WO2015186701A1 - 鋼線材 - Google Patents

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WO2015186701A1
WO2015186701A1 PCT/JP2015/065897 JP2015065897W WO2015186701A1 WO 2015186701 A1 WO2015186701 A1 WO 2015186701A1 JP 2015065897 W JP2015065897 W JP 2015065897W WO 2015186701 A1 WO2015186701 A1 WO 2015186701A1
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pearlite
electrical resistivity
less
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大藤　善弘
俊彦 手島
敏之 真鍋
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新日鐵住金株式会社
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    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/009—Pearlite

Definitions

  • the present invention relates to a steel wire.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-114429 filed in Japan on June 2, 2014, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the strand of the steel wire is used for the inner core material for strength reinforcement.
  • Such a stranded wire is generally called a steel core aluminum strand (reinforced cable).
  • the strands of steel core aluminum are denoted as ACSR.
  • Steel wires used for the core material of ACSR are often manufactured by cold drawing using a piano wire material such as SWRS72B or SWRS82B of JIS standard as a material. In the production of ACSR, before cold drawing or in the middle of cold drawing, heat treatment called patenting or aluminum plating treatment is performed as necessary.
  • the electrical resistivity of steel generally increases with increasing element content in the steel. Therefore, in the steel material disclosed in Patent Document 1, the electrical resistivity is reduced by reducing the content of main elements such as C, Mn, and Cr. However, this steel material is intended to reduce electrical resistivity and improve cold forgeability, so that the content of C and Si in the steel is small. Therefore, the tensile strength is insufficient. Moreover, in the steel plate for springs disclosed in Patent Document 2, the electrical resistivity of the steel material is lowered by making the contents of C, Si, and Mn in the steel less than the value represented by the predetermined formula. . However, in this spring steel plate, since the structure is not optimized and Cr is not contained, the tensile strength cannot be increased.
  • Patent Document 3 discloses a high carbon steel wire material in which the spheroidizing heat treatment time is shortened by increasing the Cr content in the carbide. However, since the high carbon steel wire has a Cr content in the carbide of 6.0% by mass or more, it is impossible to achieve both reduction in electrical resistivity and increase in tensile strength.
  • an object of the present invention is to provide a steel wire having high strength and low electrical resistivity.
  • the Si content is particularly limited to increase the electrical resistivity, and further, the Cr content contained in the cementite in the pearlite is increased within a range where both electrical resistivity and tensile strength can be achieved. Furthermore, the increase in electrical resistivity is prevented by reducing the Cr content contained in the ferrite in the pearlite. In addition, the tensile strength is improved by reducing the average lamella spacing of the pearlite, and the steel wire material achieves both reduction of electrical resistivity and improvement of tensile strength.
  • the steel wire of this invention is a raw material before performing cold wire drawing, and the steel materials which heat-processed the hot rolling wire and the hot rolling wire are contained.
  • an increase in the Cr content also increases the electrical resistivity, but the effect is small compared to Si. Further, when Cr dissolves in ferrite, the electrical resistivity is increased. Therefore, when the Cr content in cementite is increased and the Cr content in ferrite is decreased, it is possible to suppress an increase in electrical resistivity. In other words, it is possible to suppress an increase in electrical resistivity by increasing the Cr content contained in the cementite in the pearlite and reducing the Cr content contained in the ferrite in the pearlite. Also, by controlling the Cr content contained in cementite according to the Si content that contributes to solid solution strengthening, it is possible to control both the improvement of tensile strength and the reduction of electrical resistivity with high efficiency. Can do.
  • the steel wire according to one embodiment of the present invention has, as chemical components, mass%, C: 0.8% to 1.1%, Si: 0.02% to 0.30%, Mn: 0.00.
  • the structure contains pearlite, and the area ratio of the pearlite is 85% or more; the average of the pearlite
  • the lamellar spacing is 50 nm to 100 nm; the content of Si is [% Si] in mass%, and the cementite in the pearlite is When the content of Cr contained in the tight is [% Cr ⁇ ] and the content of Cr contained in the ferrite in the pearlite is [% Cr ⁇ ], the [% Si], the [% Cr ⁇ ], and The [% Cr ⁇ ] satisfies the following formula (a).
  • the chemical component is, in mass%, Mo: 0.02% to 0.20%, V: 0.02% to 0.15%, Ti: 0.
  • One or more selected from the group consisting of 0.002% to 0.050%, Nb: 0.002% to 0.050%, and B: 0.0003% to 0.0030% may be contained.
  • the tensile strength TS of the steel wire is 1350 MPa or more
  • the absolute value of the tensile strength TS of the steel wire is the steel It may be 64 times or more the absolute value of the electrical resistivity ⁇ represented by the unit ⁇ ⁇ cm of the wire.
  • a steel wire having high strength and low electrical resistivity can be provided.
  • the steel wire material of the above aspect is suitable as a material for a steel wire used for reinforcing the strength of a power transmission line with little power loss.
  • the steel wire obtained by subjecting the steel wire material of the above aspect to cold drawing and, after cold drawing, aluminum plating treatment, if necessary, has high strength and electrical resistivity. Is low. Therefore, when an ACSR is manufactured using this steel wire, a predetermined strength can be secured and an ASCR with a low electrical resistivity can be obtained. Therefore, the industrial contribution is very remarkable.
  • C 0.8% to 1.1%
  • C is an element effective for increasing the tensile strength by setting the metal structure of the steel wire to pearlite.
  • the C content is less than 0.8%, for example, it is difficult to stably impart high strength with a tensile strength of about 1350 MPa to the steel wire. Therefore, the lower limit for the C content is 0.8%.
  • the C content is preferably 0.9% or more, more preferably 1.0% or more.
  • there is too much C content a steel wire will become hard and a drawability will fall.
  • the C content exceeds 1.1%, it is difficult to industrially stably suppress the formation of cementite that precipitates along the prior austenite grain boundaries, that is, proeutectoid cementite.
  • the wire drawing workability is greatly reduced. Therefore, the upper limit of the C content is 1.1%.
  • Si 0.02% to 0.30%
  • Si is an element effective for increasing the strength of a steel wire by solid solution strengthening, and is also an element necessary as a deoxidizer. If the Si content is less than 0.02%, these effects are not sufficient. Therefore, the lower limit for the Si content is 0.02%.
  • the Si content is preferably 0.05% or more.
  • the upper limit of Si content is set to 0.30%. In order to obtain a lower electrical resistivity, the Si content is preferably 0.20% or less, more preferably 0.10% or less.
  • Mn 0.1% to 0.6%
  • Mn is an element that has the effect of preventing hot brittleness by increasing the strength of the steel wire and fixing S in the steel wire as MnS. If the Mn content is less than 0.1%, these effects are not sufficient. Therefore, the lower limit of the Mn content is 0.1%. Furthermore, in order to ensure strength and prevent hot brittleness, the Mn content is preferably 0.2% or more, more preferably 0.3% or more. On the other hand, when the Mn content increases, the electrical resistivity increases. In particular, when the Mn content exceeds 0.6%, it is impossible to achieve both improvement in tensile strength and reduction in electrical resistivity. Therefore, the upper limit of the Mn content is set to 0.6%. In order to obtain a lower electrical resistivity, the Mn content is preferably 0.5% or less, more preferably 0.4% or less.
  • Cr 0.3% to 1.5% Cr has the effect of increasing the tensile strength of the steel wire by reducing the average lamellar spacing of pearlite. Further, when Cr dissolves in ferrite in pearlite, the electrical resistivity increases. Therefore, there is an effect of suppressing an increase in electrical resistivity by increasing the Cr content in cementite and relatively lowering the Cr content in ferrite. If the Cr content is less than 0.3%, sufficient tensile strength of the steel wire cannot be secured, and the Cr content in cementite cannot be increased. Therefore, in order to achieve both improvement in tensile strength and reduction in electrical resistivity, the Cr content needs to be 0.3% or more.
  • the Cr content is preferably 0.4% or more, and more preferably 0.5% or more.
  • the upper limit of Cr content is 1.5%.
  • the Cr content is preferably 1.0% or less, and more preferably 0.8% or less.
  • Al 0.01% to 0.05%
  • Al is an element having a deoxidizing effect and is an element necessary for reducing the amount of oxygen in the steel wire. If the Al content is less than 0.01%, this effect is insufficient. Therefore, the lower limit of the Al content is 0.01%. In order to obtain a more deoxidizing effect, the Al content is preferably 0.02% or more.
  • Al is an element that forms hard oxide inclusions and degrades the ductility of the steel wire. In particular, if the Al content exceeds 0.05%, coarse oxide inclusions are likely to be formed, so that the wire drawing workability of the steel wire material is significantly reduced. Therefore, the upper limit of the Al content is set to 0.05%. In order not to lower the wire drawing workability of the steel wire material, the Al content is preferably 0.04% or less, more preferably 0.03% or less.
  • N, P, and S need to be restricted as follows.
  • N 0.008% or less
  • N is an element that adheres to dislocations in steel during cold wire drawing and reduces wire drawing workability.
  • the N content is limited to 0.008% or less.
  • it is 0.005% or less, More preferably, it is 0.004% or less.
  • the minimum of N content contains 0%.
  • the lower limit of the N content is preferably 0.0001%.
  • P 0.03% or less
  • P is an element that segregates at the grain boundary to lower the wire drawing workability.
  • the P content is limited to 0.03% or less.
  • it is 0.02% or less, More preferably, it is 0.01% or less.
  • the minimum of P content contains 0%.
  • the lower limit of the P content is preferably 0.001%.
  • S 0.02% or less
  • S is an element that reduces wire drawing workability.
  • the S content is limited to 0.02% or less.
  • it is 0.01% or less.
  • the minimum of S content contains 0%.
  • the lower limit of the S content is preferably 0.001%.
  • the balance is iron and impurities.
  • the “impurities” in “the balance is Fe and impurities” refers to what is inevitably mixed from ore as a raw material, scrap, or the manufacturing environment when steel is produced industrially.
  • this basic component instead of a part of the remaining Fe, one or more selected from the group consisting of Mo, V, Ti, Nb and B are selectively used. You may make it contain.
  • Mo 0.20% or less
  • the addition of Mo is arbitrary, and the lower limit of its content is 0%.
  • the Mo content is 0.05% or more.
  • the Mo content is preferably 0.20%. More preferably, the upper limit of the Mo content is 0.10%.
  • V 0.15% or less
  • V has the effect of reducing the pearlite block size by forming carbides or carbonitrides in the steel wire. Therefore, the drawability can be improved by adding V. In order to acquire this effect, it is preferable to add V 0.02% or more. More preferably, the V content is 0.05% or more. On the other hand, if the V content exceeds 0.15%, coarse carbides or carbonitrides are likely to be formed in the steel wire, and the wire drawing workability may be reduced. Therefore, the upper limit of V content is preferably 0.15%. More preferably, the upper limit of V content is 0.08%.
  • Ti 0.050% or less
  • the addition of Ti is arbitrary, and the lower limit of its content is 0%.
  • Ti has the effect of reducing the pearlite block size by forming carbides or carbonitrides in the steel wire. Therefore, the wire drawing workability can be improved by adding Ti.
  • 0.002% or more of Ti is preferably added. More preferably, the Ti content is 0.005% or more.
  • the upper limit of the Ti content is preferably 0.050%. More preferably, the upper limit of the Ti content is 0.030%.
  • Nb 0.050% or less
  • the addition of Nb is arbitrary, and the lower limit of its content is 0%.
  • Nb has the effect of reducing the pearlite block size by forming carbides or carbonitrides in the steel wire. Therefore, the wire drawing workability can be improved by adding Nb.
  • Nb 0.002% or more. More preferably, the Nb content is 0.005% or more.
  • the upper limit of the Nb content is preferably 0.050%. More preferably, the upper limit of the Nb content is 0.020%.
  • B 0.0030% or less
  • the addition of B is arbitrary, and the lower limit of its content is 0%.
  • B combines with N dissolved in the steel wire to form BN, and has the effect of reducing the solid solution N. Therefore, the wire drawing workability can be improved by adding B.
  • the upper limit of the B content is preferably 0.0030%. More preferably, the upper limit of the B content is 0.0020%.
  • the structure of the steel wire according to the present embodiment includes pearlite in which ferrite and cementite have a layered lamellar structure.
  • the main structure of the steel wire according to this embodiment is pearlite.
  • the “main structure” means a structure that occupies 85% or more in area ratio in the C section perpendicular to the longitudinal direction of the steel wire or in the L section parallel to the longitudinal direction of the steel wire.
  • the area ratio of pearlite can be obtained by subtracting the area ratio of the non-pearlite structure from 100%.
  • the area ratio of pearlite is 85% or more, preferably 90% or more, and more preferably 95% or more.
  • the area ratio of pearlite may be 100%.
  • the remainder of the structure of the steel wire according to the present embodiment is composed of a non-pearlite structure such as pro-eutectoid ferrite, bainite, pseudo-pearlite, and pro-eutectoid cementite.
  • a non-pearlite structure such as pro-eutectoid ferrite, bainite, pseudo-pearlite, and pro-eutectoid cementite.
  • the area ratio of the non-pearlite structure is preferably 10% or less, more preferably 5% or less. Note that the area ratio of the non-pearlite structure may be 0%.
  • the area ratio of pearlite can be obtained as follows. For example, as shown in an example described later, in a steel wire sample, a C section perpendicular to the longitudinal direction of the steel wire is mirror-polished and then the C section is corroded with nital. Next, with respect to the sample corroded with nital, 10 fields of view are photographed at arbitrary magnifications using a SEM at a magnification of 5000 times. The area per field of view is 3.6 ⁇ 10 ⁇ 4 mm 2 . Using the obtained SEM photograph of each field of view, the area ratio of pearlite in each field of view can be determined by a normal image analysis method. And the area ratio of the pearlite of the steel wire is obtained by averaging the area ratio of the obtained pearlite for 10 visual fields.
  • Perlite average lamella spacing 50 nm to 100 nm
  • the tensile strength of the steel wire can be improved by reducing the average lamella spacing of the pearlite described above. Note that the influence of the average lamella spacing on the electrical resistivity is not so great. Therefore, in order to achieve both improvement in the tensile strength of the steel wire and reduction in electrical resistivity, it is necessary to reduce the average lamella spacing. When the average lamella spacing of pearlite exceeds 100 nm, the effect of improving the tensile strength becomes insufficient. Therefore, in the steel wire according to the present embodiment, the average lamella spacing of pearlite is set to 100 nm or less in order to obtain this effect.
  • the average lamella spacing of pearlite is preferably 75 nm or less.
  • the average lamella spacing of pearlite is 50 nm or more.
  • the average lamella spacing of pearlite is preferably 55 nm or more.
  • the average lamella spacing of pearlite can be measured as follows. For example, as shown in the Example mentioned later, after grind
  • SEM scanning electron microscope
  • the average lamella spacing of pearlite can be measured from the obtained tissue photograph. Specifically, it can be measured by the following method. First, a 10-view tissue photograph is taken using an SEM.
  • a plurality of locations where the lamellas can be measured for 5 intervals are selected in the range where the lamellas are aligned in the visual field. For a plurality of selected locations, a straight line is drawn perpendicular to the lamella to determine the length of the lamella for five intervals. Next, of the selected plurality of locations, two locations are selected from the one having a smaller length for 5 intervals. Then, at the two selected locations, the lamella spacing at each location can be determined by dividing the length of the 5 measured lamella spacing by 5, respectively. That is, two lamella intervals can be obtained in one field of view. The average value of the 10 visual fields thus obtained and the total 20 lamella intervals can be set as the “perlite average lamella interval” of the sample.
  • the cooling rate in the cooling step after hot rolling is set to 50 ° C./second or more and then to perform pearlite transformation at a low temperature of about 600 ° C. .
  • Cr has the effect of increasing the electrical resistivity when dissolved in ferrite in pearlite. Therefore, if the Cr content contained in the ferrite in the pearlite can be reduced, the electrical resistivity can be reduced. That is, it is possible to suppress an increase in the electrical resistivity of the steel wire by concentrating Cr to cementite in the pearlite and relatively reducing the Cr content contained in the ferrite in the pearlite.
  • Cr is an element that is easily concentrated to cementite in pearlite. Therefore, by controlling the heat treatment conditions, the Cr content contained in the cementite in the pearlite can be increased, and the Cr content contained in the ferrite in the pearlite can be reduced.
  • Si is an element contributing to solid solution strengthening. Therefore, when the Si content in the steel wire increases, the strength of the steel wire can be improved.
  • the electrical resistivity increases as the Si content in the steel wire increases. Therefore, high tensile strength and low electrical resistivity can both be achieved by increasing the Cr content contained in the cementite in the pearlite as the Si content increases.
  • the Si content, the Cr content contained in the cementite in the pearlite, and the Cr content contained in the ferrite in the pearlite are expressed by the following formula (%): It is important to satisfy 1).
  • the Si content is [% Si]
  • the Cr content contained in the cementite in the pearlite is [% Cr ⁇ ]
  • the Cr content is [% Cr ⁇ ]. ([% Cr ⁇ ] / [% Cr ⁇ ]) ⁇ (2.0 + [% Si] ⁇ 10) (1)
  • the tensile strength is controlled by controlling the Cr content contained in the cementite in the pearlite according to the Si content contributing to the solid solution strengthening so as to satisfy the above formula (1). It is possible to control so as to achieve both an improvement in thickness and a reduction in electrical resistivity.
  • the Cr content contained in the cementite in pearlite can be determined by, for example, chemical analysis of the residue extracted by electrolysis. Specifically, it can be determined by the following method. First, after cutting the steel wire according to the present embodiment to a size suitable for electrolysis, a current density of 250 to 350 A / m 2 is used using a 10% AA-based electrolytic solution, which is a general condition for electrolytic polishing. Set and electrolyze to extract the solution. Next, the extracted solution is filtered through a filter having a mesh size of 0.2 ⁇ m to obtain a residue. The filtrate, that is, the residue can be obtained by performing a general chemical analysis.
  • the metal elements contained in the cementite in the pearlite are substantially Fe, Mn, and Cr, and among them, the possibility that Fe and Cr are extracted from other than the cementite is low. Since Mn can form MnS more easily than cementite, the Cr content contained in cementite in pearlite, that is, [% Cr ⁇ ], can be calculated using the following formula (2).
  • the Cr content, the Fe content and the Mn content contained in the residue in mass% are [% residue Cr], [% residue Fe] and [% residue Mn], respectively.
  • the S content contained in the steel wire is defined as [% S].
  • [% Cr ⁇ ] 100 ⁇ [% residue Cr] / ⁇ [% residue Fe] + [% residue Mn] + [% residue Cr] ⁇ [% S] ⁇ (55/32) ⁇ (2)
  • the Cr content contained in cementite in pearlite is preferably 0.80% to 5.80% in mass%.
  • the Cr content contained in ferrite in pearlite is based on the premise that C hardly dissolves in ferrite, for example, the Cr content of the entire steel wire, that is, [% Cr], and cementite in pearlite. It can be calculated from the Cr content contained, that is, [% Cr ⁇ ], and the volume fraction of cementite determined by the C content, ie, [ ⁇ ]. Specifically, since C hardly dissolves in ferrite, it is known that the volume fraction of cementite in pearlite is generally obtained by the following formula (3). In the following formula (3), the C content in mass% is [% C], and the volume fraction of cementite in pearlite is [ ⁇ ].
  • the coefficient 0.149 in the following formula (3) can be obtained from 6.69% by mass C of the cementite composition and 7.68 g / cm 3 of the density of cementite.
  • [ ⁇ ] [% C] ⁇ 0.149 (3)
  • the volume fraction of ferrite in pearlite, that is, [ ⁇ ] is obtained by the following equation (4).
  • [ ⁇ ] 1.0 ⁇ [ ⁇ ] (4)
  • the Cr content contained in the ferrite in the pearlite, that is, [% Cr ⁇ ] can be calculated using the following formula (5).
  • [% Cr ⁇ ] ⁇ [% Cr] ⁇ ([% Cr ⁇ ] ⁇ [ ⁇ ]) ⁇ / [ ⁇ ] (5)
  • the tensile strength TS of the steel wire according to this embodiment is preferably 1350 MPa or more. Moreover, the absolute value of the tensile strength TS of the steel wire is preferably 64 times or more the absolute value of the electrical resistivity ⁇ expressed in ⁇ ⁇ cm.
  • the tensile strength TS of the steel wire according to this embodiment is preferably 1350 MPa or more, more preferably 1400 MPa or more, and further preferably 1500 MPa or more.
  • the tensile strength TS of the steel wire 1350 MPa or more for example, in the case of a wire diameter of 11 mm to 5 mm, a true strain of 1.6, which is a general wire drawing amount, The tensile strength of the steel wire can be 1900 MPa or more.
  • the electrical resistivity ⁇ represented by the absolute value and unit of tensile strength TS is ⁇ ⁇ cm.
  • Absolute strength of tensile strength TS of wire rods manufactured under general hot rolling conditions using steels having SWRS72B and SWRS82B chemical components that are generally used for core materials of ACSR and specified in JIS G 3502 The value is about 55 times the absolute value of the electrical resistivity ⁇ .
  • the unit of tensile strength of the wire is MPa, and the unit of electrical resistivity is ⁇ ⁇ cm. Therefore, as described above, when the absolute value of the tensile strength TS of the wire is 55 times the absolute value of the electrical resistivity ⁇ expressed in ⁇ ⁇ cm, that is, 55 times as a reference.
  • the absolute value of the tensile strength TS is the absolute value of the electrical resistivity ⁇ expressed in ⁇ ⁇ cm so that the value is 15% or more of the reference value. It is preferably 64 times or more. Moreover, it is more preferable that the absolute value of the tensile strength TS is 67 times or more the absolute value of the electrical resistivity ⁇ expressed in ⁇ ⁇ cm so that the absolute value is 20% or more of the reference value.
  • the tensile strength TS of the steel wire is set to 1350 MPa or more, and the absolute value of the tensile strength TS of the steel wire is 64 times the absolute value of the electrical resistivity ⁇ expressed in ⁇ ⁇ cm.
  • strength of a steel wire can be raised and an electrical resistivity can be reduced.
  • the number of reinforcements when the steel wire is applied to the core material of ACSR can be reduced.
  • the absolute value of the electrical resistivity ⁇ expressed in ⁇ ⁇ cm is not particularly limited. That is, in the steel wire according to the present embodiment, the absolute value of the tensile strength TS and the absolute value of the electrical resistivity ⁇ expressed in ⁇ ⁇ cm satisfy the following formula (6). preferable. Absolute value of tensile strength TS ⁇ absolute value of electrical resistivity ⁇ x 64 (6) By setting it as the steel wire which satisfies the said Formula (6), the tensile strength markedly larger than before can be ensured.
  • the electrical resistivity ⁇ of the steel wire in the present embodiment is preferably as low as possible, and the tensile strength TS is as large as possible.
  • the steel wire By satisfying the above-described chemical composition and structure, it is possible to obtain a steel wire material that achieves both improvement in strength and reduction in electrical resistivity.
  • the steel wire may be manufactured by a manufacturing method described later. Next, the preferable manufacturing method of the steel wire which concerns on this embodiment is demonstrated.
  • the steel wire according to this embodiment can be manufactured as follows.
  • the manufacturing method of the steel wire material demonstrated below is an example for obtaining the steel wire material which concerns on this embodiment, and is not limited by the following procedures and methods, What is the method which can implement
  • a steel piece is manufactured by continuous casting and hot rolling is performed.
  • hot-rolling the obtained steel slab it is heated by a general method so that the center part of the steel slab is 1000 ° C to 1100 ° C, and the finishing temperature is 900 ° C to 1000 ° C.
  • the hot-rolled wire is primarily cooled to 700 ° C. or lower by combining water cooling and air cooling.
  • the average cooling rate in the primary cooling is preferably 50 ° C./second or more.
  • the wire is immersed in a nitrate-based molten salt at 500 ° C.
  • the wire after secondary cooling in a molten salt having a bath temperature of 550 ° C. to 570 ° C. for 30 seconds to 50 seconds, Cr can be concentrated to cementite.
  • the molten salt is removed with spray water, and after tertiary cooling to room temperature, winding is performed.
  • the winding may be performed immediately after the primary cooling or the secondary cooling.
  • the average cooling rate is preferably 30 ° C./second or more. Further, in the holding after the secondary cooling, it is preferable to hold for 30 seconds to 50 seconds in a range where the temperature of the wire becomes 600 ° C.
  • a lead bath or a fluidized bed furnace may be used.
  • a lead bath it is not necessary to lower the temperature to 700 ° C. during the primary cooling, and the secondary cooling and holding may be performed in the same lead bath. In this case, it is preferable to hold in a lead bath at 550 ° C. to 600 ° C. for 35 to 60 seconds.
  • cooling and holding can be performed only with a lead bath.
  • the average cooling rate of the wire rod when immersed in a lead bath with a lead bath temperature of 640 ° C. to 500 ° C. is 100 ° C./sec. ⁇ 200 ° C / sec.
  • the average cooling rate of the wire rod is 40 ° C./second to 50 ° C./second when the lead bath temperature is 590 ° C. to 600 ° C.
  • the average cooling rate of the wire is 60 ° C./second to 70 ° C./second, and when the temperature of the lead bath is 490 ° C. to 500 ° C.
  • the average cooling rate is 90 ° C./second to 100 ° C./second.
  • finishing temperature in the above-mentioned hot rolling refers to the surface temperature of the steel wire immediately after finishing rolling.
  • average cooling rate in the cooling after finish rolling refers to the cooling rate of the surface of the steel wire.
  • the conditions in the examples are one example of conditions used for confirming the feasibility and effects of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
  • the present invention can be implemented with appropriate modifications within a range that can be adapted to the gist. Therefore, the present invention can employ various conditions, all of which are included in the technical features of the present invention.
  • Steels A to Y having the chemical compositions shown in Table 1 were melted in a 50 kg vacuum melting furnace and then cast into an ingot.
  • the chemical composition of Steel V satisfied JIS standard SWRS82B.
  • Each of the ingots was heated at 1250 ° C. for 1 hour, then hot forged to a diameter of 15 mm so that the finishing temperature was 950 ° C. or higher, and then allowed to cool to room temperature to obtain a hot forged material.
  • This hot forged material was cut and cut to obtain a cut material having a diameter of 10 mm and a length of 1000 mm.
  • each obtained cutting material was heated in a nitrogen atmosphere at 1050 ° C. for 15 minutes, so that the center temperature of the cutting material was 1000 ° C. or higher. Then, the diameter of the cutting material was hot-rolled to 7 mm so that the finishing temperature was in the range of 950 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower to obtain a wire. Further, the wire was immersed and held in a lead bath under the conditions shown in Table 2 in a state where the temperature of the wire was 900 ° C. or higher. Thereafter, the wire was taken out of the lead bath and allowed to cool to room temperature to obtain a steel wire. When the temperature of the wire after finish rolling was in the range of 900 ° C.
  • the average cooling rate of the wire was 100 ° C./second to 200 ° C./second when the temperature of the lead bath was 640 ° C. to 500 ° C. Further, when the temperature of the wire rod after finish rolling is in the range of 700 ° C. to 620 ° C., the average cooling rate of the wire rod is 40 ° C./second to 50 ° C./second when the temperature of the lead bath is 590 ° C. to 600 ° C. When the temperature of the wire is 550 ° C. to 560 ° C., the average cooling rate of the wire is 60 ° C./sec to 70 ° C./sec. When the temperature of the lead bath is 490 ° C.
  • the average cooling rate of the wire is 90 ° C./sec. It was 100 ° C./second.
  • some of the obtained cutting materials were hot-rolled to a diameter of 7 mm to obtain a wire, and then released in the atmosphere without being immersed in a molten salt or a lead bath.
  • the steel wire was obtained by cooling to room temperature by cooling or cooling with an electric fan.
  • the average cooling rate of the wire when it is allowed to cool in the air is 7 ° C / second to 8 ° C / second when the temperature of the wire after finish rolling is 900 ° C to 700 ° C, and the temperature of the wire after finish rolling. However, in the range of 700 ° C.
  • the average cooling rate of the wire when it is cooled by an electric fan is 12 ° C / second to 14 ° C / second when the temperature of the wire after finish rolling is 900 ° C to 700 ° C, and the temperature of the wire after finish rolling is It was 6 ° C / second to 7 ° C / second in the range of 700 ° C to 620 ° C.
  • the C section perpendicular to the longitudinal direction of the steel wire was mirror-polished and then corroded with nital.
  • a sample corroded with nital was photographed with 10 fields of view at any magnification at a magnification of 5000 using an SEM.
  • the area per field of view was 3.6 ⁇ 10 ⁇ 4 mm 2 .
  • the area ratio of the pearlite portion was determined by a normal image analysis method. The average value of the area ratio of pearlite for 10 fields of view was defined as the area ratio of pearlite of the steel wire.
  • the average value of the lamella spacing at 20 locations in total for 10 visual fields thus obtained was defined as the average lamella spacing of the pearlite of the steel wire.
  • the 10% AA electrolyte solution described above was a 10% by volume acetylacetone-1 mass% tetramethylammonium chloride-methanol solution.
  • the extracted solution is filtered through a filter having a mesh size of 0.2 ⁇ m to obtain a residue.
  • the residue is dissolved with an acid solution, and the solution is analyzed by ICP emission spectroscopy.
  • the amount [% residue Cr], the Fe content [% residue Fe] and the Mn content [% residue Mn] were obtained.
  • tensile test pieces each having a diameter of 3.2 mm (a circle with a radius of 1.6 mm centered on the center of the C cross section) and a length of 18 mm are collected from the center of the C cross section of each steel wire. Then, a tensile test at room temperature was performed by a method based on JIS Z 2241 to measure the tensile strength TS. And the measured average value was made into the tensile strength TS of the steel wire.
  • the unit of tensile strength TS is MPa.
  • a 3.0 mm ⁇ 4.0 mm ⁇ 60 mm rectangular parallelepiped test piece is collected from the center of each steel wire, and at a temperature of 20 ° C. by a normal four-terminal method, The electrical resistivity was measured.
  • the unit of the obtained electrical resistivity ⁇ is ⁇ ⁇ cm.
  • the tensile strength TS of the steel wire expressed in MPa the absolute value of the electrical resistivity ⁇ expressed in ⁇ ⁇ cm, and the value 64 times the absolute value of the electrical resistivity ⁇ are shown in Table 3. And in Table 4. In Tables 3 and 4, the case where the absolute value of the tensile strength TS is 64 times or more the absolute value of the electrical resistivity ⁇ expressed in ⁇ ⁇ cm is judged as “good” and “good” ", And the case of less than 64 times was judged as” bad "and indicated by" x ".
  • test numbers 1, 3, 6, 7, 9-11, 14, 17, 18, 20-22, 24, 26, 27, 30, 33, 34, 36, and 44-47 In the relationship between the chemical composition defined in the present invention, the structure, the average lamella spacing of pearlite, the Si content and the Cr content contained in the cementite in the pearlite and the Cr content contained in the ferrite in the pearlite, at least One technical feature was not met. In Test Nos. 45 and 47, the wire drawing workability was lowered. On the other hand, the test numbers 2, 4, 5, 8, 12, 13, 15, 16, 19, 23, 25, 28, 29, 31, 32, 35, 37 to 43 and 48 are defined in the present invention. The chemical composition, structure, average lamella spacing of pearlite, Si content, Cr content contained in cementite in pearlite, and Cr content contained in ferrite in pearlite were all satisfied.

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Abstract

　本発明は、高強度で電気抵抗率の低い鋼線材を提供することを目的とする。　この鋼線材は、化学成分として、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ａｌを含有し、Ｎ、Ｐ、Ｓを制限し、選択的に、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ、Ｎｂ、及びＢからなる群より選択される１種以上を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる。鋼線材の組織は、面積率で８５％以上がパーライトであり、その平均ラメラ間隔が５０ｎｍ～１００ｎｍである。また、質量％で、Ｓｉ含有量を［％Ｓｉ］、パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒの含有量を［％Ｃｒθ］、パーライト中のフェライトに含まれるＣｒの含有量を［％Ｃｒα］とするとき、鋼線材は、（［％Ｃｒθ］／［％Ｃｒα］）≧（２．０＋［％Ｓｉ］×１０）を満たす。

Description

鋼線材
　本発明は、鋼線材に関する。
　本願は、２０１４年６月２日に、日本に出願された特願２０１４－１１４４２９に基づき優先権を主張し、この内容をここに援用する。
　送電線などに使用されるアルミニウムより線は、強度補強のために、内部の芯材に鋼線のより線が用いられている。このようなより線は、一般に、鋼心アルミニウムより線（Ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ＳＴＥＥＬ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃａｂｌｅ）と呼ばれている。以下、鋼心アルミニウムより線をＡＣＳＲと記す。
　ＡＣＳＲの芯材に用いられる鋼線は、ＪＩＳ規格のＳＷＲＳ７２ＢやＳＷＲＳ８２Ｂなどのピアノ線材を素材として、冷間伸線によって製造される場合が多い。ＡＣＳＲの製造において、冷間伸線前や冷間伸線の途中には、必要に応じて、パテンティングと呼ばれる熱処理や、アルミニウムめっき処理が施される。
　ＡＣＳＲでは、アルミニウム線だけでなく、鋼心の鋼線にも電気が流れる。そのため、鋼線の電気抵抗率が大きいと、ＡＣＳＲ全体での電気抵抗率も大きくなり、送電中の発熱が大きくなる。その結果、送電効率が低下する。
　また、鋼線の強度が低い場合、アルミニウムよりも電気抵抗率が大きい鋼線を増やして強度を補強する必要がある。しかしながら、鋼線にも電気が流れるため、結果として、ＡＣＳＲ全体での電気抵抗率が大きくなる。
　これらのことから、電気抵抗率が低く、かつ、高強度の鋼線及びその素材となる、電気抵抗率が低く、かつ、高強度の鋼線材が求められている。
　鋼の電気抵抗率は、一般に、鋼中の元素の含有量の増加とともに上昇する。そこで、特許文献１に開示されている鋼材では、Ｃ、Ｍｎ、Ｃｒなどの主要な元素の含有量を低減することによって、電気抵抗率を低減させている。しかしながら、この鋼材では、電気抵抗率の低減及び冷間鍛造性の向上を目的としているため、鋼中のＣ及びＳｉの含有量が少ない。そのため、引張強さが不十分である。
　また、特許文献２に開示されているばね用鋼板では、鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎの含有量を所定の式で示される値未満にすることによって、鋼材の電気抵抗率が低下している。しかしながら、このばね用鋼板では、組織が最適化されておらず、かつ、Ｃｒを含有していないため、引張強さを高くすることができない。そのため、強度の確保と電気抵抗率の低減とのバランスが不十分である。
　さらに、特許文献３に開示されている高強度高靭性過共析鋼線では、鋼中のＣ、Ｓｉ、Ｍｎなどの含有量及び組織を規定することによって、引張強さや伸線加工度を確保している。しかしながら、この高強度高靭性過共析鋼線では、Ｓｉ含有量が０．５％以上であり、かつ、電気抵抗率を下げるために組織の最適化を行っていないため、電気抵抗率が高い。
　特許文献４には、炭化物中のＣｒ含有量を増加させることによって、球状化熱処理時間を短縮した高炭素鋼線材が開示されている。しかしながら、この高炭素鋼線材は、炭化物中のＣｒ含有量を６．０質量％以上としているため、電気抵抗率の低減と引張強さを高くすることとの両立を達成できない。
日本国特開２００３－２２６９３８号公報 日本国特開２００４－１５６１２０号公報 日本国特開平６－２７１９３７号公報 国際公開第２０１２／１４４６３０号
　本発明は、このような実情に鑑み、高強度で、かつ、電気抵抗率の低い鋼線材を提供することを目的とする。
　本発明の鋼線材では、特に電気抵抗率を上昇させるＳｉ含有量を制限し、さらに、パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量を電気抵抗率と引張強さとを両立できる範囲で増加させ、反対に、パーライト中のフェライトに含まれるＣｒ含有量を低減することにより、電気抵抗率の上昇を防止している。また、併せて、パーライトの平均ラメラ間隔を小さくすることにより、引張強さを向上させており、電気抵抗率の低減と引張強さの向上とを両立させた鋼線材である。
　なお、本発明の鋼線材は、冷間伸線を施す前の素材であり、熱間圧延線材及び熱間圧延線材を熱処理した鋼材が含まれる。
　本発明者らは、上記課題を解決し、高強度で、かつ、電気抵抗率の低い鋼線材を得るために、鋼線材の化学成分、組織、合金元素の分布状態について詳細に調査及び研究を重ねた。その結果、下記（ａ）～（ｃ）の知見を見出した。
（ａ）鋼線材の室温での電気抵抗率は、冷間伸線によってはあまり変化しないため、鋼線材の成分と、冷間伸線前の組織や合金元素の存在状態が、冷間伸線後の電気抵抗率及び引張強さに大きく影響する。
（ｂ）Ｓｉ含有量及びＣｒ含有量を増加させると、固溶強化によって鋼線材の強度は上昇するが、Ｓｉ含有量の増加は電気抵抗率を大幅に上昇させる。一方、Ｃｒ含有量の増加も電気抵抗率を上昇させるが、Ｓｉに比べるとその影響は小さい。また、Ｃｒはフェライトに固溶すると、電気抵抗率を大きくする。そのため、セメンタイト中のＣｒ含有量を増加させ、フェライト中のＣｒ含有量を低下させると、電気抵抗率の上昇を抑制することが可能である。言い換えると、パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量を増加させ、パーライト中のフェライトに含まれるＣｒ含有量を低減させることにより、電気抵抗率の上昇を抑制することが可能である。
　また、固溶強化に寄与するＳｉ含有量に応じて、セメンタイトに含まれるＣｒ含有量を制御することで、引張強さの向上と電気抵抗率の低減との両立を、高効率に制御することができる。
　なお、これ以降、「パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量」を単に「セメンタイト中のＣｒ含有量」と、「パーライト中のフェライトに含まれるＣｒ含有量」を単に「フェライト中のＣｒ含有量」と表記する場合がある。
（ｃ）鋼線材の引張強さの向上と電気抵抗率の低減との両立を達成するためには、鋼線材の組織を、パーライトからなる組織にすることが有効である。さらに、フェライトとセメンタイトとがラメラ構造を有するパーライトの場合、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。一方、パーライトにおける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との両立を達成するためには、平均ラメラ間隔を小さくするとよい。
　本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
（１）本発明の一態様に係る鋼線材は、化学成分として、質量％で、Ｃ：０．８％～１．１％、Ｓｉ：０．０２％～０．３０％、Ｍｎ：０．１％～０．６％、Ｃｒ：０．３％～１．５％、Ａｌ：０．０１％～０．０５％を含有し、Ｎ：０．００８％以下、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０２％以下に制限し、選択的に、Ｍｏ：０．２０％以下、Ｖ：０．１５％以下、Ｔｉ：０．０５０％以下、Ｎｂ：０．０５０％以下、及びＢ：０．００３０％以下からなる群より選択される１種以上を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなり；組織はパーライトを含み、前記パーライトの面積率が８５％以上であり；前記パーライトの平均ラメラ間隔が５０ｎｍ～１００ｎｍであり；質量％で、前記Ｓｉの含有量を［％Ｓｉ］とし、前記パーライト中のセメンタイトに含まれる前記Ｃｒの含有量を［％Ｃｒθ］とし、前記パーライト中のフェライトに含まれる前記Ｃｒの含有量を［％Ｃｒα］とするとき、前記［％Ｓｉ］、前記［％Ｃｒθ］及び前記［％Ｃｒα］が下記式（ａ）を満たす。
（［％Ｃｒθ］／［％Ｃｒα］）≧（２．０＋［％Ｓｉ］×１０）・・・（ａ）
（２）上記（１）に記載の鋼線材では、前記化学成分として、質量％で、Ｍｏ：０．０２％～０．２０％、Ｖ：０．０２％～０．１５％、Ｔｉ：０．００２％～０．０５０％、Ｎｂ：０．００２％～０．０５０％、及びＢ：０．０００３％～０．００３０％からなる群より選択される１種以上を含有してもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載の鋼線材では、前記鋼線材の引張強さＴＳは１３５０ＭＰａ以上であり、かつ、前記鋼線材の前記引張強さＴＳの絶対値が、前記鋼線材の単位μΩ・ｃｍで表される電気抵抗率ρの絶対値の６４倍以上であってもよい。
　上記（１）～（３）の各態様によれば、高強度で、かつ、電気抵抗率の低い鋼線材を提供できる。特に、上記態様の鋼線材は、送電線の強度補強用に使用される、電力損失の少ない鋼線の素材として好適である。
　また、上記態様の鋼線材に対して、冷間伸線を施し、冷間伸線後、必要に応じて、アルミめっき処理を施して得られる鋼線は、高強度で、かつ、電気抵抗率が低い。そのため、この鋼線を用いてＡＣＳＲを製造すると、所定の強度を確保でき、さらに電気抵抗率の小さいＡＳＣＲを得ることができる。そのため、産業上の貢献が、極めて顕著である。
　本実施形態に係る鋼線材について説明する。
　まず、本実施形態における、鋼線材の化学成分の限定理由について説明する。なお、以下の説明における％は、質量％を意味する。
　Ｃ：０．８％～１．１％
　Ｃは、鋼線材の金属組織をパーライトとし、引張強さを高めるのに有効な元素である。
　Ｃ含有量が０．８％未満の場合には、例えば、引張強さが１３５０ＭＰａ程度の高い強度を、鋼線材に安定して付与させることが困難となる。そのため、Ｃ含有量の下限を０．８％とする。より均一なパーライトを得て、引張強さを高めるためには、Ｃ含有量は０．９％以上が好ましく、より好ましくは１．０％以上である。
　一方、Ｃ含有量が多すぎると、鋼線材が硬質化して、伸線加工性の低下を招く。特に、Ｃ含有量が１．１％を超えると、旧オ－ステナイト粒界に沿って析出するセメンタイト、すなわち、初析セメンタイトの生成を、工業的に安定して抑制することが困難となるので、伸線加工性が大きく低下する。そのため、Ｃ含有量の上限を１．１％とする。
　Ｓｉ：０．０２％～０．３０％
　Ｓｉは、固溶強化によって鋼線材の強度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。
　Ｓｉ含有量が０．０２％未満では、これらの効果が十分でない。そのため、Ｓｉ含有量の下限を０．０２％とする。また、固溶強化により強度を確保し、さらに、脱酸効果をより安定して享受するためには、Ｓｉ含有量は０．０５％以上が好ましい。
　一方、Ｓｉ含有量が増えると、電気抵抗率が増大する。特に、Ｓｉ含有量が０．３０％を超えると、引張強さの向上と電気抵抗率の低減とを両立させることができない。そのため、Ｓｉ含有量の上限を０．３０％とする。より低い電気抵抗率を得るためには、Ｓｉ含有量は０．２０％以下が好ましく、より好ましくは０．１０％以下である。
　Ｍｎ：０．１％～０．６％
　Ｍｎは、鋼線材の強度を高めるとともに、鋼線材中のＳをＭｎＳとして固定して、熱間脆性を防止する効果を有する元素である。
　Ｍｎ含有量が０．１％未満では、これらの効果が十分でない。そのため、Ｍｎ含有量の下限を０．１％とする。さらに、強度を確保し、熱間脆性をより防止するためには、Ｍｎ含有量は０．２％以上が好ましく、より好ましくは０．３％以上である。
　一方、Ｍｎ含有量が増えると、電気抵抗率が増大する。特に、Ｍｎ含有量が０．６％を超えると、引張強さの向上と電気抵抗率の低減とを両立させることができない。そのため、Ｍｎ含有量の上限を０．６％とする。より低い電気抵抗率を得るためには、Ｍｎ含有量は０．５％以下が好ましく、より好ましくは０．４％以下である。
　Ｃｒ：０．３％～１．５％
　Ｃｒは、パ－ライトの平均ラメラ間隔を小さくして、鋼線材の引張強さを高める効果を有する。また、Ｃｒはパーライト中のフェライトに固溶すると、電気抵抗率を大きくする。そのため、セメンタイト中のＣｒ含有量を増加させて、フェライト中のＣｒ含有量を相対的に低くすることで、電気抵抗率の上昇を抑制する効果がある。
　Ｃｒ含有量が０．３％未満では、十分な鋼線材の引張強さを確保できず、セメンタイト中のＣｒ含有量を増加させることが出来ない。したがって、引張強さの向上と電気抵抗率の低減とを両立させるためには、Ｃｒ含有量は０．３％以上にする必要がある。より高い引張強さを得るためには、Ｃｒ含有量は０．４％以上が好ましく、より好ましくは０．５％以上である。
　一方、Ｃｒ含有量が１．５％を超えると、鋼線材の伸線加工性が低下する。そのため、Ｃｒ含有量の上限を１．５％とする。伸線加工性の低下をより抑制するためには、Ｃｒ含有量は１．０％以下が好ましく、より好ましくは０．８％以下である。
　Ａｌ：０．０１％～０．０５％
　Ａｌは、脱酸効果を有する元素であり、鋼線材中の酸素量の低減のために必要な元素である。
　Ａｌ含有量が０．０１％未満では、この効果が不十分である。そのため、Ａｌ含有量の下限を０．０１％とする。脱酸効果をより得るためには、Ａｌ含有量は０．０２％以上が好ましい。
　一方で、Ａｌは、硬質な酸化物系介在物を形成し、鋼線材の延性を劣化させる元素である。特に、Ａｌ含有量が０．０５％を超えると、粗大な酸化物系介在物が形成されやすくなるので、鋼線材の伸線加工性が著しく低下する。そのため、Ａｌ含有量の上限を０．０５％とする。鋼線材の伸線加工性をより低下させないためには、Ａｌ含有量は０．０４％以下が好ましく、より好ましくは０．０３％以下である。
　本実施形態に係る鋼線材おいては、さらに、Ｎ、Ｐ、及びＳは、以下のように制限する必要がある。
　Ｎ：０．００８％以下
　Ｎは、冷間伸線中に、鋼中の転位に固着して、伸線加工性を低下させる元素である。特に、Ｎ含有量が０．００８％を超えると、伸線加工性の低下が著しくなる。したがって、Ｎ含有量を０．００８％以下に制限する。好ましくは０．００５％以下であり、より好ましくは０．００４％以下である。
　なお、Ｎ含有量の下限は０％を含む。しかしながら、現状の精錬技術と製造コストとを考慮すると、Ｎ含有量の下限は、０．０００１％が好ましい。
　Ｐ：０．０３％以下
　Ｐは、粒界に偏析して伸線加工性を低下させる元素である。特に、Ｐ含有量が０．０３％を超えると、伸線加工性の低下が著しくなる。したがって、Ｐ含有量は０．０３％以下に制限する。好ましくは０．０２％以下であり、より好ましくは０．０１％以下である。
　なお、Ｐ含有量の下限は０％を含む。しかしながら、現状の精錬技術と製造コストとを考慮すると、Ｐ含有量の下限は、０．００１％が好ましい。
　Ｓ：０．０２％以下
　Ｓも、Ｐと同様に、伸線加工性を低下させる元素である。特に、Ｓ含有量が０．０２％を超えると、伸線加工性の低下が著しくなる。したがって、Ｓ含有量は０．０２％以下に制限する。好ましくは０．０１％以下である。
　なお、Ｓ含有量の下限は０％を含む。しかしながら、現状の精錬技術と製造コストとを考慮すると、Ｓ含有量の下限は、０．００１％が好ましい。
　以上が、本実施形態に係る鋼線材の基本的な成分組成であり、残部は、鉄及び不純物である。なお、「残部がＦｅ及び不純物である」における「不純物」とは、鋼を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、または製造環境などから不可避的に混入するものを指す。
　しかしながら、本実施形態における鋼線材では、この基本成分に加え、残部のＦｅの一部の代わりに、選択的に、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ、Ｎｂ及びＢからなる群より選択される１種以上を含有させてもよい。
　Ｍｏ：０．２０％以下
　Ｍｏの添加は任意であり、その含有量の下限は０％である。
　しかしながら、Ｍｏの添加により、鋼線材の引張強さと電気抵抗率とのバランスを高める効果を、安定して享受することができる。この効果を得るためには、Ｍｏを０．０２％以上添加することが好ましい。より好ましくは、Ｍｏ含有量は０．０５％以上である。
　一方、Ｍｏ含有量が０．２０％を超えると、鋼中にマルテンサイト組織が生成されやすくなり、伸線加工性が低下する場合がある。したがって、Ｍｏ含有量の上限は０．２０％が好ましい。より好ましくは、Ｍｏ含有量の上限は０．１０％である。
　Ｖ：０．１５％以下
　Ｖの添加は任意であり、その含有量の下限は０％である。
　しかしながら、Ｖは、鋼線材中に炭化物、または炭窒化物を形成することで、パーライトブロックサイズを小さくする効果を有する。そのため、Ｖの添加により、伸線加工性を向上させることができる。この効果を得るためには、Ｖを０．０２％以上添加することが好ましい。より好ましくは、Ｖ含有量は０．０５％以上である。
　一方、Ｖ含有量が０．１５％を超えると、鋼線材中に粗大な炭化物、または炭窒化物が形成されやすくなり、伸線加工性が低下する場合がある。したがって、Ｖ含有量の上限は０．１５％が好ましい。より好ましくは、Ｖ含有量の上限は０．０８％である。
　Ｔｉ：０．０５０％以下
　Ｔｉの添加は任意であり、その含有量の下限は０％である。
　しかしながら、Ｔｉは、鋼線材中に炭化物、または炭窒化物を形成して、パーライトブロックサイズを小さくする効果を有する。そのため、Ｔｉの添加により、伸線加工性を向上させることができる。この効果を得るためには、Ｔｉを０．００２％以上添加することが好ましい。より好ましくは、Ｔｉ含有量は０．００５％以上である。
　一方、Ｔｉ含有量が０．０５０％を超えると、鋼線材中に粗大な炭化物、または炭窒化物が形成されやすくなり、伸線加工性が低下する場合がある。したがって、Ｔｉ含有量の上限は０．０５０％が好ましい。より好ましくは、Ｔｉ含有量の上限は０．０３０％である。
　Ｎｂ：０．０５０％以下
　Ｎｂの添加は任意であり、その含有量の下限は０％である。
　しかしながら、Ｎｂは、鋼線材中に炭化物、または炭窒化物を形成して、パーライトブロックサイズを小さくする効果を有する。そのため、Ｎｂの添加により、伸線加工性を向上させることができる。この効果を得るためには、Ｎｂを０．００２％以上添加することが好ましい。より好ましくは、Ｎｂ含有量は０．００５％以上である。
　一方、Ｎｂ含有量が０．０５０％を超えると、鋼線材中に粗大な炭化物、または炭窒化物が形成されやすくなり、伸線加工性が低下する場合がある。したがって、Ｎｂ含有量の上限は０．０５０％が好ましい。より好ましくは、Ｎｂ含有量の上限は０．０２０％である。
　Ｂ：０．００３０％以下
　Ｂの添加は任意であり、その含有量の下限は０％である。
　しかしながら、Ｂは、鋼線材中に固溶したＮと結合してＢＮを形成し、固溶Ｎを低減する効果を有する。そのため、Ｂの添加により、伸線加工性を向上させることができる。この効果を得るためには、Ｂを０．０００３％以上添加することが好ましい。より好ましくは、Ｂ含有量は０．０００７％以上である。
　一方、Ｂ含有量が０．００３０％を超えると、鋼線材中に粗大な炭化物が形成されやすくなり、伸線加工性が低下する場合がある。したがって、Ｂ含有量の上限は０．００３０％が好ましい。より好ましくは、Ｂ含有量の上限は０．００２０％である。
　次に、本実施形態に係る鋼線材の組織について説明する。
　本実施形態に係る鋼線材の組織は、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を含む。本実施形態に係る鋼線材の主な組織は、パーライトである。ここで「主な組織」とは、鋼線材の長手方向に垂直なＣ断面において、または、鋼線材の長手方向に平行なＬ断面において、面積率で、８５％以上を占める組織を意味する。パーライトの面積率は、１００％から非パーライト組織の面積率を減じて求めることができる。パーライトの面積率は８５％以上であり、９０％以上が好ましく、より好ましくは９５％以上である。なお、パーライトの面積率は、１００％でもよい。
　本実施形態に係る鋼線材の組織の残部は、すなわち、パーライト以外の組織は、初析フェライトやベイナイト、疑似パーライト、初析セメンタイトなどの非パーライト組織からなる。非パーライト組織の面積率が１５％を超えると、伸線加工性が低下する。そのため、非パーライト組織の面積率は１５％以下である。非パーライト組織の面積率は、好ましくは１０％以下であり、より好ましくは５％以下である。なお、非パーライト組織の面積率は、０％でもよい。
　パーライトの面積率は、次のように求めることができる。
　例えば、後述する実施例で示すように、鋼線材の試料において、鋼線材の長手方向に垂直なＣ断面を鏡面研磨した後、このＣ断面をナイタールで腐食させる。
　次に、ナイタールで腐食した試料について、ＳＥＭを用いて、倍率５０００倍で、任意の箇所を１０視野撮影する。なお、１視野あたりの面積は３．６×１０－４ｍｍ２とする。
　得られた各視野のＳＥＭ写真を用いて、通常の画像解析の方法で、各視野のパーライトの面積率は求めることができる。
　そして、得られた１０視野分のパーライトの面積率を平均することによって、その鋼線材のパーライトの面積率は得られる。
　パーライトの平均ラメラ間隔：５０ｎｍ～１００ｎｍ
　鋼線材の引張強さは、上記で説明したパーライトの平均ラメラ間隔を小さくすることで、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。そのため、鋼線材の引張強さの向上と電気抵抗率の低減との両立を達成するためには、平均ラメラ間隔を小さくする必要がある。パーライトの平均ラメラ間隔が１００ｎｍを超えると、引張強さの向上効果が不十分となる。したがって、本実施形態に係る鋼線材では、この効果を得るために、パーライトの平均ラメラ間隔を１００ｎｍ以下とする。パーライトの平均ラメラ間隔は、好ましくは７５ｎｍ以下である。
　一方、パーライトの平均ラメラ間隔を５０ｎｍ未満にするためには、低温で変態する必要がある。しかしながら、低温で変態すると、ベイナイトなどの非パーライト組織の面積率が１５％を超えてしまい、鋼線材の伸線加工性が低下する。したがって、パーライトの平均ラメラ間隔は５０ｎｍ以上とする。パーライトの平均ラメラ間隔は、好ましくは５５ｎｍ以上である。
　パーライトの平均ラメラ間隔は、次のように測定することができる。例えば、後述する実施例で示すように、鋼線材の試料のＣ断面を研磨した後に、このＣ断面をエッチングし、パーライトを現出させる。次に、このパーライトを現出させたＣ断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって、複数の視野で撮影して、試料の組織写真を得る。この得られた組織写真によって、パーライトの平均ラメラ間隔は測定することができる。
　具体的には、次の方法により測定することができる。まず、ＳＥＭを用いて、１０視野の組織写真を撮影する。撮影した各１０視野の組織写真のうち、視野内でラメラの向きが揃っている範囲において、ラメラの５間隔分が測定可能な箇所を複数選択する。選択した複数の箇所について、ラメラに垂直に直線を引いて、ラメラの５間隔分の長さを求める。次に、選択した複数の箇所のうち、５間隔分の長さが小さい方から２つの箇所を選択する。そして、選択した２つの箇所において、それぞれ測定したラメラの５間隔分の長さを５で割ることで、各箇所のラメラ間隔を求めることができる。つまり、１視野で２箇所のラメラ間隔を求めることができる。このように求めた１０視野、合計２０箇所のラメラ間隔の平均値を、その試料の「パーライトの平均ラメラ間隔」とすることができる。
　以上説明したように、鋼線材の引張強さを向上させるためには、パーライトの平均ラメラ間隔を小さくすることが有効である。このように、パーライトの平均ラメラ間隔を小さくするためには、熱間圧延後の冷却工程における冷却速度を５０℃／秒以上に設定し、その後、６００℃程度の低温でパーライト変態させることが好ましい。
　電気は、パーライトのうち主に、フェライト部分を流れる。また、Ｃｒはパーライト中のフェライトに固溶すると電気抵抗率を大きくする作用を有する。そのため、パーライト中のフェライトに含まれるＣｒ含有量を低くできれば、電気抵抗率を小さくすることができる。つまり、Ｃｒをパーライト中のセメンタイトに濃化させて、パーライト中のフェライトに含まれるＣｒ含有量を相対的に低下させることで、鋼線材の電気抵抗率の上昇を抑制することができる。なお、Ｃｒは、パーライト中のセメンタイトに濃化させやすい元素である。そのため、熱処理条件の制御によって、パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量を高くして、パーライト中のフェライトに含まれるＣｒ含有量を低くすることができる。
　また、Ｓｉは固溶強化に寄与する元素である。そのため、鋼線材中のＳｉ含有量が増えると、鋼線材の強度を向上させることができる。しかし、その一方で、鋼線材中のＳｉ含有量が増えると、電気抵抗率が大きくなる。そのため、Ｓｉ含有量が増えるにしたがって、パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量を高めることにより、高い引張強さと低い電気抵抗率とを両立できる。
　本実施形態に係る鋼線材では、これらの効果を得るべく、質量％で、Ｓｉ含有量、パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量及びパーライト中のフェライトに含まれるＣｒ含有量が、下記式（１）を満たすことが重要である。ここで、下記式（１）において、質量％で、Ｓｉ含有量は［％Ｓｉ］であり、パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量は［％Ｃｒθ］であり、パーライト中のフェライトに含まれるＣｒ含有量は［％Ｃｒα］である。
　（［％Ｃｒθ］／［％Ｃｒα］）≧（２．０＋［％Ｓｉ］×１０）・・・（１）
　本実施形態における鋼線材では、上記式（１）を満たすように、固溶強化に寄与するＳｉの含有量に応じて、パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量を制御することで、引張強さの向上と電気抵抗率の低減とを両立するように制御することができる。
　パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量、すなわち上記式（１）における［％Ｃｒθ］は、例えば、電解によって抽出した残渣を化学分析して求めることができる。具体的には、次の方法によって求めることができる。まず、本実施形態に係る鋼線材を電解に適した大きさに切削加工した後、電解研磨の一般的な条件である１０％ＡＡ系電解液を用い、電流密度を２５０～３５０Ａ／ｍ２に設定して電気分解し、溶液を抽出する。次に、抽出した溶液を、メッシュサイズ０．２μｍのフィルタでろ過して、残渣を得る。ろ過物、すなわち残渣については、一般的な化学分析を行うことによって求めることができる。ここで、一般的な化学分析としては、例えば、酸溶液によって残渣を溶解し、その溶液をＩＣＰ発光分光法で分析する方法が挙げられる。本実施形態に係る鋼線材では、パーライト中のセメンタイトに含まれる金属元素は、実質的に、Ｆｅ、Ｍｎ及びＣｒであり、このうちＦｅ及びＣｒはセメンタイト以外から抽出される可能性が低く、さらに、ＭｎはセメンタイトよりもＭｎＳを形成しやすいことから、パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量、すなわち［％Ｃｒθ］は、下記式（２）を用いて算出できる。ここで、下記式（２）において、質量％で、残渣に含まれるＣｒ含有量、Ｆｅ含有量及びＭｎ含有量を、それぞれ［％残渣Ｃｒ］、［％残渣Ｆｅ］及び［％残渣Ｍｎ］とし、また鋼線材に含まれるＳ含有量を［％Ｓ］とする。
　［％Ｃｒθ］＝１００×［％残渣Ｃｒ］／｛［％残渣Ｆｅ］＋［％残渣Ｍｎ］＋［％残渣Ｃｒ］－［％Ｓ］×（５５／３２）｝・・・（２）
　なお、引張強さの向上と電気抵抗率の低減とを達成するためには、パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量は、質量％で、０．８０％～５．８０％が好ましい。
　またパーライト中のフェライトに含まれるＣｒ含有量は、Ｃがフェライト中にはほとんど固溶しないことを前提として、例えば、鋼線材全体のＣｒ含有量、すなわち［％Ｃｒ］と、パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量、すなわち［％Ｃｒθ］と、Ｃ含有量によって求められるセメンタイトの体積分率、すなわち［φθ］とから算出することができる。具体的には、Ｃはフェライト中にほとんど固溶しないことから、パーライト中のセメンタイトの体積分率は、一般的に下記式（３）によって求められることが知られている。下記式（３）において、質量％でＣ含有量を［％Ｃ］とし、パーライト中のセメンタイトの体積分率を［φθ］とする。
　なお、下記式（３）における係数の０．１４９は、セメンタイトの組成の６．６９質量％Ｃ及び、セメンタイトの密度の７．６８ｇ／ｃｍ３より得ることができる。
　［φθ］＝［％Ｃ］×０．１４９・・・（３）
　次に、パーライト中のフェライトの体積分率、すなわち［φα］は、下記式（４）によって求められる。
　［φα］＝１．０－［φθ］・・・（４）
　以上のことから、パーライト中のフェライトに含まれるＣｒ含有量、すなわち［％Ｃｒα］は、下記式（５）を用いて算出することができる。
　［％Ｃｒα］＝｛［％Ｃｒ］－（［％Ｃｒθ］×［φθ］）｝／［φα］・・・（５）
　以上説明したように、鋼線材の電気抵抗率の上昇を抑制するためには、セメンタイトにＣｒを濃化させることが有効である。このように、セメンタイトにＣｒを濃化させるためには、オーステナイトからのパーライト変態を完了させた後、その温度域で保持して、Ｃｒをセメンタイトに濃化させることが好ましい。しかしながら、パーライト変態が完了後に、その温度域で保持する時間が長くなると、パーライト中のセメンタイトが球状化して、鋼線材の強度が低下する場合がある。
　本実施形態に係る鋼線材の引張強さＴＳは、１３５０ＭＰａ以上が好ましい。また、かつ、鋼線材の引張強さＴＳの絶対値は、単位がμΩ・ｃｍで表される電気抵抗率ρの絶対値の６４倍以上であることが好ましい。
　本実施形態に係る鋼線材をＡＣＳＲの芯材に適用する際、鋼線材の強度が低いと、鋼線材を増やして強度を補強することが必要となる場合がある。この場合は、ＡＣＳＲ全体での電気抵抗率が大きくなることが想定される。そのため、本実施形態に係る鋼線材の引張強さＴＳは、１３５０ＭＰａ以上が好ましく、より好ましくは１４００ＭＰａ以上、さらに好ましくは１５００ＭＰａ以上である。なお、鋼線材の引張強さＴＳを、１３５０ＭＰａ以上にすることで、例えば、線材直径１１ｍｍから５ｍｍの場合、一般的な伸線加工量である真歪み１．６で、冷間伸線後の鋼線の引張強さを１９００ＭＰａ以上にすることができる。
　また本実施形態に係る鋼線材においては、鋼線材の高強度と低電気抵抗率とを両立させるという観点から、引張強さＴＳの絶対値と単位がμΩ・ｃｍで表される電気抵抗率ρの絶対値との関係において、以下の数値範囲とすることが好ましい。
　一般的にＡＣＳＲの芯材に用いられる、ＪＩＳ　Ｇ　３５０２に規格されるＳＷＲＳ７２Ｂ、ＳＷＲＳ８２Ｂの化学成分を有する鋼を用いて、一般的な熱間圧延条件で製造される線材の引張強さＴＳの絶対値は、その電気抵抗率ρの絶対値の約５５倍である。なお、線材の引張強さの単位はＭＰａであり、電気抵抗率の単位はμΩ・ｃｍである。
　そこで、上述したように、線材の引張強さＴＳの絶対値が、単位がμΩ・ｃｍで表される電気抵抗率ρの絶対値の５５倍であることを基準とすると、すなわち５５倍を基準値とすると、本実施形態に係る鋼線材では、基準値の１５％以上となるように、引張強さＴＳの絶対値が、単位がμΩ・ｃｍで表される電気抵抗率ρの絶対値の６４倍以上となることが好ましい。また、基準値の２０％以上となるように、引張強さＴＳの絶対値が、単位がμΩ・ｃｍで表される電気抵抗率ρの絶対値の６７倍以上となることがより好ましい。
　このように、鋼線材の引張強さＴＳを、１３５０ＭＰａ以上とし、かつ、鋼線材の引張強さＴＳの絶対値が、単位がμΩ・ｃｍで表される電気抵抗率ρの絶対値の６４倍以上とすることにより、鋼線材の強度を高めて、電気抵抗率を低減させることができる。その結果、鋼線材をＡＣＳＲの芯材に適用した場合の補強本数を減らすことができる。さらに、ＡＣＳＲ全体での電気抵抗率の上昇を抑制することが可能となり、送電中の発熱を抑制でき、安定した送電効率を確保できる。
　なお本実施形態に係る鋼線材においては、単位がμΩ・ｃｍで表される電気抵抗率ρの絶対値については、特に限定しない。つまり、本施形態に係る鋼線材は、上記引張強さＴＳの絶対値と、単位がμΩ・ｃｍで表される電気抵抗率ρの絶対値とが、下記式（６）を満足することが好ましい。
　引張強さＴＳの絶対値≧電気抵抗率ρの絶対値×６４・・・（６）
　上記式（６）を満足する鋼線材とすることで、従来よりも格段に大きい引張強さを確保できる。その結果、このような鋼線材をＡＣＳＲの芯材に適用して補強する際の補強本数を減らすことができ、ＡＣＳＲ全体での電気抵抗率の上昇を抑制できる。
　なお、本実施形態における鋼線材の電気抵抗率ρは低ければ低いほど好ましく、そして引張強さＴＳは大きければ大きいほど好ましい。
　上述した化学組成と組織とを満足するとすることで、強度の向上と電気抵抗率の低減とを両立させた鋼線材を得ることができる。上述した鋼線材を得るためには、後述する製造方法により鋼線材を製造すればよい。次に、本実施形態に係る鋼線材の好ましい製造方法について説明する。
　本実施形態に係る鋼線材は以下のようにして製造することができる。なお、以下に説明する鋼線材の製造方法は、本実施形態に係る鋼線材を得るための一例であり、以下の手順及び方法で限定するものではなく、本発明の構成を実現できる方法であれば、如何なる方法をも採用することが可能である。
　まず、上記の化学成分となるよう鋼を溶製した後、連続鋳造によって鋼片を製造し、熱間圧延を行う。なお、連続鋳造後、分塊圧延を行ってもよい。得られた鋼片を熱間圧延する際には、鋼片の中心部が１０００℃～１１００℃になるように、一般的な方法で加熱し、仕上げ温度を９００℃～１０００℃として熱間圧延する。仕上げ圧延後、水冷及び大気による風冷を組み合わせて、熱間圧延された線材を７００℃以下まで一次冷却する。この一次冷却における平均冷却速度は５０℃／秒以上が好ましい。一次冷却後、パーライト変態させるために、線材を５００℃～５３０℃硝酸塩系の溶融塩に浸漬し、５９０℃～６２０℃まで二次冷却する。そして、二次冷却後の線材を、浴温が５５０℃～５７０℃の溶融塩に３０秒～５０秒間保持することで、Ｃｒをセメンタイトに濃化させることができる。その後は、スプレー水によって溶融塩を除去し、常温まで三次冷却を行ってから、巻き取りを行う。なお、巻き取りは一次冷却、または二次冷却直後に行ってもよい。
　なお、上述の二次冷却において、平均冷却速度は３０℃／秒以上が好ましい。また、二次冷却後の保持において、線材の温度が６００℃～５５０℃となる範囲に３０秒～５０秒保持することが好ましい。例えば、鉛浴や流動層炉を用いてもよい。鉛浴を使用する場合は、一次冷却の際に、７００℃まで下げなくてもよく、二次冷却と保持とを同一の鉛浴で行ってもよい。この場合、５５０℃～６００℃の鉛浴に３５秒～６０秒保持することが好ましい。
　仕上げ圧延後の冷却及び保持方法として、鉛浴のみで冷却及び保持を行うこともできる。例えば、仕上げ圧延後の線材の温度が９００℃～７００℃の範囲においては、鉛浴の温度が６４０℃～５００℃の鉛浴に浸漬した場合の、線材の平均冷却速度は、１００℃／秒～２００℃／秒である。
　また、仕上げ圧延後の線材の温度が７００℃～６２０℃の範囲においては、鉛浴の温度が５９０℃～６００℃の場合では、線材の平均冷却速度は４０℃／秒～５０℃／秒であり、鉛浴の温度が５５０℃～５６０℃の場合では、線材の平均冷却速度は６０℃／秒～７０℃／秒であり、鉛浴の温度が４９０℃～５００℃の場合では、線材の平均冷却速度は９０℃／秒～１００℃／秒である。
　なお、上述の熱間圧延における仕上げ温度とは、仕上げ圧延直後の鋼線材の表面温度を指す。さらに、仕上げ圧延後の冷却における平均冷却速度は、鋼線材の表面の冷却速度を指す。
　以下、本発明の鋼線材の実施例を挙げ、本実施形態に係る鋼線材の効果をより具体的に説明する。ただし、実施例における条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能である。よって、本発明は、種々の条件を採用し得、それらは何れも本発明の技術的特徴に含まれるものである。
　表１に示す化学組成を有する鋼Ａ～Ｙを５０ｋｇ真空溶解炉で溶解した後、インゴットに鋳造した。なお、鋼Ｖの化学成分はＪＩＳ規格のＳＷＲＳ８２Ｂを満たしていた。
　上記の各インゴットを１２５０℃で１時間加熱した後、仕上げ温度が９５０℃以上となるように、直径１５ｍｍまで熱間鍛造し、その後、室温まで放冷し、熱間鍛造材を得た。この熱間鍛造材を切削加工及び切断によって直径１０ｍｍ、長さ１０００ｍｍの切削加工材を得た。
　次に、得られた各切削加工材を１０５０℃の窒素雰囲気中で、１５分間加熱して、切削加工材の中心温度を１０００℃以上とした。その後、仕上げ温度が９５０℃以上１０００℃以下の範囲内になるように、切削加工材の直径を７ｍｍに熱間圧延し、線材を得た。さらに、線材の温度が９００℃以上の状態で、表２に示す条件で鉛浴に浸漬し、保持した。その後、線材を鉛浴から取り出して、室温まで放冷して、鋼線材を得た。
　仕上げ圧延後の線材の温度が９００℃～７００℃の範囲においては、鉛浴の温度が６４０℃～５００℃の場合、線材の平均冷却速度は、１００℃／秒～２００℃／秒だった。
　また、仕上げ圧延後の線材の温度が７００℃～６２０℃の範囲においては、鉛浴の温度が５９０℃～６００℃では、線材の平均冷却速度は４０℃／秒～５０℃／秒、鉛浴の温度が５５０℃～５６０℃では、線材の平均冷却速度は６０℃／秒～７０℃／秒、鉛浴の温度が４９０℃～５００℃では、線材の平均冷却速度は、９０℃／秒～１００℃／秒であった。
　なお、比較のため、得られた切削加工材の一部については、直径７ｍｍに熱間圧延して、線材を得た後、溶融塩や鉛浴には浸漬させずに、大気中での放冷、または、扇風機による風冷によって室温まで冷却して、鋼線材を得た。大気中で放冷した際の線材の平均冷却速度は、仕上げ圧延後の線材の温度が９００℃～７００℃の範囲では７℃／秒～８℃／秒、また、仕上げ圧延後の線材の温度が７００℃～６２０℃の範囲では４℃／秒～５℃／秒だった。扇風機によって風冷した際の線材の平均冷却速度は、仕上げ圧延後の線材の温度が９００℃～７００℃の範囲では１２℃／秒～１４℃／秒、また、仕上げ圧延後の線材の温度が７００℃～６２０℃の範囲では６℃／秒～７℃／秒だった。
　上記の各条件で製造した試験番号１～４８の鋼線材について、以下に示す各試験を実施し、評価した。
　各鋼線材について、鋼線材の長手方向に垂直なＣ断面を鏡面研磨した後、ナイタールで腐食した。
　パーライトの面積率を求めるために、ナイタールで腐食した試料についてＳＥＭを用いて、倍率５０００倍で、任意の箇所を１０視野撮影した。なお、１視野あたりの面積は３．６×１０－４ｍｍ２だった。
　次に、各視野の写真において、パーライトの部分の面積率を通常の画像解析の方法で求めた。この１０視野分のパーライトの面積率の平均値を、その鋼線材のパーライトの面積率とした。
　またパーライトの平均ラメラ間隔を求めるために、ナイタールで腐食した試料についてＳＥＭを用いて倍率１００００倍で、任意の箇所を１０視野撮影した。なお、１視野あたりの面積は９．０×１０－５ｍｍ２だった。
　次に、各視野の写真において、パーライトのラメラの向きが揃っている範囲を選択した。次に、ラメラの５間隔分が測定可能であり、かつ、最もラメラ間隔が小さい箇所及びラメラ間隔が２番目に小さい箇所について、ラメラに垂直に直線を引いて、ラメラの５間隔分の長さを求めた。そして、得られたラメラの５間隔分の長さを、５で割ることで、各箇所のパーライトのラメラ間隔を求めた。このように求めた１０視野分、合計２０箇所のラメラ間隔の平均値をその鋼線材のパーライトの平均ラメラ間隔とした。
　鋼線材を切削加工にて直径６ｍｍにした後に、電解研磨の一般的な条件である１０％ＡＡ系電解液を用い、電流密度を２５０～３５０Ａ／ｍ２に設定して電気分解し、溶液を抽出した。なお、前述した１０％ＡＡ系電解液とは、１０体積％アセチルアセトン－１質量％塩化テトラメチルアンモニウム－メタノール溶液だった。次に、抽出した溶液を、メッシュサイズ０．２μｍのフィルタでろ過して、残渣を得て、酸溶液によって残渣を溶解し、その溶液をＩＣＰ発光分光法で分析して、残渣中のＣｒ含有量［％残渣Ｃｒ］、Ｆｅ含有量［％残渣Ｆｅ］及びＭｎ含有量［％残渣Ｍｎ］を得た。そして、パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量、すなわち［％Ｃｒθ］は、下記式（Ａ）を用いて算出した。なお、「セメンタイト中の金属元素は、実質的にＦｅ、Ｍｎ及びＣｒからなること」、「Ｆｅ及びＣｒはセメンタイト以外からは抽出されないこと」及び「Ｓが鋼中に含まれる場合は、Ｍｎはセメンタイトよりも先にＭｎＳを形成すること」を前提条件とした。ここで、下記式（Ａ）において、質量％で、残渣に含まれるＣｒ含有量、Ｆｅ含有量及びＭｎ含有量を、それぞれ［％残渣Ｃｒ］、［％残渣Ｆｅ］及び［％残渣Ｍｎ］とし、また鋼線材に含まれるＳ含有量を［％Ｓ］とした。
　［％Ｃｒθ］＝１００×［％残渣Ｃｒ］／｛［％残渣Ｆｅ］＋［％残渣Ｍｎ］＋［％残渣Ｃｒ］－［％Ｓ］×（５５／３２）｝・・・（Ａ）
　またフェライト中のＣｒ含有量は、次のように算出した。まず、下記式（Ｂ）によってパーライト中のセメンタイトの体積分率［φθ］を求めた後、下記式（Ｃ）によってパーライト中のフェライトの体積分率［φα］を求めた。その後、下記式（Ｄ）によって、フェライト中のＣｒ含有量［％Ｃｒα］を算出した。
　なお、下記式（Ｂ）において、質量％で、鋼線材全体のＣ含有量を［％Ｃ］とし、下記式（Ｄ）において、質量％で、鋼線材全体のＣｒ含有量を［％Ｃｒ］とした。
　［φθ］＝［％Ｃ］×０．１５３・・・（Ｂ）
　［φα］＝１．０－［φθ］・・・（Ｃ）
　［％Ｃｒα］＝｛［％Ｃｒ］－（［％Ｃｒθ］×［φθ］）｝／［φα］・・・（Ｄ）
　切削加工によって、各鋼線材のＣ断面の中心部から平行部の直径３．２ｍｍ（Ｃ断面の中心を中心として半径１．６ｍｍの円）、長さ１８ｍｍの引張試験片を各２本ずつ採取し、ＪＩＳ　Ｚ　２２４１に準拠した方法で、常温での引張試験を行い、引張強さＴＳを測定した。そして、測定した平均値をその鋼線材の引張強さＴＳとした。なお、引張強さＴＳの単位はＭＰａである。
　電気抵抗率ρを測定するための試験片として、各鋼線材の中心部から、３．０ｍｍ×４．０ｍｍ×６０ｍｍの直方体の試験片を採取し、温度２０℃で通常の４端子法によって、電気抵抗率を測定した。得られた電気抵抗率ρの単位は、μΩ・ｃｍである。
　得られた評価結果を表３及び表４に示す。なお、表３及び表４中の［％Ｃｒθ］及び［％Ｃｒα］は、それぞれ質量％で、「パーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量」、「パーライト中のフェライト中に含まれるＣｒ含有量」を示す。
　なお、表３及び表４において、上述の式（１）を満たす場合は合格とし「〇」で示し、満たさない場合を不合格とし「×」で示した。
　また、単位がＭＰａで表される鋼線材の引張強さＴＳ、単位がμΩ・ｃｍで表される電気抵抗率ρの絶対値及び電気抵抗率ρの絶対値の６４倍の値を、表３及び表４に示す。
　なお、表３及び表４において、引張強さＴＳの絶対値が、単位がμΩ・ｃｍで表される電気抵抗率ρの絶対値の６４倍以上である場合を「良好」と判断し「〇」で示し、６４倍未満である場合を「不良」と判断し「×」で示した。
　表３及び表４から、試験番号１、３、６、７、９～１１、１４、１７、１８、２０～２２、２４、２６、２７、３０、３３、３４、３６及び４４～４７の場合では、本発明で規定する化学組成、組織、パーライトの平均ラメラ間隔、Ｓｉ含有量とパーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量及びパーライト中のフェライトに含まれるＣｒ含有量との関係のうち、少なくとも１つの技術的特徴が満たされていなかった。なお、試験番号４５及び４７は、伸線加工性が低下していた。
　それらに対し、試験番号２、４、５、８、１２、１３、１５、１６、１９、２３、２５、２８、２９、３１、３２、３５、３７～４３及び４８は、本発明で規定する化学組成、組織、パーライトの平均ラメラ間隔、Ｓｉ含有量とパーライト中のセメンタイトに含まれるＣｒ含有量及びパーライト中のフェライトに含まれるＣｒ含有量との関係を、すべて満たしていた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　本発明によれば、高強度で、かつ、電気抵抗率の低い鋼線材を得ることができ、産業上の貢献が極めて顕著である。

Claims (3)

  1. 　化学成分として、質量％で、
    　　Ｃ：０．８％～１．１％、
    　　Ｓｉ：０．０２％～０．３０％、
    　　Ｍｎ：０．１％～０．６％、
    　　Ｃｒ：０．３％～１．５％、
    　　Ａｌ：０．０１％～０．０５％、
    を含有し、
    　　Ｎ：０．００８％以下、
    　　Ｐ：０．０３％以下、
    　　Ｓ：０．０２％以下
    に制限し、選択的に、
    　　Ｍｏ：０．２０％以下、
    　　Ｖ：０．１５％以下、
    　　Ｔｉ：０．０５０％以下、
    　　Ｎｂ：０．０５０％以下、および
    　　Ｂ：０．００３０％以下
    からなる群より選択される１種以上を含有し、
    残部がＦｅ及び不純物からなり；
    　組織はパーライトを含み、前記パーライトの面積率が８５％以上であり；
    　前記パーライトの平均ラメラ間隔が５０ｎｍ～１００ｎｍであり、
    　質量％で、前記Ｓｉの含有量を［％Ｓｉ］とし、前記パーライト中のセメンタイトに含まれる前記Ｃｒの含有量を［％Ｃｒθ］とし、前記パーライト中のフェライトに含まれる前記Ｃｒの含有量を［％Ｃｒα］とするとき、前記［％Ｓｉ］、前記［％Ｃｒθ］及び前記［％Ｃｒα］が下記式（１）を満たす；
    ことを特徴とする鋼線材。
    （［％Ｃｒθ］／［％Ｃｒα］）≧（２．０＋［％Ｓｉ］×１０）・・・（１）
  2. 　前記化学成分として、質量％で、
    　　Ｍｏ：０．０２％～０．２０％
    　　Ｖ：０．０２％～０．１５％、
    　　Ｔｉ：０．００２％～０．０５０％、
    　　Ｎｂ：０．００２％～０．０５０％、および
    　　Ｂ：０．０００３％～０．００３０％
    からなる群から選択される１種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の鋼線材。
  3. 　前記鋼線材の引張強さＴＳは１３５０ＭＰａ以上であり、かつ、前記鋼線材の前記引張強さＴＳの絶対値が、前記鋼線材の単位μΩ・ｃｍで表される電気抵抗率ρの絶対値の６４倍以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼線材。
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