパーライト組織の面積率が本開示の下限を下回る。なお、試験番号４０の鋼線は、特許文献５の鋼線に相当する例である。
試験番号１３、１７、２７、３９、４２の鋼線は、分断パーライト組織の面積率が本開示の範囲を外れる。
試験番号１８と４０の鋼線は、表層部のパーライト組織の面積率が本開示の下限を下回る。なお、試験番号４０の鋼線は、特許文献５の鋼線に相当する例である。
試験番号２８、３３の鋼線は、ラメラ状パーライト組織の面積率が本開示の上限を超える。
試験番号１４、１６、２６、２９の鋼線は、ラメラ状パーライト組織の面積率と分断パーライト組織の面積率が本開示の範囲を外れる。
試験番号１４、１６、２６、２９の鋼線は、ラメラ状パーライト組織の面積率と分断パーライト組織の面積率が本開示の範囲を外れる。
試験番号１５、３４の鋼線は、鋼線の内部のパーライト組織の面積率、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率、ラメラ状パーライト組織の面積率、及び分断パーライト組織の面積率のいずれもが本開示の範囲を外れる。
試験番号１９、２０は、Ｃ量が本開示の範囲を外れる。
試験番号１９、２０は、Ｃ量が本開示の範囲を外れる。
これらの本開示の範囲を外れる鋼線は、いずれも捻回特性が不良、もしくは鋼線の引張強度が不十分である。
なお、日本国特許出願第２０１７−１２８８７１号の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (5)
- 成分組成が、質量％で、
Ｃ ：０．８５〜１．２０％、
Ｓｉ：０．１０〜２．００％、
Ｍｎ：０．２０〜１．００％、
Ｐ ：０．０３０％以下、
Ｓ ：０．０３０％以下、
Ｎ ：０．００１０〜０．００８０％、
Ｂ ：０〜０．００５０％、
Ａｌ：０〜０．１００％、
Ｔｉ：０〜０．０５０％、
Ｃｒ：０〜０．６０％、
Ｖ ：０〜０．１０％、
Ｎｂ：０〜０．０５０％、
Ｚｒ：０〜０．０５０％、および、
Ｎｉ：０〜１．００％
を含有し、残部Ｆｅ及び不純物からなり、
鋼線の中心軸を含み中心軸に平行な断面において、鋼線の内部のパーライト組織の面積率が９０％以上であり、鋼線の表層部のパーライト組織の面積率が８０％以上であり、
前記鋼線の全体における組織のうち、セメンタイトの平均長さが１．０μｍ以上であるラメラ状パーライト組織の面積率が３０％以上６５％以下であり、かつ、セメンタイトの平均長さが０．３０μｍ以下である分断パーライト組織の面積率が２０％以上５０％以下であり、
かつ、引張強さが１９６０ＭＰａ以上である高強度鋼線。 - 鋼線の成分組成が、質量％で、更に、Ｂ：０．０００１〜０．００５０％、Ａｌ：０．００１〜０．１００％、およびＴｉ：０．００１〜０．０５０％の１種または２種以上を含有する請求項１に記載の高強度鋼線。
- 鋼線の成分組成が、質量％で、更に、Ｃｒ：０．０１〜０．６０％、Ｖ：０．０１〜０．１０％、Ｎｂ：０．００１〜０．０５０％、Ｚｒ：０．００１〜０．０５０％、およびＮｉ：０．０１〜１．００％の１種または２種以上を含有する請求項１又は請求項２に記載の高強度鋼線。
- 前記鋼線の直径が、１．５〜８．０ｍｍである請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の高強度鋼線。
- 前記鋼線の表面に、Ｚｎ層、およびＺｎ合金層のいずれか１層を有するめっき層が被覆されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の高強度鋼線。
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