KR20210072067A

KR20210072067A - 열간 압연 선재

Info

Publication number: KR20210072067A
Application number: KR1020217013788A
Authority: KR
Inventors: 마사시 사카모토; 준이치 고다마; 요시히로 다이토
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2021-06-16
Also published as: WO2020080415A1; JP7063394B2; KR102534998B1; US20210395868A1; JPWO2020080415A1; CN112840044B; CN112840044A

Abstract

이 열간 압연 선재는, 화학 조성이, 질량%로, C: 0.90 내지 1.10%, Si: 0.50 내지 0.80%, Mn: 0.10 내지 0.70%, Cr: 0.10 내지 0.40%, P: 0.020% 이하, S: 0.015% 이하, N: 0.0060% 이하, O: 0.0040% 이하를 함유하고, 또한 질량%로 식 (1), (2)를 충족하고, 잔부는 Fe 및 불순물을 포함하고, 조직이, 면적률로 95.0% 이상의 펄라이트와, 잔부를 포함하고, 단위 ㎫의 인장 강도인 TS와, C 함유량, Si 함유량, Cr 함유량으로부터 결정되는 TS*가 식 (3)을 충족한다.
0.50≤[Si]+[Cr]≤0.90 … (1)
0.40≤[Cr]+[Mn]≤0.80 … (2)
-50＜TS-TS*＜50 … (3)
여기서, 상기 TS*는, 이하의 식 (3')에 의해 계산된다.
TS*=1000×[C]+100×[Si]+125×[Cr]+150 … (3')

Description

열간 압연 선재

본 발명은, 압연 후에 냉간 신선 가공 공정을 거쳐서 제조되는 고강도 강선(예를 들어, 스틸 코드, 소 와이어 등)의 소재가 되는, 열간 압연 선재에 관한 것이다. 본원은 2018년 10월 16일에, 일본에 출원된 일본특허출원 제2018-195045호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

스틸 코드나 소 와이어 등에 사용되는 고강도 강선은, 시판되고 있는 강재 중에서는 가장 강도가 높은 품종 중 하나이다. 그러나, 이들 고강도 강선은, 제조 비용 저감이나 제품의 차별화를 위해, 가일층의 고강도화, 세경화가 요구되고 있다.

반면에, 스틸 코드는 최종적으로 복수개를 서로 꼬아서 가공(꼬임 가공)한 상태에서 사용하게 되는 경우가 많고, 또한 소 와이어에 있어서 단선으로 사용하는 경우에도 꼬인 상태에서 사용되는 경우가 있다. 그 때문에, 이들 고강도 강선은, 강도뿐만 아니라 연성도 필요해진다.

이들 고강도 강선은, 일반적으로, 열간 압연 선재(이하, 선재)를 소정의 선 직경까지 건식의 신선 가공(1차 신선: 이후, 생신선(Direct drawing)이라고 한다.)한 후, 페이턴팅 등의 열처리 및 도금을 행하고, 추가로 습식의 신선 가공(제품이 되기 전의 최종 신선: 이후, 최종 신선(Final drawing)이라고 한다.)을 거쳐서 제조된다. 또한, 제품의 직경이나 선재의 가공성에 따라서는, 건식의 신선 가공 중간에 페이턴팅을 1회 이상 행하는 경우도 있다.

고강도 강선은 고강도화의 요구에 부응하기 위해, 소재로서 고탄소강, 특히 공석강 이상의 양의 C(탄소)를 함유하는 과공석강이 사용되고 있다. 반면에, 상술한 바와 같이, 고강도 강선은, 꼬임선 가공 등의 공정을 거쳐, 제품으로서 사용되는 경우도 있으므로, 꼬임선 가공에 견딜 수 있는 연성도 필요하다. 그 때문에, 과공석강선에 있어서, 가일층의 고강도화와 고연성화의 양립을 도모하는 방법으로서, Si 등의 함유량을 높이는 것이 생각된다. 그러나, Si 등의 함유량을 높이면, 강선의 강도는 상승하지만, 선재의 강도도 높아짐으로써, 생신선성(생신선에 있어서의 신선 가공성: Direct Drawability)이나 연성이 저하된다.

이와 같은 과제에 대해서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 선재의 초석 시멘타이트 내부의 Si 농도와 라멜라 페라이트 내부의 Si 농도가 제어된, 신선성이 우수한 고탄소강 선재 및 강선이 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 1에 기재된 선재의 가공성으로는 불충분하여 보다 많은 가공이 가능한 선재가 요구되고 있다.

또한, 특허문헌 2에는, C의 함유량을 적절히 제어함과 함께 Si 및 Cr을 합계 함유량으로 0.6 내지 1.2%가 되도록 복합 첨가하여 펄라이트 층상 조직을 미세화함으로써, 고강도 및 고연성을 갖는 신선용 선재가 얻어진다고 기재되어 있다.

특허문헌 2에서 실제로 신선 후의 연성을 평가한 수준은 납 페이턴팅에 의해 제조한 것이며, 열간 압연 선재의 신선 가공성(생신선성)에 관한 평가는 되어 있지 않지만, 특허문헌 2에서는 선재의 인장 강도가 크므로, 생신선성이 낮다고 생각된다.

일본특허공개 2017-61740호 공보 일본특허 공표 제2011-509345호 공보

본 발명은, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 검토를 행하였다. 즉, 본 발명은 최종 제품으로서의 신선 가공 후의 강선에 있어서 고강도이고 또한 연성을 얻기 위해서, 공석강 이상의 C를 함유하고, 추가로 Si 함유량 및 Cr 함유량을 소정량 이상으로 하는 것을 전제로 한 선재이며, 열간 압연 후에 다시 가열하는 열처리를 실시하지 않고 얻어지는(열간 압연 그대로), 우수한 생신선성을 갖는 선재(열간 압연 선재)를 제공하는 것을 과제로 한다.

이하, 특별한 언급이 없는 한, 생신선성은, 신선 가공성 중, 열간 압연 선재에 대하여, 신선 전에 열처리를 실시하지 않고, 건식 신선에 의해 행해지는 1차 신선 가공에 있어서의 신선 가공성을 나타낸다.

본 발명자들은, C 함유량이 0.90% 내지 1.10%인 과공석강을 사용하여, 다양한 열간 압연 조건에서 금속 조직과 인장 강도를 제어한 열간 압연 선재를 제작했다. 그들 열간 압연 선재를 사용하여, 선재의 조직 및 인장 강도가 강선의 기계적 특성에 미치는 영향에 대해서 상세히 검토했다. 그 결과, C 함유량, Si 함유량, Cr 함유량, Mn 함유량을 제어하고, 또한 인장 강도를 화학 조성에 따라서 결정되는 범위로 제어함으로써, 우수한 생신선성을 얻을 수 있다고 하는 지견을 얻고, 본 발명에 이르렀다.

본 발명은, 이상의 지견에 기초해서 완성한 것이며, 그 요지는 이하와 같다.

(1) 본 발명의 일 형태에 따른 열간 압연 선재는, 화학 조성이, 질량%로, C: 0.90 내지 1.10%, Si: 0.50 내지 0.80%, Mn: 0.10 내지 0.70%, Cr: 0.10 내지 0.40%, P: 0.020% 이하, S: 0.015% 이하, N: 0.0060% 이하, O: 0.0040% 이하를 함유하고, 또한 질량%로 식 (a), (b)을 충족하고, 잔부는 Fe 및 불순물을 포함하고, 조직이, 면적률로 95.0% 이상의 펄라이트와, 잔부를 포함하고, 단위 ㎫의 인장 강도(ultimate tensile strength)인 TS와, C 함유량, Si 함유량, Cr 함유량으로부터 결정되는 TS*가 식 (c)을 충족한다.

0.50≤[Si]+[Cr]≤0.90 … (a)

0.40≤[Cr]+[Mn]≤0.80 … (b)

-50＜TS-TS*＜50 … (c)

여기서, 상기 TS*는, 이하의 식 (c')에 의해 계산된다.

TS*=1000×[C]+100×[Si]+125×[Cr]+150 … (c')

또한, 상기 식 (a), (b), (c')에 있어서, [X]는 원소 X의 질량%에 의한 함유량이다.

(2) 상기 (1)에 기재된 열간 압연 선재에서는, 상기 화학 조성이, Al: 0.003% 이하, Ni: 0.50% 이하, Co: 1.00% 이하, Mo: 0.20% 이하, B: 0.0030% 이하, Cu: 0.15% 이하에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 열간 압연 선재에서는, 상기 화학 조성이, Nb: 0.05% 이하, V: 0.05% 이하, Ti: 0.05% 이하, REM: 0.05% 이하, Mg: 0.05% 이하, Ca: 0.05% 이하, Zr: 0.05% 이하, W: 0.05% 이하에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 열간 압연 선재는, 표면으로부터 200㎛의 깊이까지의 범위를 표층 영역이라 정의하고, 선재의 길이 방향에 대하여 수직인 단면의 원상당 반경을 단위㎜로 R로 했을 때의 상기 선재의 중심으로부터 R/5까지의 범위를 중심부라 정의했을 때, 상기 표층 영역의 비커스 경도인 HVs와, 상기 중심부의 비커스 경도인 HVc가, 하기의 식 (d)를 충족해도 된다.

-45≤HVs-HVc≤0 … (d)

(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 열간 압연 선재는, 선재의 길이 방향에 대하여 수직인 단면의 원상당 반경을 단위㎜로 R로 했을 때의 상기 선재의 중심으로부터 R/5까지의 범위를 중심부라 정의했을 때, 상기 중심부에 있어서, 초석 시멘타이트의 평균 두께가 0.25㎛ 이하여도 된다.

(6) 상기 (5)에 기재된 열간 압연 선재는, 상기 중심부에 있어서, 상기 조직에 있어서의 상기 초석 시멘타이트의 면적률이 0.5% 이하여도 된다.

(7) 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 열간 압연 선재는, 선 직경이 3.0 내지 6.0㎜여도 된다.

본 발명의 상기 양태에 의하면, 공석강 이상의 C와, Si 및 Cr을 함유하고, 열간 압연 후에 다시 가열하는 열처리를 실시하지 않고 얻어지는, 높은 진변형으로도 델라미네이션이 일어나지 않는, 우수한 생신선성을 갖는 열간 압연 선재를 제공할 수 있다.

도 1은 초석 시멘타이트의 두께 측정 방법을 설명하는 모식도이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 열간 압연 선재(이하, 본 실시 형태에 따른 선재)에 대해서 상세히 설명한다.

먼저, 본 실시 형태에 따른 선재의 강 중 성분(화학 성분)은 이하와 같다. 이하의 설명에 있어서, 각 원소의 단위는 특별한 언급이 없는 한, 질량%이다.

C: 0.90 내지 1.10%

C(탄소)는 열간 압연 선재 및 제품이 되는 강선의 강도를 높이기 위해서 필수적인 원소이다. C 함유량이 0.90% 미만에서는 스틸 코드 등의 최종 제품의 강선 인장 강도가 저하된다. 그 때문에, C 함유량을 0.90% 이상으로 한다. 바람직하게는, 0.95% 이상이고, 보다 바람직하게는 1.00% 이상이다.

한편, C 함유량이 1.10%를 초과하면, 초석 시멘타이트가 증가해서 단선이 다발하는 것에 더하여, 열간 압연 선재의 강도가 과도하게 높아져서, 생신선성 등의 신선 가공성의 저하나, 신선 후의 강선의 연성 저하를 초래한다. 그 때문에, C 함유량을 1.10% 이하로 한다. 바람직하게는 1.08% 이하이다.

Si: 0.50 내지 0.80%

Si(규소)는 초석 시멘타이트의 생성을 억제하는 효과를 갖는 원소이다. 또한, Si는 신선 후의 강선의 연성을 향상시키는 효과를 갖는 원소이다. 이들 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는, Si 함유량을 0.50% 이상으로 할 필요가 있다. 바람직하게는 0.55% 이상이다.

한편, Si를 과잉으로 함유하면, 신선 가공성에 유해한 SiO₂계 개재물이 발생하기 쉬워지는 것 외에, 페라이트에의 고용 강화가 상승함으로써, 생신선성 등의 신선 가공성이 저하된다. 그 때문에, Si 함유량을 0.80% 이하로 정한다. 바람직하게는 0.70% 이하이다.

Mn: 0.10 내지 0.70%

Mn(망간)은 탈산 및 탈황에 유용한 원소이다. 또한, Mn은 오스테나이트로부터의 초석 시멘타이트나 입계 페라이트의 변태를 지연시키는 효과를 가지므로, 펄라이트 주체의 조직을 얻기 위해서 유용한 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서, Mn 함유량을 0.10% 이상으로 한다.

한편, Mn을 과잉으로 함유해도 상기 효과가 포화할뿐만 아니라, 열간 압연 후의 냉각 과정에서, 베이나이트, 마르텐사이트 등의 과냉 조직이 발생하기 쉬워지거나, 변태 완료까지의 시간이 장시간이 되어, 생산성의 저하나 설비 비용의 증가로 이어진다. 그 때문에, Mn 함유량을 0.70% 이하로 정한다. 바람직하게는 0.50% 이하이다.

Cr: 0.10 내지 0.40%

Cr(크롬)은 Mn과 마찬가지로 오스테나이트로부터의 초석 시멘타이트나 입계 페라이트의 변태를 지연시키는 효과를 갖고, 펄라이트 주체의 조직을 얻기 위해서 유용한 원소이다. 또한, Cr은 펄라이트 조직의 라멜라 간격을 좁힘으로써 신선 시의 가공 경화율을 상승시키고, 제품이 되는 강선의 강도를 높이기 위해서 유용한 원소이다. 이 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서, Cr 함유량을 0.10% 이상으로 한다.

한편, Cr 함유량이 0.40% 초과에서는, 이들 효과가 포화할뿐만 아니라, ??칭성이 높아지고, 열간 압연 후의 냉각 과정에서 베이나이트, 마르텐사이트 등의 과냉 조직이 발생하기 쉬워지거나, 변태 완료까지의 시간이 장시간이 되어, 생산성의 저하나 설비 비용의 증가로 이어진다. 따라서, Cr 함유량을 0.40% 이하로 한다. 바람직하게는, 0.30% 이하이다.

P: 0.020% 이하

P(인)은 불순물이다. P 함유량이 0.020%를 초과하면, P가 결정립계에 편석해서 신선 가공성이 저하될 우려가 있다. 따라서, P 함유량을 0.020% 이하로 제한한다. 바람직하게는, P 함유량을 0.015% 이하로 제한한다. P 함유량은 적을수록 바람직하므로, P 함유량의 하한이 0%여도 된다. 그러나, P 함유량을 0%로 하는 것은, 기술적으로 용이하지 않고, 또한 안정적으로 0.001% 미만으로 하는 것으로도, 제강 비용이 높아진다. 따라서, P 함유량을 0.001% 이상으로 해도 된다.

S: 0.015% 이하

S(황)은 불순물이다. S 함유량이 0.015%를 초과하면, 조대한 MnS가 형성되어 생신선성 등의 신선 가공성이 저하될 우려가 있다. 따라서, S 함유량을 0.015% 이하로 제한한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.010% 이하, 보다 바람직하게는 0.008% 이하로 제한한다. S 함유량은 적을수록 바람직하므로, S 함유량의 하한이 0%여도 된다. 그러나, S 함유량을 0%로 하는 것은, 기술적으로 용이하지 않고, 또한 안정적으로 0.001% 미만으로 하는 것으로도, 제강 비용이 높아진다. 따라서, S 함유량을 0.001% 이상으로 해도 된다.

N: 0.0060% 이하

N은 질화물을 형성하는 원소이다. 질화물은 경질이고, 열간 압연이나 신선 가공으로 변형하지 않으므로, 최종 신선 가공 중에 단선의 기점이 되기 쉽다. 특히 N 함유량이 0.0060%를 초과하면, 최종 신선 가공 중에 단선하기 쉬워진다. 그 때문에, N 함유량은 0.0060% 이하로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.0050% 이하이다.

O: 0.0040% 이하

O(산소)는 산화물을 형성하기 쉬운 원소이다. 그 때문에, O는 Al 등과 결합해서 산화물계 개재물을 형성해서 신선 가공성을 저하시킨다. 특히, O 함유량이 0.0040%를 초과하면, 산화물계 개재물이 조대화해서 최종 신선 가공 중에 단선이 다발하고, 신선 가공성의 저하가 현저해진다. 그 때문에, O 함유량은 0.0040% 이하로 규제한다. 바람직하게는, O 함유량은 0.0030% 이하이다.

[Si]+[Cr]: 0.50 내지 0.90% ([Si]는 Si 함유량, [Cr]은 Cr 함유량)

본 실시 형태에 따른 선재에서는, 신선 후의 강선의 고강도화와 고연성화를 양립시키기 위해서, Si와 Cr의 합계 함유량을 0.50% 이상으로 한다. 양 원소의 합계 함유량이, 0.50% 미만에서는 이들 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 바람직하게는 0.60% 이상이다. 이 조정에 의해 초석 시멘타이트는 생신선성에 영향을 미치지 않을 정도로 조정된다.

한편, Si와 Cr의 합계 함유량이 0.90% 초과에서는 인장 강도가 과잉으로 증가하고, 생신선성이 저하된다. 따라서, Si와 Cr의 합계 함유량을 0.90% 이하로 한다. 바람직하게는 0.80% 이하이다.

[Cr]+[Mn]: 0.40 내지 0.80% ([Cr]은 Cr 함유량, [Mn]은 Mn 함유량)

본 실시 형태에 따른 선재에서는, 열간 압연 시에 초석 시멘타이트 및 입계 페라이트의 생성을 억제하기 위해서, Mn과 Cr의 합계 함유량을 제어한다. 양 원소의 합계량이 0.40% 미만에서는, 이들 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 그 때문에, Mn과 Cr의 합계 함유량을 0.40% 이상으로 한다. 바람직하게는 0.45% 이상이다.

한편, Mn과 Cr의 합계 함유량이 0.80% 초과에서는, ??칭성이 과잉으로 높아지고, 열간 압연 시에 베이나이트나 마르텐사이트 등의 과냉 조직이 발생하기 쉬워지거나, 변태 완료까지의 시간이 장시간이 되어, 생산성의 저하나 설비 비용의 증가로 이어진다. 따라서, Mn과 Cr의 합계량을 0.80% 이하로 한다. 보다 바람직하게는 0.60% 이하이다.

본 실시 형태에 따른 선재는, 상기의 원소를 함유하는 것을 기본으로 하지만, 또한 하기에 나타내는 원소의 1종 또는 2종 이상을 하기에 나타내는 범위에서 선택적으로 함유시켜도 된다. 단, 이하의 원소는 반드시 함유시키지는 않아도 되므로, 하한은 0%를 포함한다.

Al: 0.003% 이하

Al은 함유하지 않아도 된다. Al(알루미늄)은 탈산 원소로서 매우 유용하므로, 그 효과를 활용하기 위해서 함유시켜도 된다.

한편, Al은 O와 반응하여, Al₂O₃ 등의 경질의 산화물이 발생하고, 생신선성이나 최종 신선의 신선 가공성이나 강선의 연성 저하 요인이 되는 원소이다. 그 때문에, Al 함유량을 0.003% 이하로 한다. 보다 바람직하게는, Al 함유량은 0.002% 이하이다.

Ni: 0.50% 이하

Ni는 함유하지 않아도 된다. Ni(니켈)은 강의 오스테나이트로부터 초석 시멘타이트나 입계 페라이트로의 변태를 지연시키는 효과를 가지므로, 펄라이트 주체의 조직을 얻기 위해서 유용한 원소이다. 또한, Ni는 신선재(신선 후의 강선)의 인성을 높이는 원소이다. 그 때문에, 함유시켜도 된다. 이들 효과를 얻는 경우, Ni 함유량을 0.10% 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Ni를 과잉으로 함유하면, ??칭성이 과대해지고, 열간 압연 후의 냉각 과정에서 베이나이트, 마르텐사이트 등의 과냉 조직이 발생하고, 생신선성이 저하된다. 그 때문에, 함유시키는 경우에도, Ni 함유량을 0.50% 이하로 하는 것이 바람직하다.

Co: 1.00% 이하

Co는 함유시키지 않아도 된다. Co(코발트)는 열간 압연 선재에 있어서의 초석 페라이트의 석출을 억제하는 데 유효한 원소이다. 또한, 강선의 연성을 향상시키는 데 유효한 원소이다. 그 때문에, 함유시켜도 된다. 상기 효과를 얻는 경우, Co 함유량을 0.10% 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Co를 과잉으로 함유시켜도 그 효과는 포화하여 경제적으로 효과가 없으므로, 함유시키는 경우에도, Co 함유량을 1.00% 이하로 하는 것이 바람직하다.

Mo: 0.20% 이하

Mo는 함유시키지 않아도 된다. Mo(몰리브덴)은 강의 오스테나이트로부터 초석 시멘타이트나 입계 페라이트로의 변태를 지연시키는 효과를 가지므로, 펄라이트 주체의 조직을 얻기 위해서 유용한 원소이다. 그 때문에, 함유시켜도 된다. 상기 효과를 얻는 경우, Mo 함유량을 0.03% 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Mo 함유량이 0.20% 초과에서는, ??칭성이 과대해지고, 열간 압연 후의 냉각 과정에서 베이나이트, 마르텐사이트 등의 과냉 조직이 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 함유시키는 경우에도, Mo 함유량을 0.20% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.15% 이하이다.

B: 0.0030% 이하

B는 함유하지 않아도 된다. B(붕소)는 입계에 농화하여, 초석 페라이트의 생성을 억제하기 위해서 유효한 원소이다. 그 때문에, 함유시켜도 된다. 상기 효과를 얻는 경우, B 함유량을 0.0002% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.0005% 이상이다.

한편, B를 과잉으로 함유하면 오스테나이트 중에 Fe₂₃(CB)₆ 등의 탄화물이 형성되고, 생신선이나 최종 신선의 신선 가공성이 저하된다. 그 때문에, 함유시키는 경우에도, B 함유량을 0.0030% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.0020% 이하이다.

Cu: 0.15% 이하

Cu는 함유시키지 않아도 된다. Cu(구리)는 석출 경화 등에 의해, 신선 후에 얻어지는 강선의 고강도화에 기여하는 원소이다. 그 때문에, 함유시켜도 된다. 상기 효과를 얻는 경우, Cu 함유량을 0.05% 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Cu는 과잉으로 함유되면 입계 취화를 야기하여, 흠집의 발생 요인이 된다. 그 때문에, 함유시키는 경우에도, Cu 함유량을 0.15% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.13% 이하이다.

본 발명의 강은, 상기 성분을 함유하고, 잔부는 실질적으로 Fe 및 불순물로 형성된다. 단, 본 실시 형태에 따른 선재의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, Nb, V, Ti, REM, Mg, Ca, Zr, W를 함유해도 된다. 이들 원소는, 모두 함유량이 0.05% 이하이면 본 실시 형태에 따른 선재의 효과를 손상시키지 않는다.

이어서, 본 실시 형태에 따른 선재의 조직(마이크로 조직)에 대해서 설명한다.

[면적률로 95.0% 이상의 펄라이트와, 잔부를 포함한다]

본 실시 형태에 따른 선재는, 면적률로 95.0% 이상의 펄라이트와, 잔부를 포함한다. 잔부는 초석 시멘타이트, 입계 페라이트, 베이나이트 또는 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트 중 어느 1종 혹은 2종 이상이다. 초석 시멘타이트, 입계 페라이트, 베이나이트, 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트는, 파괴의 전파 경로가 될 수 있을 가능성이 있고, 이들 면적률이 커지면, 생신선성의 저하 요인으로도 된다. 그 때문에, 펄라이트의 면적률을 95.0% 이상으로 하고, 잔부의 면적률을 5.0% 이하로 한다. 바람직하게는, 펄라이트의 면적률을 97.0% 이상으로 한다. 펄라이트 면적률은 100%여도 되지만, 본 실시 형태에 따른 선재의 성분계로, 초석 시멘타이트, 입계 페라이트, 베이나이트, 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트의 생성을 완전히 억제하는 것은 곤란하다. 이들 조직의 생성을 완전히 억제하려고 하면, 매우 우수한 냉각 능력이 요구되어, 설비 비용이 증가하는 것 외에, 인장 강도가 상승하는 등에 의해 생신선성의 저하나 신선 시의 부하가 증대해서 2차 가공에서 비용이 증가할 가능성이 있다. 그 때문에, 펄라이트의 면적률은, 99.0% 이하여도 된다.

[-50＜TS-TS*＜50]

본 실시 형태에 따른 선재에서는, 인장 시험에 의해 얻어지는 인장 강도 TS(㎫)를, 하기의 식 (3)으로 규정하는 범위로 제어한다. 식 (3)의 TS로 나타나는 TS*는, 이하의 식 (3')에 의해 산출되는, 화학 조성(특히 C 함유량, Si 함유량 및 Cr 함유량)에 따른 인장 강도의 적정값이다. TS-TS*가 ±50(㎫)보다 작은 범위 내이면, Si 함유량이 높아도 생신선성이 우수하다.

인장 강도 TS가, TS*에 대하여 50㎫ 이상 작아지면, 생신선성이 저하된다. 이것은, 조직에 있어서, 입경의 조대화나 라멜라 시멘타이트가 두꺼워지는 것 등에 의한다고 생각된다. 한편, 평균 인장 강도 TS가 TS*에 대하여 50㎫이상 커지면, 신선 시의 가공 경화율이 높아지고, 강선의 인장 강도가 증가하고, 연성이 저하되기 쉬워져서, 생신선성이 저하된다. 또한, 다이스나 신선기의 부하 증대가 되어, 제조 비용이 증가할 우려가 있다.

바람직하게는, TS-TS*가 ±45(㎫)의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 TS-TS*가 ±40(㎫)의 범위 내이다.

-50＜TS-TS*＜50 … (3)

TS*(㎫)=1000×[C]+100×[Si]+125×[Cr]+150 … (3')

식 (3')에 있어서, [C]는 C 함유량(질량%), [Si]는 Si 함유량(질량%), [Cr]은 Cr 함유량(질량%)을 나타낸다.

잔부 조직 중, 초석 시멘타이트는, 단선의 요인이 될 수 있는 등, 신선 가공성에 대한 영향이 크다. 그러나, 초석 시멘타이트가 존재하는 경우(면적률이 0% 초과인 경우)에도, 소량의 석출이며, 또한 두께 등의 형상이 제어되고 있으면, 생신선성에 대한 영향은 작아진다. 구체적으로는, 선재의 길이 방향에 대하여 수직인 단면의 원상당 반경을 R(㎜)로 했을 때 중심으로부터 R/5까지의 범위(이하, 중심부라 하는 경우가 있다)에 있어서의, 초석 시멘타이트의 면적률이 0.50% 이하이며, 초석 시멘타이트의 평균 두께가 0.25㎛ 이하이면, 생신선성은 향상된다. 보다 바람직하게는, 초석 시멘타이트의 면적률은 0.40% 이하이고, 초석 시멘타이트의 두께는 0.20㎛ 이하이다. 초석 시멘타이트의 면적률이나 두께가 규정한 값보다 크면, 신선 시의 결함도 커지고, 단선의 요인이 되기 쉬워진다. 본 실시 형태에서는 초석 시멘타이트의 면적률이 0%인 경우도 있으므로, 초석 시멘타이트의 두께 하한은 0㎛이지만, 초석 시멘타이트의 두께 하한은 0㎛ 초과여도 된다.

[-45≤HVs-HVc≤0]

본 실시 형태에 따른 선재에 있어서, 표층부의 경도를 중심부의 경도보다 낮게 하는 것으로, 신선 가공성이 더욱 향상된다. 반면에, 표층부의 경도를 너무 낮게 하면, 불균일성이 증가하는 것 외에, 탈탄 등이 보이게 되어, 신선 가공성이 저하된다. 그 때문에, 표면으로부터 0.2㎜의 깊이까지의 범위(표층 영역)의 비커스 경도 HVs와, 선재의 길이 방향에 대하여 수직인 단면의 원상당 반경을 R(㎜)로 했을 때 중심으로부터 R/5까지의 범위(중심부)의 비커스 경도 HVc가 식 (4)를 충족하도록 제어하는 것이 바람직하다. HVs-HVc를 식 (4)에서 규정한 범위로 함으로써,보다 우수한 생신선성을 확보할 수 있다.

-45≤HVs-HVc＜0 … (4)

열간 압연 선재의 선 직경(2R)은, 권취 후의 냉각 속도에 영향을 미치고, 그 결과로서, 금속 조직이나 인장 강도 등에 영향을 미친다. 열간 압연 선재의 직경(선 직경)이 6.0㎜초과에서는, 선재 중심의 냉각 속도가 느려지기 쉽고, 초석 시멘타이트가 생성되기 쉬워져서 펄라이트의 면적률이 저하될 우려가 있다. 한편, 열간 압연 선재의 직경이 3.0㎜ 미만에서는, 제조가 곤란한 것 외에, 생산 효율이 저하되고, 열간 압연 선재의 비용이 상승할 가능성이 있다. 따라서, 선 직경은 3.0㎜이상 6.0㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다.

이어서, 본 실시 형태에 따른 선재가 포함하는 조직의 면적률이나 초석 시멘타이트의 평균 두께, 인장 강도, 표층 영역 및 중심부의 경도의, 각각의 측정 방법에 대해서 설명한다.

초석 시멘타이트, 입계 페라이트, 베이나이트 및 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트의 면적률 측정은, 이하와 같이 행한다.

열간 압연 후의 선재를 절단하고, 길이 방향과 수직한 횡단면을 관찰할 수 있도록 수지 매립한 후, 연마지나 알루미나 지립으로 연마해서 경면 마무리한 시료로 한다. 이 경면 마무리를 행한 시료를 3% 나이탈 용액으로 부식시킨 후, 주사 전자 현미경(SEM)을 사용해서 관찰, 촬영한다. 촬영은 단면 전역을 대상으로, 2000배 내지 5000배의 배율로, 관찰 시야 면적이 0.02㎟ 이상이 되도록 촬영하고, 촬영한 화상 상에 투명한 시트 등을 설치하고, 초석 시멘타이트, 베이나이트, 입계 페라이트, 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트를 각각 별개로 빈틈없이 칠한 후, 입자 해석 소프트웨어 등의 화상 해석 소프트웨어를 사용하여, 빈틈없이 칠한 개소의 면적을 측정함으로써, 초석 시멘타이트, 베이나이트, 입계 페라이트 및 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트의 면적률 계측을 행할 수 있다. 측정 시에, 2000배의 배율로 측정하는 것을 기본으로 하지만, 해당 측정 위치가 초석 시멘타이트, 베이나이트, 입계 페라이트 및 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트의 어느 것인지 여부를, 2000배의 배율로는 판단할 수 없는 경우, 그보다 높은 배율로 관찰하여, 어느 조직인지 판단해도 된다. 단, 그 경우에는, 2000배와 마찬가지인 시야가 되도록 연속으로 촬영한다.

펄라이트의 면적률은, 상기에서 측정한 초석 시멘타이트, 베이나이트, 페라이트, 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트의 면적률의 합계를, 전체(100%)에서 차감하는 것으로 얻어진다.

초석 시멘타이트의 두께는, 면적률의 측정과 마찬가지 방법으로 관찰 샘플의 준비를 행하고, SEM을 사용해서 촬영한 화상을 사용하여 측정한다. 선재의 중심부(중심으로부터 R/5까지의 범위)에서 2000배의 배율로 5 시야를 촬영한다. 그들 촬영한 사진 중에서, 초석 시멘타이트 중 긴 직경이 큰 것부터 10군데에 대해서, 초석 시멘타이트의 긴 직경을 4등분하는 긴 직경 방향과 수직한 선을 3개 긋고, 그 선 상에서 측정되는 3군데의 두께의 평균값을 초석 시멘타이트의 두께로 한다. 즉, 도 1에 있어서, 초석 시멘타이트의 두께는, T1, T2, T3의 평균을 당해 초석 시멘타이트의 두께라 정의한다. 초석 시멘타이트의 두께 측정에 있어서, 측정 개소가 시멘타이트의 분기점이 되는 경우에는, 그 개소는 평균에 포함하지 않는 것으로 한다. 초석 시멘타이트가 10개 미만인 경우에는, 측정된 것만으로 평균값을 산출한다. 단, 2000배의 배율로는 측정이 용이하지 않을 경우, 대상이 되는 초석 시멘타이트를 그것보다 높은 배율(예를 들어 5000배)로 관찰해서 두께를 측정해도 된다.

인장 강도 TS(㎫)는, 열간 압연 선재의 코일의, 통상 제품에 있어서 잘라 버릴 수 있는 비정상부를 제외한 부분으로부터, 연속해서 길이 400㎜의 인장 시험편을 8개 채취하고, 인장 시험에 제공한다. 그 인장 시험의 결과로부터 얻어진 인장 강도의 평균값을 인장 강도 TS라 한다.

또한, 경도 측정은, 열간 압연 선재의 코일의, 비정상부를 제외한 부분으로부터 2링 채취하고, 1링을 4등분 간격으로 길이 15㎜ 정도의 시험편을 4개 채취하고, 각 시험편을 길이 방향과 수직한 단면이 현출하도록 수지 매립하고, 알루미나 연마한 후, 각 단면에 있어서, 표층 영역 및 중심부를 비커스 경도 시험으로 평가한다.

표층 영역의 비커스 경도는, 표층 영역의 대표적인 위치인 표면으로부터 30㎛의 위치에서 1단면당 4점씩 측정한다. 또한, 중심부의 비커스 경도는 선재의 반경을 R(㎜)로 했을 때 중심으로부터 R/5까지의 영역에서 4점 측정한다. 마찬가지 작업을 상기한 모든 단면에서 실시하고, 표층 영역에서 측정한 값의 평균을 표층 영역의 비커스 경도 HVs, 중심부에서 측정한 값의 평균을 중심부의 비커스 경도 HVc라 한다.

이어서, 본 실시 형태에 따른 선재의 바람직한 제조 방법에 대해서 설명한다. 이하에 설명하는 제조 방법은 일례이며, 이하의 수순 및 방법에 한정하는 것이 아니고, 본 실시 형태의 열간 압연 선재가 얻어지는 방법이면, 어떠한 방법을 채용하는 것도 가능하다.

열간 압연에 제공하는 재료는, 통상의 제조 조건에 의해 제조하면 된다. 예를 들어, 상술한 화학 조성을 갖는 강을 주조하고, 얻어진 주편을 분괴 압연으로, 선재 압연에 적합한 크기의 강편(일반적으로 빌렛이라고 불리는 선재 압연 전의 강편)으로 하고 이것을, 열간 압연에 제공할 수 있다.

얻어진 강편을 열간 압연에 제공해서 열연 선재로 한다.

열간 압연 시에는, 상기 강편을 950 내지 1150℃로 가열하고, 마무리 압연 개시 온도를 800℃ 이상 950℃ 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 압연 온도는 방사 온도계에 의해 측정된 것이며, 강재의 표면 온도를 의미한다. 마무리 압연 후의 선재는 가공 발열 때문에, 마무리 압연 개시 온도보다 상승하지만, 권취 온도를 800℃ 이상 940℃ 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 권취 온도가 800℃ 미만에서는, 오스테나이트 입경이 미세화하고, 초석 시멘타이트나 입계 페라이트가 석출하기 쉬워지는 것 외에, 메카니컬한 스케일 박리성도 저하된다. 한편, 권취 온도가 940℃ 초과에서는 오스테나이트 입경이 과잉으로 커져서, 인장 강도의 상승이나 베이나이트 등의 면적이 증가함으로써, 생신선성이 저하된다. 권취 온도는, 보다 바람직하게는 830℃ 이상 920℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 850℃ 이상 900℃ 이하이다.

열간 압연 선재는, 권취 후의 냉각 중에, 오스테나이트로부터 펄라이트로 변태한다. 권취 후, 660℃까지의 평균 냉각 속도 1을 5℃/s 이상 20℃/s 이하로 하고, 660℃부터 610℃까지의 평균 냉각 속도 2를 3℃/s 이상 5℃/s 이하로 하고, 610℃부터 450℃까지의 평균 냉각 속도 3을 8℃/s 이상에서 냉각한다.

평균 냉각 속도 1이 5℃/s 미만에서는 초석 시멘타이트의 억제가 곤란하고, 한편, 냉각 속도 20℃/s 초과로 하면, 베이나이트 등의 조직이 많이 생성되고, 펄라이트 면적률이 저하될 우려가 있다. 또한, 과잉 능력인 것 외에, 메카니컬한 스케일 박리성의 저하가 일어날 가능성이 커지고, 또한 냉각의 설비 비용이 증가한다. 평균 냉각 속도 1은 바람직하게는 6℃/s 이상 12℃/s 이하이다.

또한, 평균 냉각 속도 2가 5℃/s 초과에서는 변태 온도가 저하되고, 라멜라 간격이 과잉으로 미세화하고, 인장 강도가 과잉으로 높아진다. 한편, 3℃/s 미만에서는 인장 강도가 너무 낮아지고, 신선 가공성이 저하된다. 평균 냉각 속도 2는 바람직하게는 3℃/s 이상, 5℃/s 미만이다.

추가로, 평균 냉각 속도 3이 8℃/s 미만에서는, 펄라이트 중 시멘타이트가 분단되어, 펄라이트의 면적률이 저하되거나, TS가 과잉으로 낮아져서, 생신선성이 저하된다. 평균 냉각 속도 3의 상한은 특별히, 제한은 없지만, 과잉인 냉각 능력은 비용의 상승 등을 초래하므로, 30℃/s 이하로 해도 된다.

제조 중의 열간 압연 선재의 온도는, 방사 온도계에 의해 측정한 온도로 한다.

본 실시 형태의 화학 조성을 갖고, 제조 조건을 상기와 같이 조정함으로써, 선재의 조직이나 인장 강도 등을 본 실시 형태의 범위 내로 할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명에 관한 선재의 실시예를 들어, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 원래 하기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 전, 후술하는 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하고, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

표 1A 내지 표 1C에 강 조성(화학 조성)을 나타내고, 표 2A, 표 2B에 열간 압연 조건을 나타내고, 표 3A, 표 3B, 표 3C에 열간 압연 선재의 조직 평가, 인장 강도나 경도의 기계적 성질 및 신선재(강선)의 인장 특성 및 생신선성을 평가한 결과를 나타낸다.

표 2A, 표 2B에 있어서,

평균 냉각 속도 1: 권취 후 660℃까지의 평균 냉각 속도

평균 냉각 속도 2: 660℃부터 610℃까지의 평균 냉각 속도

평균 냉각 속도 3: 610℃부터 450℃까지의 평균 냉각 속도

를 의미한다.

표 1A 내지 표 3C에 있어서, 본 발명 범위로부터 벗어나는 수치에 언더라인을 붙이고 있다.

수준 A1 내지 A38은, 본 발명예이다. 또한, 수준 B1 내지 B18은, 성분 및 열간 압연 조건의 어느 것이 적정 범위 밖이며, 열간 압연 선재의 조직, 강도 범위가 본 발명의 적정 범위로부터 벗어난 예이다.

[표 1A]

[표 1B]

[표 1C]

본 실시예, 비교예 모두, 압연은 먼저, 빌렛을 가열로에서 1000 내지 1150℃까지 가열한 후, 표 2A, 표 2B에 나타내는 바와 같이, 마무리 압연 개시 온도 및 마무리 압연으로 가공 발열로 상승한 강재 온도를 제어하고, 압연한 후, 링 형상으로 하는 권취 온도, 권취 후 660℃까지의 냉각 속도(냉각 속도 1), 660℃부터 610℃까지의 냉각 속도(냉각 속도 2), 610℃부터 450℃까지의 냉각 속도(냉각 속도 3)를, 표 2A, 표 2B에 나타내는 조건으로서, 열간 압연을 행하였다. 표 2A, 표 2B에는, 열간 압연 선재의 선 직경도 나타낸다. 권취 후의 열간 압연 선재의 온도는, 링이 겹쳐 있는 개소(밀부)를 측정했다.

[표 2A]

[표 2B]

열간 압연 선재의 초석 시멘타이트 면적률 및 입계 페라이트, 베이나이트, 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트의 면적률 및 펄라이트 면적률은, 전술한 방법에 따라 평가했다. 본 발명예, 비교예 모두, 조직은 펄라이트와, 초석 시멘타이트, 입계 페라이트, 베이나이트 및 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트의 1종 또는 2종 이상의 잔부를 포함하는 복합 조직이었다.

인장 특성은, 얻어진 열간 압연 선재의 코일로부터, 코일의 프론트부(권취 온도가 소정 온도가 된 부위로부터 50링 미단측의 장소) 및 코일의 테일부(미단으로부터 100링 선단측의 장소)로부터 각각 5링 채취하고, 각 링으로부터, 등간격이 되도록 샘플을 8개, 계 80개 채취하고, 시험에 제공했다. 그 80개의 평균을 열간 압연 선재의 평균 인장 강도 TS로 하였다. 샘플 길이는 400㎜로 하고, 크로스헤드 속도를 10㎜/min, 지그간을 200㎜로 하여, 인장 시험을 행하였다.

경도 측정은, 열간 압연 선재의 코일의, 인장 시험의 샘플을 채취한 개소로부터, 프론트부, 테일부 모두 연속해서, 1링씩 채취하고, 전술한 방법에 따라, 표층부의 비커스 경도 HVs 및 중심부의 비커스 경도 HVc를 측정했다. 경도 측정 시의 하중은 50g으로 평가하고, 추가로 측정에는 압흔 사이즈의 5배 이상 이격하는 것으로, 서로의 영향을 미치지 않도록 행하였다. 기타, 경도의 측정 방법 등에 대해서는 선재의 JIS Z 2244:2009에 기재된 방법에 준거했다.

<신선 가공성(생신선성)>

상기와 같이 해서 얻어진 열간 압연 선재를 사용해서, 페이턴팅 처리를 실시하지 않고, 신선 가공(건식 신선)을 행하였다. 신선 가공의 샘플은, 열간 압연 선재의 테일부에 있어서 상기한 인장 시험 및 경도 시험의 샘플을 채취한 장소로부터 연속해서 15링을 채취했다. 건식 신선은 전처리로서, 산세로 스케일 제거를 행하고, 그 후, 석회 피막 처리를 행하여, 1패스당 감면율 17 내지 23%로 신선했다. 얻어진 신선재를 사용하여, 비틀림 시험을 실시했다.

비틀림 시험은 샘플의 직경을 d(㎜)로 했을 때, 지그간 길이 100×d(㎜)이고, 각 샘플의 인장 강도의 1%의 하중을 부여하면서, 파단할 때까지 비틀기를 가하였다. 이 시험을 각 3개씩 행하여, 델라미네이션이 발생한 신선재의 진변형으로 평가했다. 본 발명에서는, 델라미네이션이 발생했을 때의 진변형이 2.1 이상인 것을 생신선성이 양호하다고 판단했다. 강선의 인장 강도는, 인장 시험을 상기한 방법으로 3개씩 행하고, 그 평균을 인장 강도라 하였다. 또한, 진변형은 2×ln(선재의 선 직경/신선된 강선의 선 직경)을 산출함으로써 얻었다. 「ln」은 자연대수이고, 「선재의 선 직경」은 열간 압연 선재의 선 직경이다.

[표 3A]

[표 3B]

[표 3C]

시험예의 A1 내지 A38은, 모두 본 발명예이며, 모든 열간 압연 선재에서 페이턴팅 처리를 실시하지 않고, 진변형 2.1까지는 델라미네이션이 발생하지 않고 신선 가공을 가능하게 하는 우수한 신선 가공성을 나타냈다.

한편, B1 내지 B18의 시험예는, 본 발명의 요건의 어느 것을 충족하고 있지 않기 때문에, 신선 가공성이 열위였다.

B1은 C 함유량이 높고, 신선 가공성이 저하된 예이다.

B2, B4, B18은 Si 함유량이 낮고, 강선의 연성이 저하된 예이다.

B8은 [Si]+[Cr](Si와 Cr의 합계 함유량)이 높고, 선재의 인장 강도가 과잉으로 커지고, 강선의 연성이 저하된 예이다.

B5는 Si 함유량 및 [Si]+[Cr]이 높고, 강선의 연성이 저하된 예이다.

B6은 Mn 함유량 및 [Cr]+[Mn]이 높고, B7은 Cr 함유량 및 [Si]+[Cr]이 높고, B9는 Mn 함유량 및 [Cr]+[Mn]이 높고, 선재의 펄라이트 조직이 저하되고, 생신선성이 저하된 예이다.

B10은 Cr 함유량이 낮고, 펄라이트 조직이 저하되고, 생신선성이 저하된 예이다.

B11은 [Cr]+[Mn]이 낮고, 초석 시멘타이트의 면적률이 증가하고, 또한 펄라이트의 면적률이 낮기 때문에, 생신선성이 저하된 예이다.

B12는 Cu 함유량이 많고, 표면에 흠집이 생성되고, 강선의 연성이 저하된 예이다.

B14는 냉각 속도 2가 작고, 선재의 인장 강도 TS가 낮아진 결과, 생신선성이 저하된 예이다.

B16은 냉각 속도 1이 크고, 베이나이트 등의 조직이 발달하고, 펄라이트 면적률이 저하된 것 외에, 선재의 인장 강도 TS가 높아진 결과, 강선의 연성이 저하된 예이다.

B17은 냉각 속도 3이 작고, 선재의 인장 강도 TS가 낮아진 결과, 생신선성이 저하된 예이다.

본 발명에 따르면, 공석강 이상의 C와, Si 및 Cr을 함유하고, 열간 압연 후에 다시 가열하는 열처리를 실시하지 않고 얻어지는, 높은 진변형으로도 델라미네이션이 일어나지 않는, 우수한 생신선성을 갖는 선재를 제공할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 선재는 산업상 이용가능성이 높다.

Claims

화학 조성이, 질량%로,
C: 0.90 내지 1.10%,
Si: 0.50 내지 0.80%,
Mn: 0.10 내지 0.70%,
Cr: 0.10 내지 0.40%,
P: 0.020% 이하,
S: 0.015% 이하,
N: 0.0060% 이하,
O: 0.0040% 이하
를 함유하고, 또한 질량%로 식 (1), (2)를 충족하고, 잔부는 Fe 및 불순물을 포함하고,
조직이, 면적률로 95.0% 이상의 펄라이트와, 잔부를 포함하고,
단위 ㎫의 인장 강도인 TS와, C 함유량, Si 함유량, Cr 함유량으로부터 결정되는 TS*가 식 (3)을 충족하는,
열간 압연 선재.
0.50≤[Si]+[Cr]≤0.90 … (1)
0.40≤[Cr]+[Mn]≤0.80 … (2)
-50＜TS-TS*＜50 … (3)
여기서, 상기 TS*는, 이하의 식 (3')에 의해 계산된다.
TS*=1000×[C]+100×[Si]+125×[Cr]+150 … (3')
또한, 상기 식 (1), (2), (3')에 있어서, [X]는 원소 X의 질량%에 의한 함유량이다.
제1항에 있어서,
상기 화학 조성이,
Al: 0.003% 이하,
Ni: 0.50% 이하,
Co: 1.00% 이하,
Mo: 0.20% 이하,
B: 0.0030% 이하,
Cu: 0.15% 이하,
에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 열간 압연 선재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 화학 조성이,
Nb: 0.05% 이하,
V: 0.05% 이하,
Ti: 0.05% 이하,
REM: 0.05% 이하,
Mg: 0.05% 이하,
Ca: 0.05% 이하,
Zr: 0.05% 이하,
W: 0.05% 이하,
에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 열간 압연 선재.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
표면으로부터 200㎛의 깊이까지의 범위를 표층 영역이라 정의하고, 선재의 길이 방향에 대하여 수직인 단면의 원상당 반경을 단위㎜로 R로 했을 때의 상기 선재의 중심으로부터 R/5까지의 범위를 중심부라 정의했을 때,
상기 표층 영역의 비커스 경도인 HVs와, 상기 중심부의 비커스 경도인 HVc가, 하기의 식 (4)를 충족하는, 열간 압연 선재.
-45≤HVs-HVc≤0 … (4)
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
선재의 길이 방향에 대하여 수직인 단면의 원상당 반경을 단위㎜로 R로 했을 때의 상기 선재의 중심으로부터 R/5까지의 범위를 중심부라 정의했을 때,
상기 중심부에 있어서, 초석 시멘타이트의 평균 두께가 0.25㎛ 이하인, 열간 압연 선재.
제5항에 있어서,
상기 중심부에 있어서, 상기 조직에 있어서의 상기 초석 시멘타이트의 면적률이 0.5% 이하인, 열간 압연 선재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
선 직경이 3.0 내지 6.0㎜인, 열간 압연 선재.