KR102154575B1 - 선재, 강선 및 부품 - Google Patents

Abstract

구상화 어닐링이나 ??칭·템퍼링의 열처리 공정의 생략이 가능한 선재 등을 제공한다. 소정의 화학 조성을 갖고, 면적률로 금속 조직의 90％ 이상이 베이나이트이며, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경이 15㎛ 이하이고, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경과, 중심부에서 측정한 베이나이트의 평균 블록 입경의 비가 1.0 미만이고, 또한, 베이나이트 중에 분산된 시멘타이트의 평균 입경이 0.1㎛ 이하이다.

Description

선재, 강선 및 부품

본 발명은 선재, 당해 선재에 의해 제조되는 강선 및 당해 강선에 의해 제조되는 인장 강도가 700MPa 이상 1200MPa 이하의 부품에 관한 것이다. 또한, 본 발명에서 대상이 되는 부품에는, 기계 부품이나 건축 부품이 포함된다.

자동차나 각종 산업 기계는, 경량화나 소형화를 목적으로, 700MPa 이상의 인장 강도를 갖는 고강도 기계 부품이 사용되고 있다. 종래, 이러한 종류의 고강도 기계 부품은, 기계 구조용 탄소강이 Mn, Cr, Mo, 및 B 등의 합금 원소를 첨가한 합금강으로 이루어지는 강재에 대해 열간 압연, 구상화 어닐링을 순차 실시하여 연질화하고, 이어서 냉간 단조나 전조를 실시하여 소정 형상으로 하고, 그 후 ??칭·템퍼링 처리를 실시하여 강도를 부여함으로써 제조되고 있다.

그러나, 이러한 강재는, 합금 원소의 함유량이 많기 때문에 강재 가격이 높아지고, 또한, 부품 형상으로 하기 전의 구상화 어닐링이나, 성형한 후의 ??칭·템퍼링 처리를 필요로 하기 때문에 제조 비용이 늘어난다.

이러한 사정으로부터, 구상화 어닐링이나 ??칭·템퍼링 처리를 생략하고, 급속 냉각이나 시효 처리를 행하여 강도를 높인 선재에 신선 가공을 실시하고, 소정의 강도를 부여하는 기술이 알려져 있다. 이 기술은 기계 부품 등에 이용되고, 이 기술을 사용하여 제조한 기계 부품 등은 비조질 기계 부품이라고 부르고 있다.

일본 특허 공개 평2-166229호 공보에는, C: 0.03 내지 0.20％, Si: 0.10％ 이하, Mn: 0.7 내지 2.5％, V, Nb, Ti 중 1종 또는 2종 이상의 합계: 0.05 내지 0.30％, B: 0.0005 내지 0.0050％를 함유하는 강을, 선재 압연 후에 5℃/sec 이상의 냉각 속도로 냉각한 베이나이트 조직을 포함하는 비조질 기계 부품의 제조 방법이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 평8-41537호 공보에는, C: 0.05 내지 0.20％, Si: 0.01 내지 1.0％, Mn: 1.0 내지 2.0％, S: 0.015％ 이하, Al: 0.01 내지 0.05％, V: 0.05 내지 0.3％를 함유하는 강을, 900 내지 1150℃의 온도로 가열 후 열간 압연을 행하고, 마무리 압연 후 800℃에서 500℃까지의 온도 영역을 2℃/sec 이상의 평균 냉각 속도로 냉각함으로써, 페라이트+베이나이트 조직으로 한 후, 550 내지 700℃의 온도 범위로 어닐링을 행하는 고강도 기계 부품의 제조 방법이 개시되어 있다.

그러나, 이들의 제조 방법에서는, 냉각 속도나 냉각 종료 온도가 엄격한 제어가 필요해서, 제조 방법이 복잡하고 제조 비용이 늘어난다. 또한, 조직이 불균일해지고, 냉간 단조성이 열화되는 경우가 있다.

이에 반하여, 일본 특허 공개 제2000-144306호 공보에는, C가 0.40 내지 1.0 질량％로, 또한, 성분 조성이 특정한 조건식을 만족시키고, 조직이 펄라이트나 의사 펄라이트로 이루어지는 냉간 단조용 강이 개시되어 있다. 이 강은, C양이 많고 종래, 기계 부품에 사용되고 있는 기계 구조용 탄소강이나 기계 구조용 합금강과 비교하여, 냉간 단조성이 떨어진다.

이상과 같이, 종래 기술에 의한 비조질 선재에서는, 저렴한 제조 방법으로 양호한 냉간 단조성을 갖는 기계 부품이나, 당해 부품을 제조하기 위한 강선 및 선재가 얻어지지 않고 있다. 특히, 구상화 어닐링이나 ??칭·템퍼링 처리 등을 생략한 종래 기술에 대해서는, 조직이 불균일해져서 우수한 냉간 단조성을 얻을 수 없기 때문에, 이들의 처리를 생략했다고 해도, 우수한 기계적 특성을 실현할 수 있는 부품의 개발에 대해서는, 개량의 여지가 있었다.

본 발명은 종래 기술에 있어서의 상기 과제를 감안하여,

(a) 저렴하게 제조하는 것이 가능한, 인장 강도가 700 내지 1200MPa인 부품,

(b) 당해 부품의 제조에 사용하는, 구상화 어닐링이나 ??칭·템퍼링 처리, 및 냉간 단조 후의 블루잉 처리의 생략이 가능한 강선, 및 그의 강선을 제조하기 위한 선재를 제공하는 것,

을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해서, 구상화 어닐링을 생략해도 냉간 단조가 가능하며, 또한, ??칭·템퍼링의 조질 처리를 행하지 않아도, 인장 강도가 700MPa 이상의 고강도 부품을 얻을 수 있는 강재의 성분 조성과 조직의 관계를 조사했다. 본 발명은 이러한 조사에서 얻은 야금적 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 그 요지는 이하와 같다.

(1) 질량％로, C: 0.15 내지 0.30％, Si: 0.05 내지 0.50％, Mn: 0.50 내지 1.50％, P: 0.030％ 이하, S: 0.030％ 이하, Al: 0.005 내지 0.060％, Ti: 0.005 내지 0.030％, B: 0.0003 내지 0.0050％, N: 0.001 내지 0.010％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 선재이며, 면적률로 금속 조직의 90％ 이상이 베이나이트이며, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경이 15㎛ 이하이고, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경과, 중심부에서 측정한 베이나이트의 평균 블록 입경의 비인, (표층의 베이나이트의 평균 블록 입경)/(중심부에서의 베이나이트의 평균 블록 입경)의 값이 1.0 미만이고, 또한, 베이나이트 중에 분산된 시멘타이트의 평균 입경이 0.1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 선재.

(2) 상기 선재가, 질량％로, Cr: 0 내지 0.40％, Nb: 0 내지 0.03％, V: 0 내지 0.10％ 중 1종 또는 2종을 더 함유하는, 상기 (1)에 기재된 선재.

(3) 질량％로, C: 0.15 내지 0.30％, Si: 0.05 내지 0.50％, Mn: 0.50 내지 1.50％, P: 0.030％ 이하, S: 0.030％ 이하, Al: 0.005 내지 0.060％, Ti: 0.005 내지 0.030％, B: 0.0003 내지 0.0050％, N: 0.001 내지 0.010％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 신선 가공된 강선이며, 면적률로 금속 조직의 90％ 이상이 베이나이트이며, 강선의 표층에 있어서, 종단면에서 측정한 베이나이트의 블록 입자의 평균 애스펙트비 R이 1.2 내지 2.0이며, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경이 (15/R)㎛ 이하이고, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경과, 중심부에서 측정한 베이나이트의 평균 블록 입경의 비인, (표층의 베이나이트의 평균 블록 입경)/(중심부에서의 베이나이트의 평균 블록 입경)의 값이 1.0 미만이고, 또한, 베이나이트 중에 분산된 시멘타이트의 평균 입경이 0.1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 강선.

(4) 상기 강선이, 질량％로, Cr: 0 내지 0.40％, Nb: 0 내지 0.03％, V: 0 내지 0.10％ 중 1종 또는 2종을 더 함유하는, 상기 (3)에 기재된 강선.

(5) 한계 압축률이 80％ 이상인, 상기 (3) 또는 (4)에 기재된 강선.

(6) 질량％로, C: 0.15 내지 0.30％, Si: 0.05 내지 0.50％, Mn: 0.50 내지 1.50％, P: 0.030％ 이하, S: 0.030％ 이하, Al: 0.005 내지 0.060％, Ti: 0.005 내지 0.030％, B: 0.0003 내지 0.0050％, N: 0.001 내지 0.010％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 부품이며, 면적률로 금속 조직의 90％ 이상이 베이나이트이며, 부품의 표층에 있어서, 종단면에서 측정한 베이나이트의 블록 입자의 평균 애스펙트비 R이 1.2 내지 2.0이며, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경이 (15/R)㎛ 이하이고, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경과, 중심부에서 측정한 베이나이트의 평균 블록 입경의 비인, (표층의 베이나이트의 평균 블록 입경)/(중심부에서의 베이나이트의 평균 블록 입경)의 값이 1.0 미만이고, 또한, 베이나이트 중에 분산된 시멘타이트의 평균 입경이 0.1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 부품.

(7) 상기 부품이, 질량％로, Cr: 0 내지 0.40％, Nb: 0 내지 0.03％, V: 0 내지 0.10％ 중 1종 또는 2종을 더 함유하는, 상기 (6)에 기재된 부품.

본 발명에 따르면, 자동차 및 각종 산업 기계 등에 사용하는 기계 부품, 및 건설현장에서 사용되는 건축 부품의 경량화나 소형화에 기여하는, 인장 강도가 700 내지 1200MPa의 고강도 부품을 저렴하게 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 선재 및 강선, 및 본 실시 형태에 관한 부품의 금속 조직을 나타내는 SEM 사진이다.

본 발명자들은, 상술한 바와 같이, 구상화 어닐링을 생략해도 냉간 단조가 가능하며, 또한, ??칭·템퍼링의 조질 처리를 행하지 않아도, 인장 강도가 700MPa를 초과하는 고강도 부품을 얻을 수 있는 강재의 성분 조성과 조직의 관계를 상세하게 조사했다. 그리고, 본 발명자들은, 고강도 부품을 저렴하게 제조하기 위해서, 조사에서 얻은 야금적 지견에 기초하여, 선재의 열간 압연 시의 보유열을 이용한 인라인 열처리, 및 그 후의 강선, 부품까지의 일련의 제조 방법에 대해, 종합적인 검토를 진행시켜, 이하의 결론에 달했다.

(a) 신선 가공과 냉간 단조에 의해 고강도화한 강선은, 가공성이 떨어지고, 변형 저항이 높으며, 또한 가공 균열이 발생되기 쉽다.

(b) 고강도 강선의 가공성을 향상시키기 위해서는, 베이나이트를 주체로 한 조직으로 하여, 표층의 블록 입경을 미세하게 하는 것, 또한 베이나이트 중에 분산된 시멘타이트의 평균 입경을 0.1㎛ 이하로 하는 것이 유효하다.

(c) 즉, 베이나이트의 면적률을 90％ 이상으로 하여, 종단면에서 측정한 베이나이트의 블록 입자의 평균 애스펙트비를 R로 했을 때, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트 블록 입경의 평균값을 (15/R)㎛ 이하로 하고, 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경과 선재 내부의 베이나이트의 평균 블록의 입경의 비를 1.0 미만으로 하면, 냉간 가공성을 현저하게 높일 수 있다.

(d) 또한, 상기 (b) 및 (c)의 조직으로 함으로써, 부품으로 성형한 후에, 블루잉 처리를 생략해도, 내력비를 높일 수 있다.

이와 같이, 강재의 성분 조성과 조직을 개량함으로써, ??칭·템퍼링 처리를 생략해도 고강도화할 수 있으며, 또한, 냉간 단조성을 향상시키는 것이 가능하게 되었다.

이러한 구상화 어닐링을 생략해도 냉간 단조가 가능하며, 또한, ??칭·템퍼링의 조질 처리를 행하지 않아도 고강도가 되는 부품을 얻기 위한 소재가 되는 강선은 강선의 단계에서 이미, 상기 특징의 마이크로 조직을 갖는 것으로 하고, 이것을 가공 전의 열처리를 행하지 않고 부품으로 가공하는 것이 유효하다.

이 경우, 구상화 어닐링을 행하여 연질화하는 종래의 제조 방법에 비교하면, 냉간 가공성은 열화되지만, 구상화 어닐링 비용과 가공 후의 ??칭·템퍼링 비용을 삭감할 수 있으므로, 비용면에 있어서, 본 발명이 유리하다.

또한, 강선의 소재가 되는 선재의 제조 방법에 대해서는, 열간 압연 시의 잔 열을 이용하여, 압연 후 즉시, 용융염욕에 침지함으로써, 합금 원소를 다량 첨가하지 않아도, 상술한 조직의 강재를 얻을 수 있다.

즉, 본 발명의 부품은, 성분 조성을 조정한 강재를, 열간 압연 시의 잔열을 이용하여 용융염욕에 침지하고, 소정의 평균 블록 입경과 시멘타이트 입경으로 이루어지는 베이나이트 주체의 선재로 하여 이것을 실온에서 특정 조건으로 신선 가공하고, 고강도의 베이나이트 조정을 행하고, 부품으로 성형하는 일련의 제조 방법에 의해 제조된다.

그 때문에, 본 발명은 인장 강도 700 내지 1200MPa의 부품을 저렴하게 제조할 수 있다.

(성분 조성)

본 실시 형태에 관한 인장 강도가 700 내지 1200MPa인 부품용 선재 및 강선( 이하, 각각 단순히 「선재」, 「강선」이라고 칭하는 경우가 있음), 및 본 실시 형태에 관한 부품( 이하, 단순히 「부품」이라고 칭하는 경우가 있음)의 성분 조성에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 강선은, 본 실시 형태에 관한 선재를 신선 가공함으로써 얻어진다. 또한, 본 실시 형태에 관한 부품은, 본 실시 형태에 관한 강선을 냉간 단조하는 것, 또는 냉간 단조 및 전조함으로써 얻어진다. 신선 가공, 냉간 단조 및 전조는, 강의 성분 조성에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 이하에 설명하는 성분 조성에 관한 설명은, 선재, 강선, 및 부품의 어느 것에도 해당한다. 이하의 설명에 있어서, 「％」는 「질량％」를 의미한다. 또한, 성분 조성의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다.

C: 0.15 내지 0.30％

C는, 인장 강도를 확보하는 데 필요한 원소이다. C 함유량이 0.15％ 미만인 경우, 700MPa 이상의 인장 강도를 얻기가 곤란하다. 바람직하게는, C 함유량이 0.20％ 이상이다. 한편, C 함유량이 0.30％ 초과인 경우, 냉간 단조성이 열화된다. 바람직하게는 0.25％ 이하이다.

Si: 0.05 내지 0.50％

Si는, 탈산 원소이면서, 고용 강화에 의해 인장 강도를 높이는 원소이다. Si 함유량이 0.05％ 미만인 경우, 첨가 효과가 충분히 발현되지 않는다. 바람직하게는, Si 함유량은 0.15％ 이상이다. 한편, Si 함유량이 0.50％ 초과인 경우, 첨가 효과가 포화됨과 함께, 열간 압연 시의 연성이 열화되고, 결함이 발생되기 쉬워진다. 바람직한 Si 함유량은 0.30％ 이하이다.

Mn: 0.50 내지 1.50％

Mn은, 강의 인장 강도를 높이는 원소이다. Mn 함유량이 0.50％ 미만인 경우, 첨가 효과가 충분히 발현되지 않는다. 바람직하게는, Mn 함유량은 0.70％ 이상이다. 한편, Mn 함유량이 1.50％ 초과인 경우, 첨가 효과가 포화됨과 함께, 선재의 항온 변태 처리 시의 변태 완료 시간이 길어져, 제조성이 열화된다. 바람직한 Mn 함유량은 1.30％ 이하이다.

P: 0.030％ 이하

P는, 결정립계에 편석하여 냉간 가공성을 열화시키는 원소이다. P 함유량이 0.030％ 초과인 경우, 냉간 가공성의 열화가 현저해진다. 바람직한 P 함유량은 0.015％ 이하이다. 본 실시 형태에 관한 선재, 강선, 및 부품은 P를 함유할 필요가 없으므로, P 함유량의 하한값은 0％이다.

S: 0.030％ 이하

S는, P와 마찬가지로, 결정립계에 편석하여 냉간 가공성을 열화시키는 원소이다. S 함유량이 0.030％ 초과인 경우에, 냉간 가공성의 열화가 현저해진다. 바람직한 S 함유량은 0.015％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.010％ 이하이다. 본 실시 형태에 관한 선재, 강선, 및 부품은 S를 함유할 필요가 없으므로, S 함유량의 하한값은 0％이다.

Al: 0.005 내지 0.060％

Al은, 탈산 원소이면서, 또한, 핀 고정 입자로서 기능하는 AlN을 형성하는 원소이다. AlN은 결정립을 미립화하고, 이에 의해 냉간 가공성을 높인다. 또한, Al은, 고용 N을 저감하여 동적 변형 시효를 억제하는 작용을 갖는 원소이다. Al 함유량이 0.005％ 미만인 경우, 상술한 효과를 얻을 수 없다. 바람직한 Al 함유량은 0.020％ 이상이다. Al 함유량이 0.060％ 초과인 경우, 상술한 효과가 포화됨과 함께, 열간 압연 시에 결함이 발생되기 쉬워진다. 바람직한 Al 함유량은 0.050％ 이하이다.

Ti: 0.005 내지 0.030％

Ti는, 탈산 원소이면서, 또한, TiN을 형성하고, 고용 N을 저감하여 동적 변형 시효를 억제하는 작용을 갖는 원소이다. Ti 함유량이 0.005％ 미만인 경우, 상술한 효과를 얻을 수 없다. 바람직한 Ti 함유량은 0.010％ 이상이다. Ti 함유량이 0.030％ 초과인 경우, 상술한 효과가 포화됨과 함께, 열간 압연 시에 결함이 발생되기 쉬워진다. 바람직한 Ti 함유량은 0.025％ 이하이다.

B: 0.0003 내지 0.0050％

B는 입계 페라이트를 억제하고, 냉간 가공성을 향상시키는 효과나, 베이나이트 변태를 촉진해 강도를 향상시키는 효과가 있다. 0.0003％ 미만이면 효과가 불충분하고, 0.0050％를 초과하면 효과가 포화한다.

N: 0.0010 내지 0.0100％

N은, 동적 변형 시효에 의해 냉간 가공성을 열화시키는 경우가 있는 원소이다. 이러한 악영향을 회피하기 위해서, N 함유량을 0.0100％ 이하로 한다. 또한 N은, AlN이나 TiN을 형성하여 결정 입경을 미세화하고, 냉간 가공성을 높이는 효과가 있다. 이로 인해, 하한을 0.0010％로 했다. 바람직한 N의 함유량은 0.0020 내지 0.0040％이다.

본 발명에서는, Cr: 0.01 내지 0.40％, Nb: 0 내지 0.03％, V: 0 내지 0.10％의 1종 또는 2종을 함유해도 된다. Cr, Nb 및 V의 함유는 임의이고 0％여도 된다. Cr은 강의 인장 강도를 높이는 효과가 있고, Nb, 및 V는, 고용 N을 저감하여 동적 변형 시효를 억제하는 효과나, 베이나이트 변태를 촉진하여 강도를 높이는 효과가 있다.

Cr: 0.01 내지 0.40％

Cr은, 강의 인장 강도를 높이는 원소이다. Cr 함유량이 0.01％ 미만인 경우, 상술한 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 한편, Cr 함유량이 0.40％ 초과인 경우, 마르텐사이트가 발생하기 쉬워지고, 이에 의해 신선 가공성이나 냉간 단조성이 열화된다. Cr이 바람직한 함유량은 0.03 내지 0.30％이다.

Nb: 0 내지 0.03％

Nb는, NbN을 형성하고, 고용 N을 저감하여 동적 변형 시효를 억제하는 작용을 갖는 원소이다. Nb 함유량이 0.03％ 초과인 경우, 상술한 효과가 포화됨과 함께, 열간 압연 시에 결함이 발생되기 쉬워진다. Nb 함유량은 바람직하게는 0.025％ 이하이다.

V: 0 내지 0.10％

V는, VN을 형성하고, 고용 N을 저감하여 동적 변형 시효를 억제하는 작용을 갖는 원소이다. V 함유량이 0.10％ 초과인 경우, 상술한 효과가 포화됨과 함께, 열간 압연 시에 결함이 발생되기 쉬워진다. 바람직한 V 함유량은 0.05％ 이하이다.

O: 0 내지 0.0030％ 이하

O는, 선재, 강선, 및 부품(예를 들어 기계 부품) 중에, Al 및 Ti 등의 산화물로서 존재한다. O 함유량이 0.0030％를 초과하는 경우, 조대한 산화물이 강 중에 생성되어, 피로 파괴가 생기기 쉽다. 바람직한 O 함유량은 0.0020％ 이하이다. O 함유량의 하한값은 0％이다.

이상, 본 실시 형태에 관한 선재, 강선 및 부품의 성분 조성에 대해 설명했지만, 성분 조성의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다. 여기서, 불가피적 불순물이란, 원재료에 포함되는, 또는 제조의 과정에서 혼입되는 성분이며, 의도적으로 강에 함유시킨 것이 아닌 성분을 말한다. 또한, 불가피적 불순물이란, 구체적으로는, Sb, Sn, W, Co, As, Mg, Pb, Bi, 및 H를 들 수 있다. 또한, Sb, Sn, W, Co, As, Mg, Pb, Bi, 및 H는, 각각 본원의 효과를 실현한다는 점에서, 각각 0.010％, 0.10％, 0.50％, 0.50％, 0.010％, 0.010％, 0.10％, 0.10％, 및 0.0010％까지 포함하는 것을 허용할 수 있다.

다음에, 본 실시 형태에 관한 선재, 및 강선, 그리고 본 실시 형태에 관한 부품의 금속 조직에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 강선은 본 실시 형태에 관한 선재를 신선 가공함으로써 얻어지고, 본 실시 형태에 관한 부품은 본 실시 형태에 관한 강선을 냉간 단조함으로써, 또는 냉간 단조 및 전조함으로써 얻어진다. 부품의 금속 조직에 냉간 단조 및 전조가 미치는 영향은 작다. 부품에 대한, 냉간 단조 및 전조가 미치는 가공의 양은 작기 때문이다.

(베이나이트의 면적률: 90％ 이상)

금속 조직의 베이나이트의 면적률에 미치는, 신선 가공, 냉간 단조 및 전조의 영향은 작기 때문에, 이하의 설명은, 선재, 강선 및 부품의 어느 것에도 해당된다. 본 실시 형태에 관한 선재, 강선 및 부품의 금속 조직은, 면적률로 90％ 이상의 베이나이트를 포함한다. 본 실시 형태에 있어서, 베이나이트란, 도 1에 도시된 바와 같이, 대상물(선재, 강선 또는 부품)의 횡단면(강재(강선)이 축과 직교하는 단면)을 나이탈로 에칭한 후, 당해 대상물의 표층으로부터 소정의 깊이(예를 들어 표층으로부터 직경의 0.25배의 깊이)의 위치를, 주사형 전자 현미경(SEM)으로 촬영한 경우에, 침상 또는 입상의 시멘타이트가 분산되어 있다고 인식되는 조직이다.

본 실시 형태에 있어서, 선재, 강선 및 부품의 베이나이트의 면적률은 이하의 수순에 의해 결정한다. 즉, 먼저, 대상물의 횡단면을 나이탈로 에칭하여 조직을 현출시킨다. 다음에, 대상물의 직경을 D로 한 경우에, 당해 대상물의 표층으로부터의 깊이가 50㎛의 깊이 위치에 있어서 대칭물의 길이 방향축을 중심으로 90° 간격으로 회전시켜 결정한 4개소와, 당해 대상물의 표층으로부터의 깊이가 0.25D의 깊이 위치에 있어서 상기 축을 중심으로 90° 간격으로 회전시켜 결정한 4개소와, 상기 축의 중심부(표층으로부터의 깊이가 0.5D의 깊이 위치)에 결정한 1개소의 합계 9개소를 특정한다. 그리고 이들 9개소에 대해 SEM을 사용하여 배율 1000배의 조직 사진을 촬영한다. 또한, 촬영된 조직 사진 중의 비베이나이트(페라이트, 펄라이트 및 마르텐사이트의 각 조직)을 눈으로 보아 마킹하고, 각 조직의 영역을 화상 해석에 의해 구한다. 그 결과, 베이나이트를 포함하는 영역은, 관찰 시야 전체로부터 비베이나이트의 영역을 뺌으로써 구해진다. 이 영역의 면적률을 베이나이트의 면적률로 한다. 또한, 이 조작은 적어도 2개의 샘플에 대해 측정, 산출하고, 그들의 평균값을 구하고, 당해 평균값을 본 실시 형태에서의 베이나이트의 면적률로 한다.

단, 베이나이트는 SEM에 의한 조직 사진에서는 판별하기 어려운 경우가 있다. 그 경우는, 전자선 후방 산란 회절 장치(EBSD)를 사용하여 KAM법(Kernel Average Misorientation)에 의해 판별한다. KAM법은 측정 데이터 중에 있는 정육각형의 픽셀의 인접하는 6개인 제1 근사, 그 외측으로 12개인 제2 근사, 또는 추가로 그 외측으로 18개인 제3 근사의 픽셀간의 방위차를 평균하고, 그의 값을 그 중심의 픽셀 값으로 하는 계산을, 각 픽셀에 대해 행하는 방법이다. 이 계산을, 입계를 초과하지 않도록 실시함으로써, 입자 내의 방위 변화를 표현하는 맵을 작성할 수 있다. 베이나이트는, 고온으로 변태한 폴리고날 초석 페라이트와 비교하여 전위 밀도가 크고 입자 내의 변형이 크기 때문에, 결정 방위의 입자 내 차가 크다. 따라서, 본 실시 형태에서의 해석에서는, 인접하는 픽셀간의 방위차를 계산하는 조건은 제3 근사로 하여 이 방위차가 5° 이하가 되는 것을 표시하고, 그 중 방위차가 1° 초과인 입자를 베이나이트로 한다.

이러한 베이나이트의 판별 방법을 전제로, 본 실시 형태에 있어서는, 선재의 베이나이트의 면적률이 90％ 미만인 경우, 이 선재를 신선 가공하여 얻어지는 강선이나, 강선을 냉간 단조하여 얻어지는 부품의 베이나이트의 면적률이 90％ 미만이 된다. 이 경우, 부품의 내력비(=0.2％ 내력/인장 강도) 강도가 저하되어, 예를 들어 기계 부품으로서 사용할 때의 영구 신장이 열화된다. 베이나이트 이외에도, 펄라이트, 초석 페라이트, 및 마르텐사이트 등이 강선에 포함되는 경우가 있지만, 강선의 베이나이트의 면적률이 90％ 이상인 한, 베이나이트 이외의 금속 조직의 함유는 허용된다. 또한, 강선의 베이나이트의 면적률이 90％를 하회하는 경우, 강선의 강도(인장 강도 및 경도 등)가 불균일해지므로, 부품에 대한 냉간 가공 시에 균열이 발생하기 쉬워진다. 또한, 강선에는 베이나이트 이외의 금속 조직이 포함되지 않는 것이 바람직하므로, 강선의 베이나이트의 면적률의 상한값은 100％이다.

(선재의 베이나이트의 평균 블록 입경이 15㎛ 이하)

본 실시 형태에 관한 선재에 있어서는, 횡단면에서 측정한 베이나이트의 평균 블록 입경이 15㎛ 이하이다. 여기서, 횡단면이란, 선재의 축방향에 수직인 면을 의미한다. 선재의 횡단면에서 측정한 베이나이트의 평균 블록 입경이 15㎛를 초과하는 경우, 신선 가공 후의 강선 연성이 낮아지고, 이에 의해 강선의 냉간 가공성이 저하된다. 또한, 이 강선을 냉간 가공하여 얻어지는 부품의 베이나이트의 평균 블록 입경이 조대화된다. 베이나이트의 평균 블록 입경이 조대화된 경우, 내력비가 저하된다. 또한, 선재의 베이나이트의 평균 블록 입경은, 작은 편이 바람직하므로, 그 하한값을 규정할 필요는 없다.

(강선 및 부품의, 베이나이트의 블록 입자의 평균 애스펙트비 R이 1.2 내지 2.0)

본 실시 형태에 관한 강선 및 부품에서는, 강선의 표층 위치에 있어서, 강선의 종단면에서 측정한 베이나이트의 블록 입자의 평균 애스펙트비 R이 1.2 내지 2.0이다. 여기서, 종단면이란, 선재의 축방향에 평행하며, 또한 중심축을 포함하는 면을 의미한다. 베이나이트 블록의 평균 애스펙트비가 1.2 미만에서는, 강선을 냉간 단조하여 제조한 부품의 내수소 취화 특성이 열화된다. 또한, 평균 애스펙트비가 2.0을 초과하면, 내력비가 저하되어, 부품으로 사용할 때에 영구 신장이 열화된다.

본 실시 형태에서는, 강선 및 부품의, 베이나이트의 블록 입자의 평균 애스펙트비 R은, 다음과 같이 결정한다. 먼저, 강선의 종단면에 대해, EBSD를 사용하여 베이나이트 블록 입계를 결정한다. 이때, 종단면의 양측의 각 표면으로부터 강선 중심축의 방향으로 100㎛, 강선 중심축의 방향으로 500㎛의 2개의 영역의 각각에 있어서, 측정 스텝을 0.3㎛로서 영역 내의 각 측정점에서의 bcc-Fe의 결정 방위를 측정하고, 방위차가 15도 이상인 경계를 베이나이트 블록 경계라 정의한다. 그리고, 이 경계에 둘러싸인 영역을 베이나이트 블록 입자로 한다. 이와 같이 하나의 종단면에 있어서 그 양측으로 합계 2개의 영역에 있어서 베이나이트 블록 입자의 맵을 얻는다. 이것을 4개의 샘플에서 행하고, 합계 8개의 영역에 있어서 베이나이트 블록 입자의 맵을 얻는다. 얻어진 베이나이트 블록 입자의 맵으로부터 원 상당 직경이 최대의 것으로부터 순서대로 10개의 베이나이트 블록 입자를 선정한다. 선정된 10개의 베이나이트 블록 입자에 대해 블록 입자의 애스펙트비를 측정하고, 마지막으로 그들의 평균값을 산출하여 베이나이트의 블록 입자의 평균 애스펙트비 R로 한다.

(강선의 베이나이트의 평균 블록 입경이 (15/R)㎛ 이하)

본 실시 형태에 관한 강선에서는, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경이 (15/R)㎛ 이하이다. 여기서, 횡단면이란, 강선의 축방향에 수직인 면을 의미한다. 강선의 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경이 (15/R)㎛를 초과하는 경우, 강선의 연성이 낮아지고, 이에 의해 강선의 냉간 가공성이 저하된다. 또한, 이 강선을 냉간 가공하여 얻어지는 부품의 베이나이트의 평균 블록 입경이 조대화되어, 내력이 저하된다. 또한, 강선의 표층부에 있어서의 베이나이트의 평균 블록 입경은, 작은 편이 바람직하므로, 그 하한값을 규정할 필요는 없다.

본 실시 형태에서는, 선재(강선 및 부품에 대해서도 동일)의 표층에 있어서의 베이나이트의 평균 블록 입경은, 다음과 같이 결정한다. 먼저, 선재의 횡단면에 있어서, 표층으로부터 중심축 방향으로 500㎛의 폭을 갖고 주위 방향으로 500㎛ 연장되는 영역을 결정하고, 이 영역을 중심축 주위로 90° 간격으로 회전시킨 4개의 영역을 특정한다. 그리고, 이들 4개의 영역에 대해, EBSD 장치에 의해 측정한 블록 입경을 평균하여, 선재(강선 및 부품에 대해서도 동일)의 표층에 있어서의 베이나이트의 평균 블록 입경으로 한다.

(부품의 베이나이트의 평균 블록 입경이 (15/R)㎛ 이하)

본 실시 형태에 관한 부품에서는, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경이 (15/R)㎛ 이하이다. 여기서, 횡단면이란, 부품의 축방향에 수직인 면을 의미한다. 부품의 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경이 (15/R)㎛를 초과하는 경우, 내력비가 저하된다. 또한, 강선의 표층부에 있어서의 베이나이트의 평균 블록 입경은, 작은 편이 바람직하므로, 그 하한값을 규정하는 필요는 없다. 또한, 부품의 베이나이트의 평균 블록 입경의 결정 방법은, 상술한 선재의 베이나이트의 평균 블록 입경의 결정 방법과 동일하다.

((선재, 강선 및 부품의, 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경)/(중심부에서의 베이나이트의 평균 블록 입경)이 1.0 미만)

본 실시 형태에 관한 선재, 강선 및 부품에서는, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경과, 횡단면에서 측정한 중심부에서의 베이나이트의 평균 블록 입경의 비가 1.0 미만이다. 당해비가 1.0을 초과하면, 강선의 냉간 단조성이 열화되고, 또한, 부품의 내력비가 열화된다.

본 실시 형태에서는, 선재(강선 및 부품에 대해서도 동일)의 중심부에 있어서의 베이나이트의 평균 블록 입경은, 다음과 같이 결정한다. 먼저, 선재의 횡단면에 있어서, 중심축을 중심으로 하는 500㎛×500㎛의 영역을 결정하고, 이 영역에 대해 EBSD 장치에 의해 블록 입경을 측정한다. 이어서, 상이한 3개의 횡단면에 있어서 동일한 측정을 한 후, 4개의 샘플에 대해 블록 입경을 평균하여, 선재(강선 및 부품에 대해서도 동일)의 중심부에 있어서의 베이나이트의 평균 블록 입경으로 한다.

그리고, 본 실시 형태에서는, 표층의 블록 입경과 중심부의 블록 입경의 비를, (표층의 베이나이트의 평균 블록 입경)/(중심부에서의 베이나이트의 평균 블록 입경)에 의해 구한다.

(베이나이트 중에 분산된 시멘타이트의 평균 입경이 0.1㎛ 이하)

본 실시 형태에 관한 선재, 강선 및 부품에서는, 베이나이트 중에 분산된 시멘타이트의 평균 입경이 0.1㎛ 이하이다. 시멘타이트의 평균 입경이 0.1㎛를 초과하면, 강선의 냉간 단조성이 열화된다. 또한, 부품에서의 내력비가 저하되어, 예를 들어 기계 부품으로서 사용할 때의 영구 신장이 열화된다.

본 실시 형태에 관한 베이나이트 중의 시멘타이트의 평균 입경은 이하의 수순에 의해 결정한다. 먼저, 피크럴을 사용하여 대상물(선재, 강선 또는 부품)의 횡단면을 에칭하고, 조직을 현출시킨다. 이어서, 대상물의 직경을 D라 한 경우에, 당해 대상물의 표층으로부터의 깊이가 50㎛의 깊이 위치에 있어서 대칭물의 길이 방향축을 중심으로 90° 간격으로 회전시켜 결정한 4개소와, 당해 대상물의 표층으로부터의 깊이가 0.25D의 깊이 위치에 있어서 상기 축을 중심으로 90° 간격으로 회전시켜 결정한 4개소와, 상기 축의 중심부(표층으로부터의 깊이가 0.5D의 깊이 위치)에 결정한 1개소의 합계 9개소를 특정한다. 그리고 이들 9개소에 대해 전해 방출 주사형 전자 현미경(FE-SEM)을 사용하여 배율 20000배의 조직 사진을 촬영한다. 마지막으로, 촬영된 화상을 2치화하고, 화상 해석에 의해 시멘타이트의 원 상당 직경을 구하고, 9개의 시료의 평균값을 산출하고, 시멘타이트의 평균 입경으로 한다.

(강선의 한계 압축률이 80％ 이상)

이상과 같이 하여 얻어진 강선은, 양호한 냉간 가공성을 나타낸다. 본 실시 형태에 있어서는, 냉간 가공성을 나타내는 지표로서 한계 압축률을 사용한다. 본 실시 형태에 있어서, 한계 압축률이란, 신선 가공 후의 강선으로부터, 높이가 직경의 1.5배인 시료를 기계 가공에 의해 제작하고, 이 시료의 단면을, 동심원상으로 홈이 부착된 금형을 사용하여 축 방향으로 압축했을 때, 균열이 발생하지 않는 최대의 압축률을 의미한다. 또한, 압축률이란, 신선의 압축 전의 높이(축방향 치수)를 H, 신선의 압축 후의 높이(축방향 치수)를 H1이라 한 경우에, ((H-H1)/H)×100으로 표시되는 값이다. 본 실시 형태에 관한 강선에서는, 한계 압축률을 80％ 이상으로 할 수 있어, 우수한 냉간 가공성을 실현할 수 있다.

다음으로, 선재, 강선, 및 부품의 제조 방법에 대해 그 일례를 설명한다. 먼저, 성분 조성이, 질량％로, C: 0.15 내지 0.30％, Si: 0.05 내지 0.50％, Mn: 0.50 내지 1.50％, P: 0.030％ 이하, S: 0.030％ 이하, Al: 0.005 내지 0.060％, Ti: 0.005 내지 0.030％, B: 0.0003 내지 0.0050％, N: 0.001 내지 0.010％를 함유하고, 필요에 따라, Cr: 0 내지 0.40％, Nb: 0 내지 0.03％, V: 0 내지 0.10％ 중 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 강편을 준비한다. 이 강편을, 1000 내지 1150℃로 가열한 후, 마무리 압연 온도 800 내지 950℃에서 열간 압연함으로써 선재를 얻는다. 이어서, 이 800 내지 950℃의 선재를, 평균 냉각 속도 40℃/s 이상으로 600℃까지 냉각하고, 이어서, 평균 냉각 속도 25℃/s 이상으로 480℃까지 냉각한다. 그 후, 이 선재를 400 내지 480℃의 온도대에서 15초 이상의 항온 유지(제1 항온 유지)를 행하고, 또한, 530 내지 600℃의 온도대에서 25초 이상 침지하여 항온 유지(제2 항온 유지)를 행한다. 그리고 마지막으로, 수랭하여 선재를 얻는다.

마무리 압연 후의 2단계 냉각 및 제1 항온 유지는, 선재를 제1 용융염조 내의 400 내지 480℃의 용융염에 침지시킴으로써 행한다. 또한, 제2 항온 유지는, 선재를 제2 용융염조 내에서 530 내지 600℃의 용융염에 침지시킴으로써 행한다.

여기서, 본 실시 형태에 관한 선재의 제조 방법에서는, 특히, 800 내지 950℃의 선재의 냉각을, 600℃까지의 냉각과, 600℃ 내지 480℃까지의 냉각의 2단계로 나누어 행한다. 특히, 후단의 냉각에서는 냉각 속도를 25℃/s 이상으로 함으로써 베이나이트의 평균 블록 입경을 15㎛ 이하로 제어할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 선재의 제조 방법에서는, 제1 용융염조 내에 있어서의 용융염욕 온도를 400 내지 480℃로 하고, 침지 시간을 15 내지 50s로 한다. 용융염욕 온도를 400℃ 이상으로 함으로써 마르텐사이트의 혼입을 억제하고, 우수한 냉간 단조성이 얻어진다. 한편, 480℃ 이하로 함으로써, 시멘타이트의 평균 입경을 작게 하고, 우수한 냉간 단조성이 얻어짐과 함께 블루잉 처리를 불필요로 할 수 있다. 또한, 침지 시간을 15s 이상으로 함으로써 비베이나이트 조직의 혼입을 억제하고, 우수한 냉간 단조성이 얻어진다. 한편, 50s 이하로 함으로써, 시멘타이트의 평균 입경을 작게 하고, 우수한 냉간 단조성이 얻어짐과 함께 블루잉 처리를 불필요로 할 수 있다.

마찬가지로, 본 실시 형태에 관한 선재의 제조 방법에서는, 제2 용융염조 내에 있어서의 용융염욕 온도를 530 내지 600℃로 하고, 침지 시간을 25 내지 80s로 할 수 있다. 용융염욕 온도를 530℃ 이상으로 함으로써 마르텐사이트의 혼입을 억제하고, 우수한 냉간 단조성이 얻어진다. 한편, 600℃ 이하로 함으로써, 시멘타이트의 평균 입경을 작게 하고, 우수한 냉간 단조성이 얻어짐과 함께 블루잉 처리를 불필요로 할 수 있다. 또한, 침지 시간을 25s 이상으로 함으로써 마르텐사이트의 혼입을 억제하고, 우수한 냉간 단조성이 얻어진다. 한편, 80s 이하로 함으로써, 시멘타이트의 평균 입경을 작게 하고, 우수한 냉간 단조성이 얻어짐과 함께 블루잉 처리를 불필요로 할 수 있다.

다음으로, 본 실시 형태에 관한 강선은, 일례로서 이하의 방법으로 제조할 수 있다. 즉, 상술한 방법으로 제조된 선재를, 총감면율 10 내지 55％로 신선 가공한다. 신선 가공에 있어서의 총감면율 10 내지 55％는, 1회의 신선 가공으로 달성해도 되고, 복수회의 신선 가공으로 달성해도 된다. 이와 같이 하여 본 실시 형태에 관한 강선이 얻어진다.

또한, 본 실시 형태의 부품(기계 부품, 건축 부품 등)은, 일례로서 이하의 방법으로 제조할 수 있다. 즉, 상술한 강선을, 냉간 단조에 의해, 또는 냉간 단조 및 전조에 의해 각종 부품의 형상으로 가공하여, 인장 강도가 700 내지 1200MPa인 부품을 얻을 수 있다.

실시예

이어서, 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해서 채용한 일 조건예이며, 본 발명은 이의 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.

표 1에 나타내는 14종류의 성분 조성의 강편을 사용하고, 표 2에 나타내는 28 패턴의 조건에서, 가열, 열간 압연, 항온 변태 처리, 냉각을 순차 실시하여, 선재(수준 1 내지 28)를 제조했다. 또한, 각 선재를 사용하고, 표 2에 나타내는 감면율로 신선 가공을 행하여, 강선(수준 1 내지 28)을 제조했다. 또한, 각 강선을 이용하고, 높이가 직경의 1.5배인 시료를 기계 가공에 의해 제작하여, 부품(수준 1 내지 28)을 제조했다. 그리고, 각 부품의 단면을, 동심원상으로 홈이 형성된 금형을 사용하여 축 방향으로 압축하여, 균열이 발생하지 않는 최대의 압축률을, 그 부품의 한계 압축률이라 했다. 그리고, 한계 압축률이 80％ 이상의 강선을 냉간 가공성이 양호로 판단했다. 또한, 각 부품의 축부에서 인장 시험편을 채취하고, 인장 시험을 행하고, 인장 강도와 0.2％ 내력을 측정한 후에, 내력비(0.2％ 내력/인장 강도)가 0.90 이상의 부품을 내력비가 양호로 판단했다. 또한, 강재, 강선 및 부품 중 어느 것에 대해서도, 수준 1 내지 7 및 수준 14 내지 20은 발명예이며, 수준 8 내지 13 및 수준 21 내지 28은 비교예이다.

또한, 표 2의 공란을 포함하는 각 수준에 대해 설명하면, 예를 들어 수준 10은, 열간 압연 후, 항온 변태 처리를 행하지 않고, 비등수조에 침지하여 제조한 예이다. 수준 11은, 열간 압연 후, 항온 변태 처리를 행하지 않고, 풍랭에 의해 냉각시켜 제조한 예이다. 수준 13은, 열간 압연한 선재를 일단 실온까지 냉각시킨 뒤, 1000℃까지 재가열하여, 1조의 용융염조에 침지하여 제조한 예이다.

이어서, 표 3에 선재의 조직에 관한 결과를, 표 4에 강선의 조직에 관한 결과를, 그리고 표 5에 강선의 냉간 단조성과 부품의 특성에 관한 결과를, 각각 나타낸다.

표 2 내지 5로부터 명백해진 바와 같이, 본원에서 규정하는 제조 조건의 모두가 소정의 범위 내인 수준 1 내지 7 및 수준 14 내지 20(발명예)에 대해서는, 모두, 강선의 냉간 단조성 및 부품의 특성에 대해 양호한 결과가 얻어졌다. 즉, 수준 1 내지 7 및 수준 14 내지 20에 대해서는, 모두, 부품의 인장 강도가 700 내지 1200MPa이며, 부품 성형한 후에 소위 블루잉 처리를 행하지 않아도, 0.90 이상의 내력비가 얻어지고 있는 것을 알 수 있었다.

이에 반하여, 본원에서 규정하는 제조 조건의 어느 것이 소정의 범위를 벗어난 수준 8 내지 13 및 수준 21 내지 28(비교예 )에 대해서는, 모두, 강선의 냉간 단조성 및 부품의 특성 중 적어도 어느 것인가가 양호한 결과를 나타내지 않는 것을 알 수 있다.

이상에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 저렴하게 제조하는 것이 가능한 인장 강도가 700 내지 1200MPa인 부품이 얻어지고, 또한, 당해 부품의 제조에 사용되는, 구상화 어닐링이나 ??칭·템퍼링 처리, 및 냉간 단조 후의 블루잉 처리의 생략이 가능한 강선 및 그의 강선을 제조하기 위한 선재를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명은 강 부재 제조 산업에 있어서 이용 가능성이 높은 점에서, 유망하다.

Claims (7)

1. 질량％로, C: 0.15 내지 0.30％, Si: 0.05 내지 0.50％, Mn: 0.50 내지 1.50％, P: 0.030％ 이하, S: 0.030％ 이하, Al: 0.005 내지 0.060％, Ti: 0.005 내지 0.030％, B: 0.0003 내지 0.0050％, N: 0.001 내지 0.010％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 선재이며,
   면적률로 금속 조직의 90％ 이상이 베이나이트이며, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경이 15㎛ 이하이고, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경과, 중심부에서 측정한 베이나이트의 평균 블록 입경의 비인, (표층의 베이나이트의 평균 블록 입경)/(중심부에서의 베이나이트의 평균 블록 입경)의 값이 1.0 미만이고, 또한, 베이나이트 중에 분산된 시멘타이트의 평균 입경이 0.1㎛ 이하인
   것을 특징으로 하는 선재.
2. 제1항에 있어서, 상기 선재가, 질량％로, Cr: 0 내지 0.40％, Nb: 0 내지 0.03％, V: 0 내지 0.10％ 중 1종 또는 2종을 더 함유하는, 선재.
3. 질량％로, C: 0.15 내지 0.30％, Si: 0.05 내지 0.50％, Mn: 0.50 내지 1.50％, P: 0.030％ 이하, S: 0.030％ 이하, Al: 0.005 내지 0.060％, Ti: 0.005 내지 0.030％, B: 0.0003 내지 0.0050％, N: 0.001 내지 0.010％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 신선 가공된 강선이며,
   면적률로 금속 조직 90％ 이상이 베이나이트이며, 강선의 표층에 있어서, 종단면에서 측정한 베이나이트의 블록 입자의 평균 애스펙트비 R이 1.2 내지 2.0이며, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경이 (15/R)㎛ 이하이고, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경과, 중심부에서 측정한 베이나이트의 평균 블록 입경의 비인, (표층의 베이나이트의 평균 블록 입경)/(중심부에서의 베이나이트의 평균 블록 입경)의 값이 1.0 미만이고, 또한, 베이나이트 중에 분산된 시멘타이트의 평균 입경이 0.1㎛ 이하인
   것을 특징으로 하는 강선.
4. 제3항에 있어서, 상기 강선이, 질량％로, Cr: 0 내지 0.40％, Nb: 0 내지 0.03％, V: 0 내지 0.10％ 중 1종 또는 2종을 더 함유하는, 강선.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 한계 압축률이 80％ 이상인, 강선.
6. 질량％로, C: 0.15 내지 0.30％, Si: 0.05 내지 0.50％, Mn: 0.50 내지 1.50％, P: 0.030％ 이하, S: 0.030％ 이하, Al: 0.005 내지 0.060％, Ti: 0.005 내지 0.030％, B: 0.0003 내지 0.0050％, N: 0.001 내지 0.010％를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 부품이며,
   면적률로 금속 조직의 90％ 이상이 베이나이트이며, 부품의 표층에 있어서, 종단면에서 측정한 베이나이트의 블록 입자의 평균 애스펙트비 R이 1.2 내지 2.0이며, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경이 (15/R)㎛ 이하이고, 횡단면에서 측정한 표층의 베이나이트의 평균 블록 입경과, 중심부에서 측정한 베이나이트의 평균 블록 입경의 비인, (표층의 베이나이트의 평균 블록 입경)/(중심부에서의 베이나이트의 평균 블록 입경)의 값이 1.0 미만이고, 또한, 베이나이트 중에 분산된 시멘타이트의 평균 입경이 0.1㎛ 이하인
   것을 특징으로 하는 부품.
7. 제6항에 있어서, 상기 부품이, 질량％로, Cr: 0 내지 0.40％, Nb: 0 내지 0.03％, V: 0 내지 0.10％ 중 1종 또는 2종을 더 함유하는, 부품.

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