線材、使用該線材的鋼絲以及鋼坯的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種線材，當(dāng)將從所述線材的表面向內(nèi)部形成為同心圓狀、且相對(duì)于所述線材的橫斷面的斷面積的斷面積比為13%～56%的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域I，將以所述線材的中心軸為中心而擴(kuò)展成同心圓狀、且相對(duì)于所述線材的所述斷面積的斷面積比為3%～11%的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域III，將所述區(qū)域I和所述區(qū)域III之間的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域II時(shí)，所述區(qū)域I是相對(duì)于所述線材的平均C濃度的C偏析度為0.75～0.95的第1負(fù)偏析部，所述區(qū)域II是所述C偏析度為1.00～1.10的正偏析部，所述區(qū)域III是所述C偏析度為0.80～0.95的第2負(fù)偏析部；所述線材具有從所述表面依次為所述第1負(fù)偏析部、所述正偏析部、所述第2負(fù)偏析部的夾層結(jié)構(gòu)。
【專利說(shuō)明】線材、使用該線材的鋼絲以及鋼坯
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種成為高強(qiáng)度鋼絲基材的線材，其使用于高強(qiáng)度鋼索、海底油田鉆井平臺(tái)的系泊索用鋼索、橋梁用PWS (平行鋼絲束)、高強(qiáng)度PC絞線等領(lǐng)域。再者，本發(fā)明還涉及由該線材制造的鋼絲、和可以用于制造該鋼絲的鋼坯。
[0002]本申請(qǐng)基于2012年4月10日提出的日本專利申請(qǐng)?zhí)卦?012-089220號(hào)并主張其優(yōu)先權(quán)，這里引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]上述領(lǐng)域中使用的鋼絲要求高強(qiáng)度(例如抗拉強(qiáng)度在2000MPa以上)。在要求這樣的高強(qiáng)度的鋼絲所使用的線材中，在存在于中心偏析部的微細(xì)馬氏體的作用下，往往助長(zhǎng)微孔的生成。
[0004]該微孔在其后的拉絲加工時(shí),成為中心裂紋(chevron crack:在基材中心附近產(chǎn)生的空洞缺陷的I種)的起點(diǎn)，從而存在的問題是引起斷絲和強(qiáng)度不足。
[0005]為了解決這樣的問題，專利文獻(xiàn)I著眼于形成宏觀偏析部的偏析峰，公開了實(shí)施均熱擴(kuò)散處理而將偏析峰控制在臨界濃度以下的方法。
[0006]在專利文獻(xiàn)I所記載的偏析峰的控制法中，隨著用于高強(qiáng)度化的碳含量的增加，用于減少中心部的宏觀偏析粒徑的峰值高度的均熱擴(kuò)散處理等工序所需要的時(shí)間得以延長(zhǎng)。因此，將導(dǎo)致制造成本的上升等經(jīng)濟(jì)方面的劣勢(shì)。
[0007]另外，作為其它的方法，專利文獻(xiàn)2中公開了鑄造時(shí)一邊連續(xù)地鍛壓一邊降低中心部的偏析的技術(shù)。
[0008]專利文獻(xiàn)2中公開的技術(shù)在鑄造時(shí)一邊連續(xù)地鍛壓一邊降低中心部的偏析的情況下，為了發(fā)揮理想的鍛壓效果，不可或缺的是以高精度預(yù)測(cè)液相穴端點(diǎn)(crater endpoint:鑄還內(nèi)部的固液邊界線的末端)。在鑄造時(shí)的制造條件微妙地偏移的情況下，液相穴端點(diǎn)相對(duì)于鍛壓點(diǎn)有可能前后移動(dòng)。
[0009]液相穴端點(diǎn)和鍛壓點(diǎn)的偏移往往招致中心偏析部的惡化。因此，專利文獻(xiàn)2的技術(shù)有時(shí)不能得到改善中心部偏析的效果而使之惡化。
[0010]另外，像專利文獻(xiàn)2那樣的一邊連續(xù)地鍛壓一邊降低中心部的偏析的方法即使以最優(yōu)條件實(shí)施，也難以使表層部和中心部同時(shí)負(fù)偏析。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本特公平6-76643號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)2:日本特開平9-174213號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]發(fā)明所要解決的課題
[0016]本發(fā)明是鑒于上述的課題而完成的。也就是說(shuō)，本發(fā)明的目的在于:提供一種通過(guò)在中心部生成負(fù)偏析區(qū)域而具有較高的拉絲加工性能、進(jìn)而通過(guò)在表層部也生成負(fù)偏析區(qū)域并借助于拉絲而成為兼顧高強(qiáng)度和優(yōu)良的耐延遲斷裂特性的鋼絲的線材。另外，本發(fā)明的目的還在于:提供一種由上述線材得到的、且具有優(yōu)良的耐延遲斷裂特性的高強(qiáng)度鋼絲。另外，本發(fā)明的目的還在于:提供一種在中心部和表層部生成了負(fù)偏析區(qū)域的鋼坯。
[0017]用于解決課題的手段
[0018]本發(fā)明人著眼于線材的中心偏析在斷面內(nèi)的分布、與拉絲加工性能以及拉絲后(鋼絲)的耐延遲斷裂特性之間的關(guān)系而進(jìn)行了潛心的研究。
[0019]此外，關(guān)于評(píng)價(jià)方法，在拉絲條件下，使用比平常更嚴(yán)格地對(duì)中心偏析部進(jìn)行加工的評(píng)價(jià)方法。也就是說(shuō)，在以下的拉絲條件下進(jìn)行評(píng)價(jià):使用模的進(jìn)線角(approach angle)比通常使用的模角度10°大的模角度40°的模，對(duì)線材的中心軸附近施加拉伸力。
[0020]結(jié)果表明:通過(guò)適當(dāng)賦予沿線材的徑向切斷的斷面(橫斷面)內(nèi)的碳的偏析分布、即C偏析分布，拉絲加工性能得以提高。
[0021]再者，本發(fā)明人新近發(fā)現(xiàn):通過(guò)適當(dāng)控制C偏析分布，只要同時(shí)進(jìn)行表面的局部軟質(zhì)化以及線材中心部的局部軟質(zhì)化，就能夠同時(shí)且有效地實(shí)現(xiàn)拉絲加工性能的改善和拉絲后的耐延遲斷裂特性的改善這兩者。
[0022]另外，本發(fā)明人已經(jīng)清楚:只要在鋼坯的階段得到適當(dāng)?shù)腃偏析分布，即便是由該鋼坯得到的線材，C偏析分布也從鋼坯階段開始幾乎不會(huì)變化。再者，還清楚即使對(duì)該線材拉絲(進(jìn)行拉絲)而形成鋼絲，雖然直徑減小，但C偏析分布的形狀在線材(拉絲前)和鋼絲(拉絲后)之間幾乎沒有變化。也就是說(shuō)，通過(guò)在鋼坯的階段形成上述的C偏析分布，即便是對(duì)該鋼坯加工所得到的線材、以及進(jìn)而對(duì)該線材拉絲所得到的鋼絲，都可以得到同樣的C偏析分布。如上所述，由于在拉絲前便具有與拉絲后同樣的C偏析分布，因而即便是拉絲前的線材，其耐延遲斷裂特性也得以提高。然而，拉絲前的線材由于強(qiáng)度低，耐延遲斷裂特性不成問題，因而本發(fā)明對(duì)拉絲后的耐延遲斷裂特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0023]此外，例如進(jìn)行加工擠出或者連續(xù)擠壓加工以代替拉絲的情況也同樣。
[0024]本發(fā)明是基于上述的見解而完成的，其要旨如下。
[0025](I)也就是說(shuō)，本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及一種線材，其以質(zhì)量％計(jì)，含有C:0.60%?
1.15%、S1:0.30%?1.30%、Mn:0.25%?0.90%,剩余部分包括Fe和雜質(zhì)；其中，當(dāng)將從所述線材的表面向內(nèi)部形成為同心圓狀、且相對(duì)于所述線材的橫斷面的斷面積的斷面積比為13%?56%的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域I，將以所述線材的中心軸為中心而擴(kuò)展成同心圓狀、且相對(duì)于所述線材的所述斷面積的斷面積比為3%?11%的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域III，將所述區(qū)域I和所述區(qū)域III之間的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域II時(shí)，所述區(qū)域I是相對(duì)于所述線材的平均C濃度的C偏析度為0.75?0.95的第I負(fù)偏析部，所述區(qū)域II是所述C偏析度為1.00?1.10的正偏析部，所述區(qū)域III是所述C偏析度為0.80?0.95的第2負(fù)偏析部；所述線材具有從所述表面依次為所述第I負(fù)偏析部、所述正偏析部、所述第2負(fù)偏析部的夾層結(jié)構(gòu)(sandwichstructure)ο
[0026](2)根據(jù)上述(I)所述的線材，其以質(zhì)量％計(jì)，也可以進(jìn)一步含有Cr:0.40%以下、
V:0.40%以下、B:0.0030%以下中的I種以上。
[0027]( 3 )本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及一種鋼絲，其是通過(guò)將上述(I)或(2 )中記載的所述線材進(jìn)行拉絲而得到的。[0028](4)根據(jù)上述(3)所述的鋼絲，其抗拉強(qiáng)度也可以為2000MPa以上。
[0029](5)本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及一種鋼坯，其以質(zhì)量％計(jì)，含有C:0.60%?1.15%、S1:0.30%?1.30%、Mn:0.25%?0.90%,剩余部分包括Fe和雜質(zhì)；其中，當(dāng)將從所述鋼坯的表面向內(nèi)部形成為同心狀、且相對(duì)于所述鋼坯的橫斷面的斷面積的斷面積比為13%?56%的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域I，將以所述鋼坯的中心軸為中心而擴(kuò)展成同心狀、且相對(duì)于所述鋼坯的所述斷面積的斷面積比為3%?11%的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域III，將所述區(qū)域I和所述區(qū)域III之間的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域II時(shí)，所述區(qū)域I是相對(duì)于所述鋼坯的平均C濃度的C偏析度為0.75?0.95的第I負(fù)偏析部，所述區(qū)域II是所述C偏析度為1.00?1.10的正偏析部，所述區(qū)域III是所述C偏析度為0.80?0.95的第2負(fù)偏析部；所述鋼坯具有從所述表面依次為所述第I負(fù)偏析部、所述正偏析部、所述第2負(fù)偏析部的夾層結(jié)構(gòu)。
[0030](6)根據(jù)上述(5)所述的鋼坯，其以質(zhì)量％計(jì)，也可以進(jìn)一步含有Cr:0.40%以下、
V:0.40%以下、B:0.0030%以下中的I種以上。
[0031]發(fā)明的效果
[0032]在采用現(xiàn)有技術(shù)制造高碳鋼鋼絲時(shí)，如前所述，拉絲加工時(shí)作用于線材中心部的應(yīng)力狀態(tài)因某種重要原因而發(fā)生變動(dòng)，從而向中心軸部施加拉伸應(yīng)力，以致產(chǎn)生起因于中心裂紋的斷絲，因而往往給生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)較大的障礙。
[0033]與此相對(duì)照，在本發(fā)明的上述實(shí)施方式中，將線材的表層部和中心部附近這兩個(gè)區(qū)域設(shè)定為負(fù)偏析區(qū)域。因此，能夠穩(wěn)定地抑制中心裂紋的生成，可以得到拉絲加工性能和拉絲后的耐延遲斷裂特性均優(yōu)良的線材。該線材由于拉絲加工性能較高，因而生產(chǎn)活動(dòng)穩(wěn)定，從而能夠經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)鋼絲。
[0034]另外，根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施方式，通過(guò)提高表面的延展性，可以得到能夠耐受一般認(rèn)為在高強(qiáng)度鋼中容易發(fā)生的延遲斷裂的特性得以改善的鋼絲。
[0035]另外，根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施方式，可以得到在中心部和表層部生成負(fù)偏析區(qū)域的鋼坯。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1A是通過(guò)C偏析度而區(qū)分線材橫斷面的斷面圖。
[0037]圖1B是在線材的橫斷面中，表示包括中心的直徑a_k中的C濃度的圖示。
[0038]圖2是表示化學(xué)分析時(shí)的取樣方法的圖示。
[0039]圖3是表示本實(shí)施方式的鋼坯以及以前的鋼坯中的直徑方向的C偏析分布的圖
/Jn ο
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面，就本發(fā)明的一實(shí)施方式的線材(以下有時(shí)稱為本實(shí)施方式的線材)、將本實(shí)施方式的線材拉絲而得到的鋼絲(以下有時(shí)稱為本實(shí)施方式的鋼絲)、以及本發(fā)明的一實(shí)施方式的鋼坯(以下有時(shí)稱為本實(shí)施方式的鋼坯)進(jìn)行說(shuō)明。
[0041]圖1A示出了通過(guò)C偏析度而區(qū)分本實(shí)施方式的線材的橫斷面的斷面圖。
[0042]本實(shí)施方式的線材當(dāng)將從表面向內(nèi)部形成為同心圓狀、且相對(duì)于所述線材的橫斷面的斷面積的斷面積比為13%?56%的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域I，將以所述線材的中心軸為中心而擴(kuò)展成同心圓狀、且相對(duì)于所述線材的所述斷面積的斷面積比為3%?11%的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域III，將所述區(qū)域I和所述區(qū)域III之間的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域II時(shí)，所述區(qū)域I是相對(duì)于所述線材的平均C濃度的C偏析度為0.75?0.95的第I負(fù)偏析部，所述區(qū)域II是所述C偏析度為1.0O?1.10的正偏析部，所述區(qū)域III是所述C偏析度為0.80?0.95的第2負(fù)偏析部；所述線材具有從所述表面依次為所述第I負(fù)偏析部(區(qū)域I)、所述正偏析部(區(qū)域II)、所述第2負(fù)偏析部(區(qū)域III)的夾層結(jié)構(gòu)(層疊結(jié)構(gòu))。
[0043]下面參照?qǐng)D1A以及圖1B，就本實(shí)施方式的線材的橫斷面內(nèi)的各區(qū)域的面積率以及C偏析度的限定理由進(jìn)行說(shuō)明。
[0044]〈區(qū)域I> (圖1A以及圖1B的a-b以及j_k區(qū)域)
[0045]區(qū)域I如圖1A所示，從線材的表面向內(nèi)部(線材的中心軸方向)形成為與線材的外徑同心的圓狀。
[0046]相對(duì)于線材橫斷面的斷面積的區(qū)域I的面積率的下限值作為使拉絲后的耐延遲斷裂的提高效果消失的界限，被設(shè)定為13%(以下，在本實(shí)施方式中，面積率均表示相對(duì)于線材橫斷面的斷面積的各區(qū)域的面積率)。
[0047]另一方面，極端的軟質(zhì)化對(duì)拉絲后的疲勞破壞產(chǎn)生不良影響。因此，區(qū)域I的面積率的上限值設(shè)定為56%。
[0048]將表示區(qū)域I的負(fù)偏析度的C偏析度(圖1B中的α )的下限值設(shè)定為0.75。其原因在于:如果C偏析度低于0.75，則對(duì)于疲勞強(qiáng)度的劣化等其它品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。
[0049]另一方面，如果C偏析度超過(guò)0.95，則不能得到使表面的延展性提高的效果、或者使拉絲后的耐延遲斷裂提高的效果。因此，區(qū)域I的C偏析度的上限設(shè)定為0.95。
[0050]<區(qū)域II > (圖1A的b_e區(qū)域以及g_j區(qū)域(圖1B的b-c-d-e區(qū)域以及g-h-1-j區(qū)域))
[0051]關(guān)于區(qū)域II的面積率的下限值，從用作鋼絲時(shí)優(yōu)選的確保強(qiáng)度的角度考慮，優(yōu)選設(shè)定為33%。另外，區(qū)域II的面積率的增加招致區(qū)域I以及III的面積率的減少，從而有可能使拉絲加工性能以及拉絲后的耐延遲斷裂特性降低。因此，區(qū)域II的面積率的上限值優(yōu)選設(shè)定為84%。
[0052]關(guān)于區(qū)域II的C偏析度(是指圖1B的β )，從用作鋼絲時(shí)優(yōu)選的確保強(qiáng)度的角度考慮，將下限設(shè)定為1.00。另一方面，為了抑制初析滲碳體等的生成、并確保拉絲加工性能，上限設(shè)定為1.10。
[0053]<區(qū)域III >(圖1A以及圖1B的e_f_g區(qū)域)
[0054]從確保拉絲加工性能的角度考慮，區(qū)域III的面積率的下限值設(shè)定為3%。
[0055]從用作鋼絲時(shí)優(yōu)選的確保強(qiáng)度的角度考慮，區(qū)域III的面積率的上限值設(shè)定為11%。
[0056]表示區(qū)域III的負(fù)偏析度(是指圖1B的Y )的C偏析度的下限值設(shè)定為0.80。其原因在于:如果進(jìn)行產(chǎn)生在此以上的負(fù)偏析的鑄坯壓下，則在鑄坯表面以及斷面內(nèi)產(chǎn)生裂紋。
[0057]區(qū)域III的C偏析度的上限值設(shè)定為0.95。其原因在于:在超過(guò)0.95的C偏析度的情況下，拉絲加工性能發(fā)生劣化。
[0058]本實(shí)施方式的鋼坯除了斷面形狀為正方形或者長(zhǎng)方形這一點(diǎn)以外，具有與本實(shí)施方式的線材同樣的夾層結(jié)構(gòu)。各區(qū)域中的面積率以及C偏析度的限定理由與上述線材的情況同樣。通過(guò)對(duì)本實(shí)施方式的鋼坯進(jìn)行加工而形成線材，可以容易地得到本實(shí)施方式的線材。
[0059]另外，本實(shí)施方式的鋼絲也具有與本實(shí)施方式的線材同樣的夾層結(jié)構(gòu)。
[0060]下面就成分進(jìn)行敘述。本實(shí)施方式的線材為了提高拉絲加工性能以及拉絲后的耐延遲斷裂特性，重要的是具有上述的夾層結(jié)構(gòu)。然而，在考慮拉絲加工性能以及拉絲后的耐延遲斷裂特性、用作鋼絲時(shí)的強(qiáng)度等的情況下，重要的是本實(shí)施方式的線材進(jìn)一步滿足以下的成分。此外，以下成分中的％均表示質(zhì)量％。
[0061]即使進(jìn)行加熱、軋制、熱處理等工序，化學(xué)成分也不會(huì)變化，因而在鋼坯的階段可以滿足以下的化學(xué)成分。而且同樣，即使進(jìn)行拉絲等，化學(xué)成分也不會(huì)變化，因而本實(shí)施方式的鋼絲也具有與成為基材的線材同樣的化學(xué)成分。
[0062]C:0.60% ?1.15%
[0063]C是支配鋼材強(qiáng)度的主要元素，對(duì)于確保強(qiáng)度是有效的。為了形成上述高強(qiáng)度鋼絲中使用的線材，C含量的下限值設(shè)定為0.60%。在C含量低于0.60%的情況下，往往不能得到充分的強(qiáng)度。另一方面，在超過(guò)1.15%的C含量下，在線材制造工序的冷卻階段難以防止表層部和中心部中的網(wǎng)格狀的初析滲碳體的生成，從而有時(shí)明顯地招致拉絲加工性能、耐延遲斷裂特性的劣化。因此，C含量設(shè)定為0.60%?1.15%。
[0064]Si:0.30% ?1.30%
[0065]Si是作為脫氧材料使用的元素。另外，伴隨著Si含量的增加，由固溶強(qiáng)化引起的強(qiáng)度上升也同時(shí)產(chǎn)生。特別地，因Si的增加引起的對(duì)于品質(zhì)的直接效果是:在熱浸鍍鋅工序中使鍍覆處理后的抗拉強(qiáng)度的降低減少。
[0066]在Si含量低于0.30%時(shí),脫氧力不足,從而使鋼材的表面品質(zhì)劣化。另一方面,如果Si含量超過(guò)1.30%，則使氧化皮清除性能降低，從而令人擔(dān)心表面性狀的劣化和生產(chǎn)率的降低。因此，Si含量設(shè)定為0.30%?1.30%ο
[0067]Mn:0.25% ?0.90%
[0068]Mn是作為脫氧元素發(fā)揮作用的元素，同時(shí)也是對(duì)鋼的淬透性能產(chǎn)生影響、從而有助于強(qiáng)度上升的元素。之所以將Mn的含量的下限值設(shè)定為0.25%，是因?yàn)樵贛n含量低于0.25%時(shí)，因產(chǎn)生脫氧不足而使鋼材表面的致密性劣化，而且強(qiáng)度的提高效果并不充分。另一方面，如果Mn含量超過(guò)0.90%,則在鑄坯階段形成的中心部，大量的Mn發(fā)生濃化。Mn濃化的部分與其它部分相比，由于相變延遲，因而容易生成微細(xì)馬氏體。在生成微細(xì)馬氏體的情況下，根據(jù)其大小的不同，拉絲加工中發(fā)生斷絲，從而生產(chǎn)率大幅度降低。因此，Mn含量的上限設(shè)定為0.90%。
[0069]本實(shí)施方式的線材以提高強(qiáng)度等為目的，也可以在以下所示的范圍進(jìn)一步含有Cr、V、B之中的I種以上。此外，這些元素未必是必須含有的。因此，含量的下限不需要特別地限制，它們的下限為0%。
[0070]Cr:0.40% 以下
[0071]Cr是對(duì)提高鋼的強(qiáng)度有效的元素。為了穩(wěn)定地得到強(qiáng)度提高的效果，優(yōu)選含有0.10%以上。另一方面，如果含有超過(guò)0.40%，則引起延展性劣化，因而含有Cr時(shí)的Cr含量的上限值設(shè)定為0.40%。[0072]V:0.40% 以下
[0073]V是對(duì)提高鋼的強(qiáng)度有效的元素。為了穩(wěn)定地得到強(qiáng)度提高的效果，優(yōu)選含有
0.03%以上。另一方面，如果含有超過(guò)0.40%，則引起延展性的劣化，因而含有V時(shí)的V含量的上限值設(shè)定為0.40%。
[0074]B:0.0030% (30ppm)以下
[0075]B是對(duì)提高淬透性、抑制初析鐵素體的生成有效的元素。為了穩(wěn)定地得到這樣的效果，優(yōu)選將B含量設(shè)定為0.0005%以上。另一方面，B是形成氮化物的元素，如果B含量超過(guò)0.0030%,則不僅提高淬透性的效果達(dá)到飽和，而且因氮化物析出而使拉絲加工性能劣化。因此，含有B時(shí)的B含量的上限值設(shè)定為0.0030%以下。
[0076]本實(shí)施方式的線材只要在不損害特性的范圍內(nèi)，即使作為雜質(zhì)進(jìn)一步含有上述以外的元素也沒有關(guān)系。所謂雜質(zhì)，是指從礦石和廢料等原材料、或制造環(huán)境中混入的物質(zhì)。
[0077]接著，就本實(shí)施方式的線材的優(yōu)選的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0078]此外，本實(shí)施方式所示的制造方法是一個(gè)例子，并不局限于以下內(nèi)容。也就是說(shuō)，即便不是以下所示的制造方法，只要能夠得到上述的C偏析分布，就可以得到本實(shí)施方式的線材的效果。
[0079]為了容易地得到上述的C偏析分布，在采用連續(xù)鑄造將具有規(guī)定化學(xué)成分的鋼水制成鋼坯時(shí)，優(yōu)選包含以下的工序(a)?(C)。
[0080](a)鋼水溫度調(diào)整工序
[0081]在鋼水溫度調(diào)整工序中，優(yōu)選對(duì)即將投入連續(xù)鑄造機(jī)之前的中間包中的鋼水溫度進(jìn)行控制，從而使鋼水溫度與TLL (液相線溫度)之差即ΛΤ (過(guò)熱度)在25°C以下。通過(guò)使AT在25°C以下，凝固時(shí)容易使組織等軸化，因而容易得到所希望的C偏析分布。此外，如果Λ T達(dá)到5°C以下，則鋼水接近凝固溫度附近，因而鋼水的粘度增加而成為果子露冰激凌狀，從而使鑄坯的表面性狀劣化。因此，AT的下限優(yōu)選設(shè)定為5°C。
[0082]( b )電磁攪拌(EMS )工序
[0083]在電磁攪拌工序中，優(yōu)選對(duì)連續(xù)鑄造機(jī)的結(jié)晶器內(nèi)的鋼水施加磁場(chǎng)，從而對(duì)鋼水進(jìn)行攪拌(電磁攪拌)。通過(guò)進(jìn)行電磁攪拌，可以形成表層的負(fù)偏析區(qū)域，因而容易得到所希望的C偏析分布。
[0084](C)輕壓下工序
[0085]在輕壓下工序中，優(yōu)選采用連續(xù)鑄造機(jī)的輥對(duì)凝固中的鋼坯進(jìn)行壓下。通過(guò)進(jìn)行輕壓下，中心偏析部的碳濃化降低，因而容易得到所希望的C偏析分布。
[0086]對(duì)于以上述的要領(lǐng)進(jìn)行煉鋼所得到的鋼坯，根據(jù)作為目標(biāo)的機(jī)械特性而適當(dāng)?shù)貙?shí)施加熱、軋制、卷取、熱處理等，由此可以得到具有所希望的C偏析分布以及所希望的機(jī)械特性的線材。
[0087]通過(guò)采用公知的方法對(duì)這樣得到的線材進(jìn)行拉絲，便可以得到鋼絲。
[0088]實(shí)施例1
[0089]下面就本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行敘述。
[0090]對(duì)具有表I所示的化學(xué)成分的鋼種A?J進(jìn)行熔煉，在表2所示的制造條件(煉鋼時(shí))下進(jìn)行連續(xù)鑄造，從而制成500mmX 300mm的鑄坯(大方坯)。將該鑄坯在1250°C下加熱45分鐘，然后進(jìn)行開坯軋制，從而制成122_X122mm的鋼坯(小方坯)。在表2所示的制造條件(煉鋼后)下加熱該鋼坯，然后釆用常規(guī)方法進(jìn)行乳制，接著在表2所示的條件下進(jìn)行卷取，從而制成直徑12mm以及直徑5.5mm的線材。直徑12mm以及直徑5.5mm的線材在表2所示的條件下進(jìn)一步進(jìn)行熱處理。
[0091]此外，在表1中，“-”表示在測(cè)定極限以下，剩余部分包括鐵和雜質(zhì)。
[0092]表1
[0093](質(zhì)量 ％)
[0094]
【權(quán)利要求】
1.一種線材，其特征在于:其以質(zhì)量％計(jì)，含有 C:0.60% ~1.15%、
S1:0.30% ~1.30%、
Mn:0.25% ~0.90%， 剩余部分包括Fe和雜質(zhì)； 當(dāng)將從所述線材的表面向內(nèi)部形成為同心圓狀、且相對(duì)于所述線材的橫斷面的斷面積的斷面積比為13%~56%的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域I， 將以所述線材的中心軸為中心而擴(kuò)展成同心圓狀、且相對(duì)于所述線材的所述斷面積的斷面積比為3%~11%的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域III， 將所述區(qū)域I和所述區(qū)域III之間的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域II時(shí)， 所述區(qū)域I是相對(duì)于所述線材的平均C濃度的C偏析度為0.75~0.95的第I負(fù)偏析部， 所述區(qū)域II是所述C偏析度為1.00~1.10的正偏析部， 所述區(qū)域III是所述C偏析度為0.80~0.95的第2負(fù)偏析部； 所述線材具有從所述表面依次為所述第I負(fù)`偏析部、所述正偏析部、所述第2負(fù)偏析部的夾層結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線材，其特征在于:以質(zhì)量％計(jì)，進(jìn)一步含有:
Cr:0.40% 以下、
V:0.40% 以下、 B:0.0030%以下之中的I種以上。
3.一種鋼絲，其特征在于:所述鋼絲是通過(guò)將權(quán)利要求1或2所述的線材進(jìn)行拉絲而得到的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼絲，其特征在于:抗拉強(qiáng)度為2000MPa以上。
5.一種鋼坯，其特征在于:其以質(zhì)量％計(jì)，含有 C:0.60% ~1.15%、
S1:0.30% ~1.30%、
Mn:0.25% ~0.90%， 剩余部分包括Fe和雜質(zhì)； 當(dāng)將從所述鋼坯的表面向內(nèi)部形成為同心狀、且相對(duì)于所述鋼坯的橫斷面的斷面積的斷面積比為13%~56%的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域I， 將以所述鋼坯的中心軸為中心而擴(kuò)展成同心狀、且相對(duì)于所述鋼坯的所述斷面積的斷面積比為3%~11%的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域III， 將所述區(qū)域I和所述區(qū)域III之間的區(qū)域設(shè)定為區(qū)域II時(shí)， 所述區(qū)域I是相對(duì)于所述鋼坯的平均C濃度的C偏析度為0.75~0.95的第I負(fù)偏析部， 所述區(qū)域II是所述C偏析度為1.00~1.10的正偏析部， 所述區(qū)域III是所述C偏析度為0.80~0.95的第2負(fù)偏析部； 所述鋼坯具有從所述表面依次為所述第I負(fù)偏析部、所述正偏析部、所述第2負(fù)偏析部的夾層結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼坯，其特征在于:以質(zhì)量％計(jì)，進(jìn)一步含有:Cr:0.40% 以下、V:0.40% 以下、B:0.0030%以下之中的1種以上。
【文檔編號(hào)】C22C38/00GK103717326SQ201380002475
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月10日
【發(fā)明者】大羽浩, 喜多昭夫, 小此木真 申請(qǐng)人:新日鐵住金株式會(huì)社