單絲的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為高強(qiáng)度且加工性優(yōu)異、能夠穩(wěn)定地制造高強(qiáng)度的鋼簾線的單絲，具有規(guī)定的成分組成，線徑r為0.15mm以上且0.35mm以下，抗拉強(qiáng)度為3200MPa以上。沿著單絲的外周形成有軟質(zhì)部，軟質(zhì)部的維氏硬度比單絲的線徑r的1/4的深度處的維氏硬度低Hv50以上，軟質(zhì)部的厚度為1μm以上且0.1×r mm以下。單絲的中心部的組織以面積％計(jì)以95％以上且100％以下的比例含有珠光體。單絲的從表面至深度1μm為止的珠光體的平均片層間距小于單絲的中心的珠光體的平均片層間距，它們的間距的差為2.0nm以下。
【專利說明】
單絲
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及作為汽車用輪胎、高壓橡膠軟管、傳送帶等橡膠制品的加強(qiáng)筋使用的 高強(qiáng)度鋼簾線的材料即單絲。
[0002] 本申請(qǐng)基于2014年2月6日在日本申請(qǐng)的日本特愿2014-021685號(hào)而主張優(yōu)先權(quán)， 將其內(nèi)容援引于此。
【背景技術(shù)】
[0003] 例如，在汽車用輪胎等橡膠制品中，作為加強(qiáng)筋，使用人造絲、尼龍、聚酯等化學(xué)纖 維、或由鋼形成的鋼簾線。這些加強(qiáng)筋發(fā)揮汽車用輪胎的骨架的作用，對(duì)安裝了該汽車用輪 胎的車輛的燃料消耗費(fèi)、高速耐久性、及操縱穩(wěn)定性產(chǎn)生大的影響。近年來，從提高這些特 性的觀點(diǎn)出發(fā)，作為加強(qiáng)筋，鋼簾線的使用比例增加。
[0004] 其中，關(guān)于鋼簾線，例如像專利文獻(xiàn)1、2中公開的那樣，廣泛提出了將多個(gè)鋼線料 (單絲)捻合而得到的絞線結(jié)構(gòu)。這樣的鋼簾線經(jīng)由以下那樣的工序而制造。首先，對(duì)于線徑 為5~6mm的線材進(jìn)行干式拉絲，得到線徑為1.0~4.0mm左右的鋼線。對(duì)該鋼線實(shí)施被稱為 鉛浴淬火處理的熱處理，使鋼線軟化。進(jìn)而，在經(jīng)軟化的鋼線的表面形成黃銅鍍層，進(jìn)一步 對(duì)鋼線進(jìn)行濕式拉絲(精拉絲），得到線徑約為0.15~0.35mm的單絲。然后，通過將這樣操作 而得到的單絲進(jìn)行絞線加工，從而制造了絞線結(jié)構(gòu)的鋼簾線。另外，黃銅鍍層是為了提高橡 膠與鋼簾線的密合性而形成的。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-054260號(hào)公報(bào) [0008] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-036356號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的課題
[0010] 像上述那樣，在制造鋼簾線時(shí)，對(duì)線徑為〇. 15~0.35mm左右的單絲實(shí)施絞線加工， 所以對(duì)鋼簾線用的單絲要求良好的加工性。另一方面，近年來，從降低環(huán)境負(fù)荷的觀點(diǎn)出 發(fā)，為了推進(jìn)汽車的低燃料消耗費(fèi)化而進(jìn)行了汽車用輪胎的輕量化，與此相伴，對(duì)于鋼簾線 要求高強(qiáng)度化。
[0011]但是，在為了形成高強(qiáng)度的鋼簾線而提高單絲的強(qiáng)度的情況下，導(dǎo)致單絲的延性 不足，單絲的加工性降低。因此，對(duì)于高強(qiáng)度化的單絲而言，在絞線加工中，存在產(chǎn)生裂紋等 缺陷的問題。此外，在單絲的強(qiáng)度高的情況下，無法良好地進(jìn)行絞線加工，有可能產(chǎn)生扭絞 缺陷。像這樣，以往無法得到高強(qiáng)度化和加工性兩者均優(yōu)異的鋼簾線用單絲，無法穩(wěn)定地制 造高強(qiáng)度的鋼簾線。
[0012]本發(fā)明是鑒于上述的狀況而進(jìn)行的，目的是提供強(qiáng)度高、且加工性優(yōu)異、能夠穩(wěn)定 地制造高強(qiáng)度的鋼簾線的單絲。
[0013] 用于解決課題的手段
[0014] 用于解決上述課題的本發(fā)明的主旨如下所述。
[0015] (1)本發(fā)明的一方式所述的單絲，其成分組成以質(zhì)量％計(jì)包含C:0.70%以上且 1.20% 以下、Si :0.15% 以上且0.60% 以下、Μη:0· 10% 以上且 1.00% 以下、N:0.0010% 以上 且0.0050%以下、A1:0%以上且0.010%以下、Ti:0%以上且0.10%以下、Cr:0%以上且 0.50%以下、Co:0%以上且0.50%以下、V:0%以上且0.50%以下、Cu:0%以上且0.20%以 下、Nb:0%以上且0.100%以下、Mo:0%以上且0.20%以下、W:0%以上且0.200%以下、B: 0%以上且0.0030%以下、REM:0%以上且0.0050%以下、Ca:0%以上且0.0050%以下、Mg: 0%以上且0.0050%以下、及Zr:0%以上且0.0100%以下，剩余部分包含F(xiàn)e及雜質(zhì)，上述單 絲的線徑:r為0.15mm以上且0.35mm以下，沿著上述單絲的外周形成有軟質(zhì)部，上述軟質(zhì)部的 維氏硬度比上述單絲的上述線徑r的1/4的深度處的上述維氏硬度低Hv50以上，上述軟質(zhì)部 的厚度為Ιμπι以上且0.1 Xr mm以下，除上述軟質(zhì)部以外的上述單絲的組織以面積％計(jì)以 95%以上且100%以下的比例含有珠光體，上述單絲的從表面至深度Urn為止的上述珠光體 的平均片層間距小于上述單絲的中心的上述珠光體的上述平均片層間距，上述單絲的從上 述表面至深度lMi為止的上述珠光體的上述平均片層間距與上述單絲的上述中心的上述珠 光體的上述平均片層間距的差為2.0nm以下，進(jìn)而，抗拉強(qiáng)度為3200MPa以上。
[0016] (2)根據(jù)上述（1)所述的單絲，其中，上述軟質(zhì)部的厚度也可以為20μπι以上且0.08 Xr mm以下。
[0017] (3)根據(jù)上述（1)或（2)所述的單絲，其中，上述單絲的從上述表面至深度Ιμπι的上 述部位為止的上述平均片層間距與上述單絲的上述中心的上述平均片層間距的差可以為 1 · 7nm以下。
[0018] (4)根據(jù)上述（1)~(3)中任一項(xiàng)所述的單絲，其中，上述成分組成可以以質(zhì)量％計(jì) 包含Ti :0.005%以上且0.10%以下、Cr:超過0%且0.50%以下、Co:超過0%且0.50%以下、 V:超過0%且0.50%以下、Cu:超過0%且0.20%以下、Nb:超過0%且0.100%以下、Mo:超過 0 %且0.20 %以下、W:超過0 %且0.20 %以下、B:超過0 %且0.0030 %以下、REM:超過0 %且 0.0050% 以下、Ca:超過0.0005%且0.0050% 以下、Mg:超過0.0005%且0.0050% 以下、及 Zr:超過0.0005%且0.0100%以下中的一種或兩種以上。
[0019] 發(fā)明效果
[0020] 具有上述的構(gòu)成的單絲具有軟質(zhì)部，在該軟質(zhì)部中，與單絲的中心部相比，平均片 層間距較細(xì)，單絲的中心部的平均片層間距與單絲的表面~深度Ιμπι的區(qū)域的平均片層間 距的差為2.Onm以下。此外，具有上述的構(gòu)成的單絲的軟質(zhì)部的維氏硬度比單絲的線徑r的 1/4的深度處的維氏硬度低Hv50以上。維氏硬度低者，延性變高。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):在其表面具 有這樣的軟質(zhì)部的單絲通過硬度高的中心部而抗拉強(qiáng)度提高，且通過硬度低的軟質(zhì)部而延 性顯著提高。進(jìn)而發(fā)明人認(rèn)識(shí)到:通過使單絲的從表面至深度Ιμπι為止的珠光體的平均片層 間距比單絲的中心的珠光體的平均片層間距更微細(xì)化，珠光體組織中的滲碳體厚度變得微 細(xì)，成為斷線的起點(diǎn)的滲碳體的裂紋變得微細(xì)。在絞線加工中，主要使單絲的軟質(zhì)部發(fā)生變 形。對(duì)于鋼簾線用的單絲要求良好的加工性。根據(jù)上述的構(gòu)成，在絞線加工中，能夠抑制在 單絲中產(chǎn)生裂紋等缺陷。由于能夠?qū)哂猩鲜鎏卣鞯膯谓z良好地進(jìn)行絞線加工，所以通過 上述構(gòu)成，能夠提供扭絞缺陷的產(chǎn)生得到了抑制的高品質(zhì)的鋼簾線。
[0021] 此外，具有上述的構(gòu)成的單絲的成分組成以質(zhì)量％計(jì)包含C:0.70%以上且1.20% 以下、Si :0· 15%以上且0.60%以下、Μη: 0· 10%以上且1.00%以下、Ν:0· 0010%以上且 0.0050%以下）1:0%以上且0.010%以下、11:0%以上且0.10%以下、0:0%以上且 0.50%以下、Co:0%以上且0.50%以下、V:0%以上且0.50%以下、Cu:0%以上且0.20%以 下、Nb:0%以上且0.100%以下、Mo:0%以上且0.20%以下、W:0%以上且0.200%以下、B: 0%以上且0.0030%以下、REM:0%以上且0.0050%以下、Ca:0%以上且0.0050%以下、Mg: 0%以上且0.0050%以下、及Zr:0%以上且0.0100%以下，剩余部分為Fe及雜質(zhì)，具有上述 構(gòu)成的單絲的中心部的組織以面積％計(jì)以95%以上且100%以下的比例含有珠光體組織。 具有上述構(gòu)成的單絲的中心部具有充分高的抗拉強(qiáng)度。因此，若使用具有上述構(gòu)成的單絲， 則鋼簾線的輕量化成為可能。
[0022] 此外，具有上述構(gòu)成的單絲的軟質(zhì)部的厚度為Ιμπι以上且0.1 Xr mm。如上所述，所 謂r是單絲的直徑(線徑）。由于軟質(zhì)部的厚度被設(shè)定為lMi以上，所以具有上述構(gòu)成的單絲 具有充分良好的加工性，在絞線加工中，裂紋等缺陷的產(chǎn)生得到抑制。此外，由于軟質(zhì)部的 厚度被設(shè)定為0.1 Xr mm以下，所以具有上述構(gòu)成的單絲的抗拉強(qiáng)度被較高地保持，能夠充 分確保由該單絲得到的鋼簾線的強(qiáng)度。另外，所謂軟質(zhì)部的厚度是具有比單絲的線徑r的1/ 4的深度處的維氏硬度低Hv50以上的維氏硬度的區(qū)域的厚度。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供強(qiáng)度高、且加工性優(yōu)異、能夠穩(wěn)定地制造高強(qiáng)度的鋼簾線的 單絲。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本實(shí)施方式所述的單絲的C截面圖。
[0025] 圖2是用于測(cè)量單絲的軟質(zhì)部的厚度的形成有橢圓形截面的單絲的側(cè)面圖。
[0026] 圖3是用于測(cè)量單絲的軟質(zhì)部的厚度的橢圓形截面。
[0027] 圖4是示意地表示本實(shí)施方式所述的單絲的硬度分布的圖。
[0028] 圖5是說明本實(shí)施方式所述的單絲的硬度分布圖的制作方法的一個(gè)例子的圖。
[0029] 圖6是說明本實(shí)施方式所述的單絲的硬度分布圖的制作方法的一個(gè)例子的圖。 [0030]圖7是說明本實(shí)施方式所述的單絲的硬度分布圖的制作方法的一個(gè)例子的圖。 [0031]圖8是說明本實(shí)施方式所述的單絲的平均片層間距差的測(cè)量方法的一個(gè)例子的 圖。
[0032] 圖9是說明本實(shí)施方式所述的單絲的平均片層間距差的測(cè)量方法的一個(gè)例子的 圖。
[0033] 圖10是表示本實(shí)施方式所述的單絲的制造方法的流程圖。
[0034] 圖11是本實(shí)施方式所述的單絲的材料即鋼線的概略的CCT線圖。
[0035]圖12是表示珠光體鋼的熱處理溫度與硬度的關(guān)系的概念圖。
[0036] 圖13是說明單絲表層加熱工序后的本實(shí)施方式所述的單絲的冷卻方法的圖。
[0037] 圖14是本實(shí)施方式所述的單絲的加工硬化曲線的概念圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 以下，對(duì)于本發(fā)明的一實(shí)施方式所述的單絲，參照所附的附圖進(jìn)行說明。本實(shí)施方 式所述的單絲10是用作制造作為汽車用輪胎等橡膠制品的加強(qiáng)筋使用的高強(qiáng)度鋼簾線時(shí) 的原材料的單絲。
[0039] 本實(shí)施方式所述的單絲10其線徑r被設(shè)定為0.15mm<r<0.35mm，成分組成以質(zhì) 量％計(jì)包含C:0.70%以上且1.20%以下、Si :0.15%以上且0.60%以下、Mn:0.10%以上且 1.00%以下、N:0.0010%以上且0.0050%以下、A1:0%以上且0.010%以下、Ti:0%以上且 0.10%以下、Cr:0%以上且0.50%以下、Co:0%以上且0.50%以下、V:0%以上且0.50%以 下、Cu:0%以上且0.20%以下、Nb:0%以上且0.100%以下、Mo:0%以上且0.20%以下、W: 0%以上且0.200%以下、B:0%以上且0.0030%以下、REM:0%以上且0.0050%以下、Ca:0% 以上且0.0050%以下、Mg:0%以上且0.0050%以下、及Zr:0%以上且0.0100%以下，剩余部 分為Fe及雜質(zhì)。
[0040] 進(jìn)而，本實(shí)施方式所述的單絲10如圖1中所示的那樣具有軟質(zhì)部11和中心部12。軟 質(zhì)部11沿著單絲10的外周而形成。軟質(zhì)部11的維氏硬度比單絲10的線徑r的1/4的深度處的 維氏硬度低Hv50以上，且軟質(zhì)部的厚度為Ιμπι以上且0.1 Xr mm以下。進(jìn)而，單絲10的從表面 至深度Ιμπι為止的珠光體的平均片層間距小于單絲10的中心的珠光體的平均片層間距，單 絲10的從表面至深度lym為止的珠光體的平均片層間距與單絲10的中心的珠光體的平均片 層間距的差為2.0nm以下。進(jìn)而，單絲10的抗拉強(qiáng)度為3200MPa以上。
[00411 (軟質(zhì)部11的硬度:比單絲的線徑r的1/4的深度處的維氏硬度低Hv50以上）
[0042]如圖1中所示的那樣，本實(shí)施方式所述的單絲10具有沿著其外周形成的軟質(zhì)部11。 本實(shí)施方式所述的單絲10中，比單絲的線徑r的1/4的深度處的維氏硬度柔軟Hv50以上的區(qū) 域被定義為軟質(zhì)部11。即，軟質(zhì)部11的維氏硬度比單絲的線徑r的1/4的深度處的維氏硬度 低Hv50以上。圖1中，帶有符號(hào)19的虛線表示單絲的線徑r的1/4的深度的部位。此外，本實(shí)施 方式所述的單絲10中的非軟質(zhì)部11的部分被定義為中心部12。軟質(zhì)部11的硬度與中心部12 的硬度的差起因于位錯(cuò)密度、及滲碳體的形態(tài)的差。中心部12的組織包含95~100%的珠光 體，軟質(zhì)部11的組織也包含同樣的量的珠光體，但導(dǎo)入珠光體相變后的組織中的位錯(cuò)的大 部分在軟質(zhì)部11中被除去。軟質(zhì)部11由于其硬度比中心部12低，所以具有比中心部12高的 延性。
[0043](軟質(zhì)部11的厚度：Ιμπι以上且0· 1 Xr謹(jǐn)以下）
[0044] 本實(shí)施方式所述的單絲10的軟質(zhì)部11的厚度t被設(shè)定為Ιμπι以上且0.1 Xr mm以 下。即，本實(shí)施方式所述的單絲10中，比線徑r的1/4的深度的部位19的維氏硬度柔軟Hv50以 上的區(qū)域形成于單絲10的從外周面至深度t為止的區(qū)域中。例如，在線徑r為0.30mm的情況 下，軟質(zhì)部11的厚度t為lym以上且0.030mm(30ym)以下。由于具有比中心部12高的延性的軟 質(zhì)部11沿著單絲10的外周而形成，所以單絲10在主要在外周受到顯著的變形的絞線加工 中，發(fā)揮良好的加工性。另一方面，由于中心部12具有充分高的硬度，所以單絲10具有 3200MPa以上的高的抗拉強(qiáng)度。在軟質(zhì)部11的厚度t為Ιμπι以下的情況下，在絞線加工等中， 變得容易產(chǎn)生斷線等加工不良。此外，在軟質(zhì)部11的厚度t變成超過0.1 Xr mm的情況下，抗 拉強(qiáng)度降低。因此，將軟質(zhì)部11的厚度t設(shè)定為Ιμπι以上且0.1 Xr mm以下。軟質(zhì)部11的厚度t 的優(yōu)選的范圍為2μηι以上且0.08Xr mm以下。
[0045] 本實(shí)施方式所述的單絲10的軟質(zhì)部11的厚度可以使用單絲10的深度方向的硬度 分布來求出。單絲10的深度方向的硬度分布的測(cè)定方法如以下例示。如圖2及圖3所示，適當(dāng) 制備通過將直徑為r的單絲10以相對(duì)于拉絲方向?yàn)?0°的角度切斷而得到的、短徑為r且長(zhǎng) 徑為2r的橢圓形截面16,在橢圓形截面16的長(zhǎng)軸方向終端17與橢圓形截面16的中心18之間 連續(xù)進(jìn)行硬度測(cè)定，得到從橢圓形截面16的長(zhǎng)軸方向終端17起的距離與硬度的關(guān)系。橢圓 形截面16的長(zhǎng)軸方向終端17與橢圓形截面16的中心18之間的任意的測(cè)定點(diǎn)與橢圓形截面 16的長(zhǎng)軸方向終端17之間的距離為該任意的測(cè)定點(diǎn)的深度的2倍。基于該關(guān)系，通過將從橢 圓形截面16的長(zhǎng)軸方向終端17起的距離換算成單絲10的深度，可得到圖4所示那樣的表示 單絲10的深度與硬度的關(guān)系的圖表。由該圖表獲知具有比單絲10的線徑r的1/4的深度處的 維氏硬度低Hv50以上的硬度的區(qū)域的厚度。
[0046]為了提高軟質(zhì)部11的厚度的測(cè)定精度，優(yōu)選增加硬度測(cè)定點(diǎn)的數(shù)目。另一方面，對(duì) 1個(gè)試樣進(jìn)行多次維氏硬度測(cè)定時(shí)，必須使測(cè)定點(diǎn)彼此隔離形成于測(cè)定點(diǎn)上的壓痕13的對(duì) 角線長(zhǎng)度的約2倍以上。由于通過之前的測(cè)定時(shí)的壓痕13的形成，壓痕13的周圍的硬度上 升，所以在之前的測(cè)定時(shí)的壓痕13的附近進(jìn)行之后的測(cè)定時(shí)，得不到正確的測(cè)定值。在求出 本實(shí)施方式所述的單絲10的軟質(zhì)部11的深度時(shí)，為了增加測(cè)定點(diǎn)的個(gè)數(shù)，在通過將單絲10 以相對(duì)于拉絲方向?yàn)?0°的角度切斷而得到的橢圓形截面16中進(jìn)行硬度的測(cè)定。例如，通過 在橢圓形截面16的長(zhǎng)軸方向終端17與橢圓形截面16的中心18之間進(jìn)行測(cè)定點(diǎn)彼此的間隔 為2μπι的硬度測(cè)定，可得到每1. Ομπι深度的硬度。此外，為了增加測(cè)定點(diǎn)的個(gè)數(shù)，可以如圖6或 圖7所示設(shè)定測(cè)定點(diǎn)。根據(jù)通常的硬度分布測(cè)定方法，在測(cè)定硬度的深度方向的分布時(shí)，沿 著從截面的外周朝向截面的中心的1條直線實(shí)施連續(xù)的測(cè)定(參照?qǐng)D5)。這樣的測(cè)定能使測(cè) 定作業(yè)的效率提高。但是，在求出本實(shí)施方式所述的單絲10的軟質(zhì)部11的深度時(shí)，如圖6或 圖7所示，優(yōu)選沿著與從橢圓形截面16的長(zhǎng)軸方向終端17朝向橢圓形截面16的中心的直線 平行的多條直線實(shí)施測(cè)定。由此，不會(huì)縮小測(cè)定點(diǎn)彼此的間隔，能增加測(cè)定點(diǎn)的個(gè)數(shù)。為了 以充分高的精度測(cè)定本實(shí)施方式所述的單絲10的軟質(zhì)部11的深度，優(yōu)選將硬度測(cè)定的深度 間隔設(shè)為1.Ομπι以下，此外，為了實(shí)現(xiàn)該深度間隔，優(yōu)選適當(dāng)調(diào)節(jié)維氏硬度測(cè)定時(shí)的荷重、測(cè) 定點(diǎn)的設(shè)定方法、及測(cè)定面的制作方法等。橢圓形截面16與單絲的拉絲方向所成的角度不 限定于30°。只要能以充分的精度進(jìn)行測(cè)定，可以適當(dāng)?shù)剡x擇合適的角度。但是，在本實(shí)施方 式所述的單絲的C截面(與拉絲方向垂直的截面）中進(jìn)行硬度測(cè)定時(shí)，很多情況下硬度測(cè)定 的精度不充分。
[0047](單絲的中心部的組織:含有95面積％以上且100面積％以下的珠光體）
[0048]本實(shí)施方式所述的單絲10的中心部12的組織（即，單絲10的除軟質(zhì)部11以外的組 織）以面積率計(jì)包含95~100%的珠光體。中心部12的組織含有95%以上的珠光體是為了使 單絲10的抗拉強(qiáng)度成為3200MPa以上、且使單絲10的加工性良好所必須的。由于優(yōu)選珠光體 量多，所以單絲10的中心部12中的珠光體量的上限值為100%。馬氏體、貝氏體、滲碳體、及 偽珠光體等除珠光體以外的組織的含有只要是滿足珠光體量的規(guī)定，則被允許。所謂偽珠 光體是由粒狀的滲碳體和粒狀的鐵素體構(gòu)成的組織，與具有層狀的滲碳體與層狀的鐵素體 重疊的形狀的普通的珠光體（圖9中所示的珠光體20)相區(qū)別。本實(shí)施方式所述的"珠光體" 是指"普通的珠光體"。沒有必要規(guī)定單絲的軟質(zhì)部11的珠光體量，但通常成為與單絲的中 心部12的珠光體量同樣的值。
[0049] 測(cè)定單絲10的中心部12中的珠光體量的手段沒有特別限定。例如可以通過對(duì)單絲 10的C截面進(jìn)行研磨及蝕刻，從而使單絲10的C截面的珠光體組織現(xiàn)出，接著拍攝C截面的光 學(xué)顯微鏡照片或電子顯微鏡照片，進(jìn)而通過求出該照片中包含的珠光體的面積，由此求出 珠光體量。拍攝C截面的光學(xué)顯微鏡照片或電子顯微鏡照片的部位例如設(shè)定為單絲10的C截 面的中心、和單絲10的C截面的1/4深度處的相對(duì)于單絲10的中心每隔45度配置的8個(gè)部位， 求出這些拍攝部位中的珠光體量，優(yōu)選將各部位中的珠光體量的平均值作為單絲10的珠光 體量。
[0050](單絲的從表面至深度Ιμπι為止的珠光體的平均片層間距:小于單絲的中心的平均 片層間距，且平均片層間距的差為2.Onm以下）
[0051]本實(shí)施方式所述的單絲10的從表面至深度lMi為止的珠光體的平均片層間距小于 單絲10的中心處的珠光體的平均片層間距。此外，單絲10的從表面至深度ΙμL?為止的珠光體 的平均片層間距與單絲10的中心處的珠光體的平均片層間距的差（以下，有時(shí)簡(jiǎn)記為"平均 片層間距差"）為超過〇腹且2.Onm以下。另外，單絲的從表面至深度ιμπι為止的區(qū)域包含在軟 質(zhì)部11中。因此，在本實(shí)施方式所述的單絲10中，軟質(zhì)部11的平均片層間距小于中心的平均 片層間距。
[0052]若平均片層間距變小，則通過珠光體中的滲碳體發(fā)生微細(xì)化，延性增大。另一方 面，通過用于減小平均片層間距的熱處理而在單絲10中導(dǎo)入位錯(cuò)，該位錯(cuò)使單絲10的延性 降低。通常，在減小單絲10的珠光體的平均片層間距的情況下，由于位錯(cuò)導(dǎo)入的影響超過滲 碳體微細(xì)化的影響，所以單絲10的延性降低。但是，在本實(shí)施方式所述的單絲10的軟質(zhì)部11 中，大部分的位錯(cuò)通過后述的表層加熱而消失。因此，在減小本實(shí)施方式所述的單絲10的珠 光體的平均片層間距的情況下，由于位錯(cuò)導(dǎo)入的影響得到抑制，所以可得到由滲碳體微細(xì) 化帶來的延性提高效果。
[0053] 在平均片層間距差過大的情況下，單絲10的變形變得不均勻，變得容易產(chǎn)生層離。 本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到在單絲10的平均片層間距差超過2.Onm的情況下，層離以高頻率產(chǎn)生。因 此，在本實(shí)施方式所述的單絲10中，必須將平均片層間距差設(shè)定為2.Onm以下。平均片層間 距的差的上限值優(yōu)選為1.8nm、l .7nm、l .6nm、或1.5nm〇
[0054] 單絲10的從表面至深度lMi為止的珠光體的平均片層間距只要通過以下說明的步 驟求出即可。首先，制作與單絲10的拉絲方向平行、且通過單絲10的中心軸的截面(L截面）。 由該L截面制作厚度為100μπι的薄膜試樣(L截面薄膜試樣）。接著，使用FIB(Forcused Ion Beam，聚焦離子束)裝置從該L截面薄膜試樣的表層部切出50μπι X 30μπι X Ιμπι的樣品。將這些 切出的樣品電解粘接于透射型電子顯微鏡用的樣品架中，拍攝包含單絲的從表面至深度?μ m為止的區(qū)域的電子顯微鏡照片。進(jìn)而，由該照片切出圖8中所示的表層平均片層間距測(cè)定 區(qū)域14。表層平均片層間距測(cè)定區(qū)域14為縱橫為Ιμπι的正方形，該正方形的1條邊與單絲10 的表面一致。另外，也可以將電子顯微鏡照片的拍攝視野設(shè)定為縱橫為lMi的正方形，使視 野的1條邊與單絲10的表面一致，將該視野作為表層平均片層間距測(cè)定區(qū)域14。接著，選擇 如圖9中所示的那樣，表層平均片層間距測(cè)定區(qū)域14中包含的多個(gè)珠光體中的片層間距最 小的珠光體（圖9的珠光體20 )，畫與該珠光體20中包含的鐵素體相的層21及滲碳體相的層 22正交的長(zhǎng)度為0.2μπι的線段23,數(shù)出與該線段23交叉的滲碳體相的層22的數(shù)目，通過將線 段的長(zhǎng)度(0.2μπι)除以滲碳體相的層22的數(shù)目，求出表層平均片層間距測(cè)定區(qū)域14所涉及 的片層間距。將上述操作重復(fù)8次，求出8個(gè)表層平均片層間距測(cè)定區(qū)域14所涉及的片層間 距，通過將這些片層間距進(jìn)行平均，得到單絲10的從表面至深度Ιμπι為止的珠光體的平均片 層間距。
[0055] 單絲的中心的平均片層間距只要通過以下說明的步驟求出即可。與上述的單絲的 表層部的平均片層間距的測(cè)定方法同樣地調(diào)制單絲10的L截面，拍攝包含單絲10的中心軸 的區(qū)域的電子顯微鏡照片、及包含線徑r的1/4深度的部位的區(qū)域的電子顯微鏡照片。接著， 求出作為縱橫為Ιμπι的正方形的12個(gè)部位的中心平均片層間距測(cè)定區(qū)域15所涉及的片層間 距。關(guān)于12個(gè)部位的中心平均片層間距測(cè)定區(qū)域15中的4個(gè)部位，將其相對(duì)的邊的中點(diǎn)彼此 連接的線段中的一個(gè)與單絲10的中心軸一致。關(guān)于12個(gè)部位的中心平均片層間距測(cè)定區(qū)域 15中的8個(gè)部位，將其相對(duì)的邊的中點(diǎn)彼此連接的線段中的一個(gè)與單絲10的距離表面為線 徑r的1/4深度的區(qū)域一致。求出12個(gè)部位的中心平均片層間距測(cè)定區(qū)域15各自所涉及的片 層間距，可以將通過將這些片層間距平均而得到的值視為單絲10的中心的平均片層間距。
[0056] 另外，本實(shí)施方式中的片層間距是指將鐵素體相的層21夾持且相鄰的滲碳體相的 層22的中心線間的距離的平均值。
[0057]接著，對(duì)本實(shí)施方式所述的單絲10中，將成分組成如上述那樣限定的理由進(jìn)行說 明。
[0058] (C:0.70% 以上且 1.20% 以下）
[0059] C為提高單絲10的強(qiáng)度的元素。為了得到作為共析組織的珠光體組織，優(yōu)選將C含 量設(shè)定在〇. 80 %附近。C含量低于0.70 %時(shí)，單絲10成為亞共析鋼，變成非珠光體組織較多 地存在的鋼。另一方面，C含量超過1.20 %時(shí)，初析滲碳體析出，有可能單絲10的加工性降 低。因此，將C含量設(shè)定在0.70%以上且1.20%以下的范圍內(nèi)。C含量的優(yōu)選的下限值為 0.75%、0.80%、或0.85%，(：含量的優(yōu)選的上限值為1.10%、1.05%、或1.00%。
[0060] (Si:0.15% 以上且 0.60% 以下）
[0061] Si為對(duì)于單絲10的脫氧有效、進(jìn)而具有固溶于鐵素體中而提高單絲10的強(qiáng)度的作 用的元素。其中，Si含量低于0.15%時(shí)，有可能無法充分地得到上述的作用。另一方面，Si含 量超過0.60%時(shí)，有可能單絲10的加工性降低。因此，將Si含量設(shè)定在0.15%以上且0.60% 以下的范圍內(nèi)。Si含量的優(yōu)選的下限值為0.20%、0.25%、或0.30%，Si含量的優(yōu)選的上限 值為0.55%、0· 50%、或0.45%。
[0062] (Μη:0·10以上且 1.00% 以下）
[0063] Μη為對(duì)于單絲10的脫氧有效、進(jìn)而具有將單絲10中的S固定而抑制鋼的脆化的作 用。其中，Μη含量低于0.10%時(shí)，有可能無法充分地得到上述的作用。另一方面，Μη含量超過 1.00%時(shí)，有可能單絲10的加工性降低。因此，將Μη含量設(shè)定在0.10%以上且1.00%以下的 范圍內(nèi)。Μη含量的優(yōu)選的下限值為0.20%、0.30%、或0.40 %，Μη含量的優(yōu)選的上限值為 0·90%、0·80%、或 0.70%。
[0064] (Ν:0·0010% 以上且0.0050% 以下）
[0065] Ν為通過與Α1和/或Ti結(jié)合而形成氮化物的元素。該氮化物具有抑制后述的鉛浴淬 火工序S04的開始前的中間鋼線中包含的奧氏體的粗大化的作用。通過抑制奧氏體的粗大 化，能夠如后述那樣將單絲10的平均片層間距差抑制在2.Onm以下，進(jìn)而，可以將單絲10的 珠光體微細(xì)化而提高單絲10的延性。N含量低于0.0010%時(shí)，有可能無法充分地得到上述的 作用。另一方面，N含量超過0.0050%時(shí)，有可能單絲10的延性降低。因此，將N含量設(shè)定在 0.0010%以上且0.0050%以下的范圍內(nèi)。N含量的優(yōu)選的下限值為0.0015%、0.0017%、或 Ο · 0020%，N含量的優(yōu)選的上限值為Ο · 0045%、Ο · 0042%、或Ο · 0040%。
[0066] Ρ及S有時(shí)作為雜質(zhì)包含在單絲中。不需要特別規(guī)定Ρ及S的含量，但為了對(duì)單絲10 賦予與以往的單絲相同水平的延性，優(yōu)選將Ρ及S的含量分別設(shè)定為0%以上且0.02%以下， 進(jìn)一步優(yōu)選分別設(shè)定為〇%以上且0.01%以下。這樣的含量的S及Ρ被視為雜質(zhì)。
[0067] 除了上述的基本成分及雜質(zhì)元素以外，本實(shí)施方式所述的單絲10也可以進(jìn)一步含 有Al、Ti、Cr、Co、V、Cu、Nb、Mo、W、B、REM、Ca、Mg、Zr中的至少一種作為選擇成分。以下，說明選 擇成分的數(shù)值限定范圍和其限定理由。其中，記載的％為質(zhì)量％。
[0068] (Α1:0% 以上且0.010% 以下）
[0069] Α1變成硬質(zhì)而難以產(chǎn)生變形的氧化鋁系夾雜物，該夾雜物有可能引起單絲10的延 性劣化和拉絲性劣化。因此，優(yōu)選將Α1含量的上限值設(shè)定為0.010%。此外，也可以將Α1含量 的上限值設(shè)定為〇. 009 %、0.008 %、或0.007 %。由于Α1也可以不包含在本實(shí)施方式所述的 單絲10中，所以Α1含量的下限值為0%。然而，Α1具有通過與Ν結(jié)合而形成氮化物的作用，該 氮化物如上述那樣具有將平均片層間距差抑制在2.Onm以下的效果和將珠光體微細(xì)化而提 高單絲10的延性的效果。為了得到這些效果，也可以將A1含量的下限值設(shè)定為0.001%、 0.002%、或 0.003%。
[0070] (Ti:0 以上且 0.100% 以下）
[0071] 由于Ti也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以Ti含量的下限值為0%。 但是，Ti為具有脫氧作用的元素。此外，Ti具有通過與N結(jié)合而形成氮化物的作用，該氮化物 如上述那樣具有將平均片層間距差抑制在2.Onm以下的效果和將珠光體微細(xì)化而提高單絲 10的延性的效果。為了得到這些效果，也可以含有0.005%以上的Ti。另一方面，Ti含量超過 0.100%時(shí)，有可能通過形成粗大的碳氮化物(TiCN等)而加工性降低。因此，優(yōu)選將Ti含量 的上限設(shè)定為0.100%。
[0072] (Cr:0% 以上且0.50% 以下）
[0073] 由于Cr也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以Cr含量的下限值為0%。 但是，Cr具有通過將珠光體的平均片層間距微細(xì)化而提高單絲10的抗拉強(qiáng)度的效果。為了 得到該效果，Cr含量?jī)?yōu)選為超過0 %，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0010%以上。另一方面，Cr含量超過 0.50%時(shí)，有可能通過抑制珠光體相變而在鉛浴淬火處理中的中間鋼線的組織中殘留奧氏 體。殘留奧氏體在鉛浴淬火處理后變成馬氏體及貝氏體等過冷組織，使單絲10的特性惡化。 此外，超過0.50 %的Cr有時(shí)使利用機(jī)械去氧化皮除去表面氧化物變得困難。因此，Cr含量?jī)?yōu) 選為0.50%以下，更優(yōu)選為0.40%以下。
[0074] (Co:0% 以上且0.50% 以下）
[0075] 由于Co也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以Co含量的下限值為0%。 但是，Co為具有通過抑制初析滲碳體的析出而提高單絲10的特性的效果的元素。為了得到 該效果，Co含量?jī)?yōu)選為超過0 %，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0010%以上。另一方面，Co含量超過0.50% 時(shí)，上述的效果飽和，有時(shí)產(chǎn)生過量的生產(chǎn)成本。因此，Co含量?jī)?yōu)選為0.50 %以下，進(jìn)一步優(yōu) 選為0.40%以下。
[0076] (V:0% 以上且0.50% 以下）
[0077] 由于V也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以V含量的下限值為0%。但 是，V具有通過與N結(jié)合而形成微細(xì)的碳氮化物的作用。該氮化物如上述那樣具有將平均片 層間距差抑制在2.Onm以下的效果和將珠光體微細(xì)化而提高單絲10的延性的效果。為了得 到這些效果，優(yōu)選V含量超過0 %，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0010%以上。另一方面，V含量超過0.50% 時(shí)，有可能碳氮化物的形成量變得過量，進(jìn)而有可能碳氮化物的粒徑變大。這樣的碳氮化物 有時(shí)會(huì)降低單絲的延性。因此，V含量?jī)?yōu)選為0.50 %以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.40 %以下。
[0078] (Cu:0% 以上且0.20% 以下）
[0079] 由于Cu也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以Cu含量的下限值為0%。 但是，Cu為提高單絲10的耐腐蝕性的元素。為了得到該效果，Cu含量?jī)?yōu)選為超過0%，進(jìn)一步 優(yōu)選為〇. 〇〇〇 1 %以上。另一方面，Cu含量超過0.20 %時(shí)，通過Cu與S反應(yīng)而在晶界中偏析 CuS，該CuS有時(shí)使單絲10中產(chǎn)生瑕疵。因此，Cu含量?jī)?yōu)選為0.20%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為 0.10%以下。
[0080] (Nb:0% 以上且0.100% 以下）
[0081 ]由于Nb也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以Nb含量的下限值為0%。 但是，Nb具有提高單絲10的耐腐蝕性的效果。此外，Nb具有形成碳化物和/或氮化物的作用。 該碳化物和/或氮化物如上述那樣具有將平均片層間距差抑制在2. Onm以下的效果和將珠 光體微細(xì)化而提高單絲10的延性的效果。為了得到這些效果，Nb含量?jī)?yōu)選為超過0%，進(jìn)一 步優(yōu)選為〇. 0005%以上。另一方面，Nb含量超過0.100%時(shí)，有可能通過抑制鉛浴淬火處理 中的珠光體相變而奧氏體殘留。殘留奧氏體在鉛浴淬火處理后變成馬氏體及貝氏體等過冷 組織，使單絲10的特性惡化。因此，Nb含量?jī)?yōu)選為0.100 %以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.050 %以下。
[0082] (Mo:0% 以上且0.20% 以下）
[0083]由于Mo也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以Mo含量的下限值為0%。 但是，Mo為在珠光體生長(zhǎng)界面濃縮，通過所謂的溶質(zhì)拖拽效應(yīng)來抑制珠光體的生長(zhǎng)的元素。 由此，可以將珠光體微細(xì)化，提高單絲10的特性。此外，Mo為通過抑制鐵素體生成，從而減少 對(duì)單絲10的特性造成不良影響的非珠光體組織的元素。為了得到這些效果，Mo含量?jī)?yōu)選為 超過0%，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0010%以上、或0.005%以上。另一方面，Mo含量超過0.20%時(shí)，珠 光體生長(zhǎng)被過量地抑制，鉛浴淬火處理需要長(zhǎng)時(shí)間，有時(shí)導(dǎo)致單絲10的生產(chǎn)率的降低。此 外，Mo含量超過0.20 %時(shí)，有時(shí)析出粗大的Mo碳化物，單絲10的拉絲加工性降低。因此，Mo含 量?jī)?yōu)選為〇. 20 %以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.06 %以下。
[0084] (W:0% 以上且0.200% 以下）
[0085] 由于W也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以W含量的下限值為0%。但 是，W為與Mo同樣地在珠光體生長(zhǎng)界面濃縮，通過所謂的溶質(zhì)拖拽效應(yīng)來抑制珠光體的生長(zhǎng) 的元素。由此，可以將珠光體微細(xì)化，提高單絲10的特性。此外，W為通過抑制鐵素體生成，從 而減少對(duì)單絲10的特性造成不良影響的非珠光體組織的元素。為了得到這些效果，W含量?jī)?yōu) 選為超過0%，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0005%以上。另一方面，W含量超過0.200%時(shí)，珠光體生長(zhǎng)被 過量地抑制，鉛浴淬火處理需要長(zhǎng)時(shí)間，有時(shí)導(dǎo)致單絲10的生產(chǎn)率的降低。此外，W含量超過 0.2 0 0 %時(shí)，有時(shí)析出粗大的W碳化物，單絲10的拉絲加工性降低。因此，W含量?jī)?yōu)選為 0.200 %以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.060 %以下。
[0086] (B:0% 以上且0.0030% 以下）
[0087] 由于B也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以B含量的下限值為0%。但 是，B為抑制鐵素體、偽珠光體、貝氏體等非珠光體組織的生成的元素。此外，B具有形成碳化 物和/或氮化物的作用。該碳化物和/或氮化物如上述那樣具有將平均片層間距差抑制在 2.Onm以下的效果和將珠光體微細(xì)化而提高單絲10的延性的效果。為了得到這些效果，B含 量?jī)?yōu)選為超過〇%，進(jìn)一步優(yōu)選為〇.0004%以上、或0.0006%以上。另一方面，B含量超過 0.0030%時(shí)，有時(shí)促進(jìn)粗大的Fe23(CB)6的析出，對(duì)單絲10的延性帶來不良影響。因此，B含量 優(yōu)選為0.0030%以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0025%以下、0.0015%以下、或0.0012%以下。
[0088] (REM:0% 以上且0.0050% 以下）
[0089] 由于REM(Rare Earth Metal)也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以 REM含量的下限值為0 %。但是，REM為脫氧元素。此外，REM為通過形成硫化物，將作為雜質(zhì)的 S無害化的元素。為了得到該效果，REM含量?jī)?yōu)選為超過0 %，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0005 %以上。另 一方面，REM含量超過0.0050 %時(shí)，有時(shí)形成粗大的氧化物，在單絲10的拉絲時(shí)引起斷線。因 此，REM含量?jī)?yōu)選為0.0050 %以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0020 %以下。
[0090] 另外，所謂REM為在從原子序號(hào)為57的鑭到71的镥為止的15種元素上，加上原子序 號(hào)為21的鈧和原子序號(hào)為39的釔的合計(jì)17種元素的總稱。通常，REM以這些元素的混合物即 混合稀土金屬的形態(tài)被供給，被添加到鋼中。上述的REM的含量是指這些元素的合計(jì)的含 量。
[0091] (Ca:0% 以上且0.0050% 以下）
[0092] 由于Ca也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以Ca含量的下限值為0%。 但是，Ca為減少使單絲10的特性惡化的硬質(zhì)的氧化鋁系夾雜物的元素。此外，Ca為生成微細(xì) 的氧化物的元素。該微細(xì)的氧化物使單絲1 〇的珠光體塊尺寸微細(xì)化，由此提高單絲1 〇的延 性。為了得到這些效果，Ca含量?jī)?yōu)選為超過0.0005 %。另一方面，Ca含量超過0.0050 %時(shí)，有 時(shí)形成粗大的氧化物，在單絲10的拉絲時(shí)引起斷線。因此，Ca含量?jī)?yōu)選為0.0050%以下，進(jìn) 一步優(yōu)選為〇. 0040%以下。另外，在通常的操作條件下，有時(shí)Ca含有0.0003%左右。
[0093] (Mg:0% 以上且0.0050% 以下）
[0094] 由于Mg也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以Mg含量的下限值為0%。 但是，Mg為生成微細(xì)的氧化物的元素。該微細(xì)的氧化物使單絲材料的珠光體塊尺寸微細(xì)化， 由此提高單絲10的延性。為了得到該效果，Mg含量?jī)?yōu)選為超過0.0005%。然而，Mg含量超過 0.0050 %時(shí)，有時(shí)形成粗大的氧化物，在單絲10的拉絲時(shí)引起斷線。因此，Mg含量?jī)?yōu)選為 0.0050 %以下，進(jìn)一步優(yōu)選為0.0040 %以下。另外，在通常的操作條件下，有時(shí)Mg含有 0.0001%左右。
[0095] (Zr:0% 以上且0.0100% 以下）
[0096]由于Zr也可以不包含在本實(shí)施方式所述的單絲10中，所以Zr含量的下限值為0%。 但是，Zr由于以ZrO的形式進(jìn)行結(jié)晶而成為奧氏體的晶核，所以為提高奧氏體的等軸率、將 奧氏體粒微細(xì)化的元素。在本實(shí)施方式所述的單絲10中包含Zr的情況下，通過使鉛浴淬火 處理前的奧氏體微細(xì)化，從而單絲10的珠光體塊尺寸被微細(xì)化，由此單絲1 〇的延性提高。為 了得到該效果，Zr含量?jī)?yōu)選為超過0.0005 %。另一方面，Zr含量超過0.0100 %時(shí)，有時(shí)形成 粗大的氧化物，在單絲10的拉絲時(shí)引起斷線。因此，Zr含量?jī)?yōu)選為0.0100%以下，進(jìn)一步優(yōu) 選為0.0050%以下。
[0097](剩余部分:Fe及雜質(zhì)）
[0098]本實(shí)施方式所述的單絲10的成分組成的剩余部分包含F(xiàn)e及雜質(zhì)。所謂雜質(zhì)是指在 工業(yè)上制造鋼材時(shí)，通過礦石或廢鐵等那樣的原料、或制造工序的各種要因而混入的成分， 且在不對(duì)本實(shí)施方式所述的單絲10的特性造成不良影響的范圍內(nèi)被允許的成分。
[0099](抗拉強(qiáng)度：32〇OMPa以上）
[0100] 本實(shí)施方式所述的單絲10的抗拉強(qiáng)度為3200MPa以上。使用抗拉強(qiáng)度為3200MPa以 上的單絲10而得到的鋼簾線作為汽車用輪胎、高壓橡膠軟管、傳送帶等橡膠制品的加強(qiáng)筋 是合適的。
[0101] 接著，對(duì)本實(shí)施方式所述的單絲10的制造方法、及使用了該單絲10的鋼簾線的制 造方法使用圖10~圖14進(jìn)行說明。本實(shí)施方式所述的單絲10的制造方法包括以下工序:為 了將線材的表面的氧化皮除去而將線材進(jìn)行去氧化皮的工序(去氧化皮工序S01);為了得 到中間鋼線，將經(jīng)去氧化皮的線材進(jìn)行粗拉絲的工序(粗拉絲工序S02);將經(jīng)粗拉絲的中間 鋼線進(jìn)行加熱的工序(加熱工序S03);對(duì)經(jīng)加熱的中間鋼線進(jìn)行鉛浴淬火處理的工序(鉛浴 淬火工序S04);對(duì)鋼線進(jìn)行鍍黃銅的工序(鍍黃銅工序S06);將經(jīng)鍍黃銅的鋼線進(jìn)行精拉絲 而得到中間單絲的工序(精拉絲工序S07);對(duì)中間單絲進(jìn)行表層加熱的工序(單絲表層加熱 工序S08);將經(jīng)表層加熱的單絲冷卻的工序(冷卻工序S09)。如后述那樣，所謂中間鋼線為 鉛浴淬火工序S04結(jié)束前的鋼線，所謂中間單絲為制造途中的單絲10。本實(shí)施方式所述的單 絲10的制造方法可以在進(jìn)行鉛浴淬火處理的工序與對(duì)鋼線進(jìn)行鍍黃銅的工序之間包含對(duì) 鋼線的表層進(jìn)行加熱的工序(鋼線表層加熱工序S05)。所謂表層加熱是指僅對(duì)單絲或鋼線 的表層進(jìn)行加熱。使用本實(shí)施方式所述的單絲10而得到的高強(qiáng)度鋼簾線的制造方法包括對(duì) 本實(shí)施方式所述的單絲10進(jìn)行絞線的工序(絞線加工工序S10)。
[0102] (去氧化皮工序S01)
[0103] 在本實(shí)施方式所述的單絲10的制造方法中，將具有上述的成分組成的線材作為原 料使用。線材的種類沒有特別限定，但優(yōu)選為熱乳線材。線材的直徑?jīng)]有特別限定，但優(yōu)選 為約5.5mm左右。將形成于該線材的表面的氧化皮通過酸洗等化學(xué)處理、或機(jī)械處理而除 去。這樣的處理被稱為去氧化皮。去氧化皮的方法沒有特別限定。
[0104] (粗拉絲工序S02)
[0105] 接著，將除去了氧化皮的線材進(jìn)行粗拉絲，由此形成線徑為1.0mm以上且3.5mm以 下的中間鋼線(粗拉絲工序S02)。粗拉絲的方法沒有特別限定，但粗拉絲優(yōu)選通過干式拉絲 來進(jìn)行。有時(shí)為了區(qū)別鉛浴淬火工序結(jié)束后得到的鋼線和鉛浴淬火結(jié)束前的鋼線，將鉛浴 淬火結(jié)束前的鋼線稱為中間鋼線。
[0106] (加熱工序S〇3)
[0107] 接著，在粗拉絲工序S02中得到的中間鋼線在850 °C~1350 °C的溫度范圍內(nèi)被加熱 (加熱工序S03)。通過加熱工序S03,中間鋼線的組織變成奧氏體，該奧氏體在后述的鉛浴淬 火工序S04中進(jìn)行珠光體相變。因此，根據(jù)在加熱工序S03中生成于中間鋼線中的奧氏體的 狀態(tài)，鉛浴淬火工序S04后得到的鋼線及最終單絲中包含的珠光體的狀態(tài)受到影響。
[0108] 加熱工序S03中的加熱溫度低于850°C時(shí)，滲碳體以未固溶的狀態(tài)殘留在中間鋼線 內(nèi)，進(jìn)而，在中間鋼線內(nèi)生成鐵素體。該情況下，由于得不到充分的量的奧氏體，所以在接下 來的鉛浴淬火工序S04中無法生成充分的量的珠光體，最終單絲的中心部12的組織的珠光 體量低于95%。另一方面，加熱工序S03中的加熱溫度超過1350°C時(shí)，由于奧氏體的粒徑粗 大化，且淬火性提高，所以有可能最終單絲的平均片層間距差超過2.Onm。
[0109]以下使用圖11來說明通過奧氏體的粗大化而平均片層間距差增大的理由。圖11為 本實(shí)施方式所述的單絲的材料即鋼線的示意性CCT線圖（Continuous-Cooling- Transformation diagram:連續(xù)冷卻相變線圖）。從Ps到Pf的兩根曲線為表示珠光體相變的 開始和結(jié)束的相變曲線。兩根相變曲線中，左側(cè)的相變曲線為奧氏體粒徑小的中間鋼線所 涉及的相變曲線，右側(cè)的相變曲線為奧氏體粒徑大的中間鋼線所涉及的相變曲線。奧氏體 粒徑大者由于從鉛浴淬火開始到產(chǎn)生珠光體相變?yōu)橹沟臅r(shí)間長(zhǎng)，所以?shī)W氏體粒徑大的中間 鋼線所涉及的相變曲線位于右側(cè)。CCT線圖的從左上向右下延長(zhǎng)的兩根曲線為表示在加熱 工序S03后進(jìn)行的鉛浴淬火工序S04中的中間鋼線的冷卻狀態(tài)的曲線。兩根曲線中，左側(cè)的 曲線為表示中間鋼線的表層的冷卻狀態(tài)的曲線，右側(cè)的曲線為表示中間鋼線的中心的冷卻 狀態(tài)的曲線。由于中間鋼線的中心與中間鋼線的表層相比難以被冷卻，所以中間鋼線的中 心所涉及的曲線位于右側(cè)。圖11中記載的!^為奧氏體粒徑小的中間鋼線所涉及的相變曲線 與表示中間鋼線的表層的冷卻狀態(tài)的曲線最初交叉的溫度、與奧氏體粒徑小的中間鋼線所 涉及的相變曲線與表示中間鋼線的中心的冷卻狀態(tài)的曲線最初交叉的溫度的差、即奧氏體 粒徑小的中間鋼線的表層及中心處的珠光體相變開始溫度的差。圖11中記載的T2為奧氏體 粒徑大的中間鋼線所涉及的相變曲線與表示中間鋼線的表層的冷卻狀態(tài)的曲線最初交叉 的溫度、與奧氏體粒徑大的中間鋼線所涉及的相變曲線與表示中間鋼線的中心的冷卻狀態(tài) 的曲線最初交叉的溫度的差、即奧氏體粒徑大的中間鋼線的表層及中心處的珠光體相變開 始溫度的差。
[0110]在珠光體相變開始溫度低的情況下，珠光體的片層間距變小。因此，在中間鋼線的 表層的珠光體相變開始溫度與中心的珠光體相變開始溫度的差大的情況下，中間鋼線的表 層的平均片層間距與中間鋼線的中心的平均片層間距的差變大。如圖11中所示的那樣，τ2大于Ti。因此，在加熱工序S03中被加熱的中間鋼線的奧氏體粗大化的情況下，在之后的鉛 浴淬火工序S04中，中間鋼線表層與中間鋼線中心的平均片層間距差變大。在中間鋼線中產(chǎn) 生的平均片層間距差對(duì)最終得到的單絲10的平均片層間距差產(chǎn)生影響。本發(fā)明人通過多次 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究，結(jié)果認(rèn)識(shí)到，在加熱溫度超過1350Γ時(shí)，起因于中間鋼線的奧氏體粒徑的 粗大化，單絲10的平均片層間距差變成2.Onm以上的可能性極高。根據(jù)上述的理由，必須將 加熱工序S03中的加熱溫度設(shè)定為850°C~1350°C。
[0111] (鉛浴淬火工序S04)
[0112] 接著，將通過加熱工序S03被加熱的中間鋼線在加熱工序S03結(jié)束后進(jìn)行浸漬在熔 融鉛浴(鉛浴）內(nèi)的鉛浴淬火處理(鉛浴淬火工序S04)。鉛浴的溫度設(shè)定為530°C以上且580 °C以下，將在鉛浴內(nèi)浸漬中間鋼線的時(shí)間設(shè)定為5~45秒。此外，加熱工序S03的結(jié)束與鉛浴 淬火工序S04的開始之間的時(shí)間設(shè)定為5秒左右。也可以使用熔融鹽來代替熔融鉛進(jìn)行鉛浴 淬火。
[0113] 鉛浴淬火工序S04中的熔融鉛的溫度的規(guī)定理由如下所述。鉛浴的溫度低于530°C 時(shí)，在中間鋼線的表層生成貝氏體組織，由此單絲10的抗拉強(qiáng)度降低。此外，鉛浴的溫度超 過580°C時(shí)，單絲10的抗拉強(qiáng)度降低。為了得到充分的抗拉強(qiáng)度，優(yōu)選將鉛浴的溫度設(shè)定為 530 °C以上且580 °C以下。
[0114] 在鉛浴淬火工序S04中，在鉛浴內(nèi)浸漬中間鋼線的時(shí)間的規(guī)定理由如下所述。浸漬 時(shí)間低于5秒時(shí)，珠光體相變沒有完全結(jié)束，單絲10的珠光體分率變低。此外，浸漬時(shí)間為45 秒以上時(shí)，珠光體的片層中的滲碳體的一部分被截?cái)嗷?，由此引起單絲10的抗拉強(qiáng)度的降 低。
[0115] 在鉛浴淬火工序S04中從鉛浴中取出的鋼線之后被冷卻至室溫。此時(shí)的冷卻速度 為10°C/秒以上。鋼線的冷卻速度低于10°C/秒時(shí)，有可能單絲10的強(qiáng)度降低。
[0116] (鍍黃銅工序S06)
[0117] 對(duì)在鉛浴淬火工序S04中經(jīng)鉛浴淬火而得到的鋼線的表面實(shí)施鍍黃銅(鍍黃銅工 序S06)。鍍黃銅是為了提高橡膠與鋼簾線的密合性而形成的。
[0118] (精拉絲工序S07)
[0119] 對(duì)在鍍黃銅工序S06中進(jìn)行了鍍黃銅的鋼線進(jìn)行濕式拉絲，形成線徑為0.15mm以 上且0.35mm以下的中間單絲(精拉絲工序S07)。另外，為了將經(jīng)由所有工序而制造的本實(shí)施 方式所述的單絲10與制造途中的單絲區(qū)別開，有時(shí)將制造途中的單絲稱為中間單絲，將經(jīng) 由所有工序而制造的單絲稱為最終單絲。
[0120](單絲表層加熱工序S08)
[0121] 然后，對(duì)于經(jīng)由精拉絲工序S07的中間單絲，通過頻率為50kHz以上的高頻加熱，進(jìn) 行將中間單絲的表面溫度加熱至300°C以上且600°C以下的表層加熱（單絲表層加熱工序 S08)。此時(shí)，必須將進(jìn)行加熱的時(shí)間設(shè)定為5秒以下。在該單絲表層加熱工序S08中，僅中間 單絲的表層被加熱。由此，由于在鉛浴淬火工序S04中的珠光體相變時(shí)產(chǎn)生的位錯(cuò)、及精拉 絲工序S06的濕式拉絲時(shí)產(chǎn)生的位錯(cuò)中的中間單絲的表層的位錯(cuò)的大部分消失，所以在中 間單絲的中心附近與表層部分產(chǎn)生硬度差，形成具有l(wèi)Mi以上的厚度的軟質(zhì)部11。
[0122] 在單絲表層加熱工序S08中，必須將中間單絲的表層充分加熱、且盡可能抑制中間 單絲的內(nèi)部的溫度上升。在中間單絲的內(nèi)部被過量加熱的情況下，變得得不到具有厚度為1 μπι以上的軟質(zhì)部11的最終單絲。由于通過高頻加熱，能夠僅將單絲的表層加熱，所以用于形 成規(guī)定的軟質(zhì)部11的最好的加熱方法為高頻加熱。在進(jìn)行高頻加熱的情況下，需要將對(duì)中 間單絲施加的高頻的頻率設(shè)定為50kHz以上。高頻加熱時(shí)的頻率低于50kHz時(shí)，由于中間單 絲的內(nèi)部也被加熱，所以得不到具有Ιμπι以上的厚度的軟質(zhì)部11的最終單絲。對(duì)中間單絲施 加的高頻的頻率的上限值沒有特別限制，但若考慮設(shè)備能力，則優(yōu)選將高頻的頻率的上限 值設(shè)定為約100kHz。高頻加熱由于可以通過使單絲連續(xù)地通過高頻線圈的內(nèi)部來實(shí)施，所 以除了上述的加熱速度以外，生產(chǎn)效率也良好，是優(yōu)選的。此外，由于通過高頻加熱，能夠進(jìn) 行均勻的加熱，所以通過高頻加熱而得到的軟質(zhì)部11的深度大致恒定。
[0123] 在單絲表層加熱工序S08中，必須將中間單絲的表面溫度設(shè)定為300°C以上。中間 單絲的表面溫度低于300°C時(shí)，由于中間單絲的表層的位錯(cuò)沒有被充分除去，所以無法形成 Ιμπι以上的厚度的軟質(zhì)部11。另一方面，在單絲表層加熱工序S08中使中間單絲的表面溫度 超過600°C時(shí)，珠光體的片層中的滲碳體被截?cái)嗉扒驙罨?，由此，最終單絲的抗拉強(qiáng)度降低。
[0124] 此外，在單絲表層加熱工序S08中，為了避免中間單絲的內(nèi)部的溫度上升，必須快 速地進(jìn)行加熱。因此，必須將單絲表層加熱工序S08中的加熱時(shí)間設(shè)定為5秒以內(nèi)。通過高頻 加熱進(jìn)行表層加熱時(shí)，所謂加熱時(shí)間是中間單絲通過高頻線圈的時(shí)間，該時(shí)間通過將高頻 線圈的長(zhǎng)度除以單絲的通過速度而求出。不需要規(guī)定開始表層加熱時(shí)的溫度。但是，為了在 5秒以內(nèi)使中間單絲的表面溫度為300°C以上，優(yōu)選將開始表層加熱時(shí)的溫度設(shè)定為10°C以 上。
[0125] 代替高頻加熱，也可以將能夠以與上述的高頻加熱條件同等的條件加熱的其他手 段適用于單絲表層加熱工序S08中。然而，由于使用了為了單絲的熱處理而通常使用的加熱 爐的加熱無法在與上述的加熱條件同等的條件下進(jìn)行加熱，所以無法形成lym以上且ο. 1X r mm以下的厚度的軟質(zhì)部11。
[0126] (冷卻工序S09)
[0127] 在單絲表層加熱工序S08中僅表層被加熱的中間單絲在冷卻工序S09中被冷卻。此 時(shí)，如圖13中所示的那樣，必須在單絲表層加熱工序S08結(jié)束后3.0秒以內(nèi)使中間單絲的表 面溫度為300°C以下。優(yōu)選在單絲表層加熱工序S08結(jié)束后2.0秒以內(nèi)使中間單絲的表面溫 度為300°C以下。在單絲表層加熱工序S08通過高頻加熱來進(jìn)行的情況下，所謂單絲表層加 熱工序S08結(jié)束的時(shí)刻是中間單絲移出高頻加熱線圈的時(shí)刻。在沒有達(dá)成上述的冷卻條件 的情況下，由于中間單絲的內(nèi)部也被軟化，所以無法形成lym以上且0.1 Xr mm以下的厚度 的軟質(zhì)部11。
[0128] 冷卻工序S09中的冷卻的手段只要是達(dá)成上述的冷卻條件，則沒有特別限定。若單 絲表層加熱工序S08中的表面加熱溫度正好為300 °C、或稍微超過300 °C的程度，則能夠通過 風(fēng)冷來達(dá)成上述的冷卻條件。但是，起因于氣氛溫度等擾亂要因，非預(yù)期地單絲表層加熱工 序S08結(jié)束時(shí)的中間單絲的表面溫度大大超過300°C，由此，有時(shí)無法通過風(fēng)冷來達(dá)成上述 的冷卻條件。另一方面，通過在單絲表層加熱工序S08結(jié)束后3.0秒以內(nèi)將中間單絲進(jìn)行水 冷，能夠可靠地達(dá)成上述的冷卻條件。
[0129] 通過上述的S01~S08來制造本實(shí)施方式所述的單絲10(最終單絲）。另外，不優(yōu)選 在冷卻工序S09結(jié)束后對(duì)單絲10進(jìn)行追加的熱處理。這是由于，通過追加的熱處理而單絲10 的內(nèi)部被加熱時(shí)，單絲10的內(nèi)部的硬度降低，有可能厚度為lym以上且0.1 Xr mm以下的軟 質(zhì)部11消失。
[0130] 以下，例示出使用本實(shí)施方式所述的單絲10來制作鋼簾線的方法。然而，對(duì)本實(shí)施 方式所述的單絲1 〇進(jìn)行加工的方法并不限定于以下例示出的方法。
[0131] (絞線加工工序S10)
[0132] 在使用本實(shí)施方式所述的單絲10制作鋼簾線的方法中，對(duì)多根單絲10進(jìn)行絞線加 工(絞線加工工序S10)。由此，制造了制成絞線結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度鋼簾線。
[0133] 以上，對(duì)本實(shí)施方式所述的單絲10、本實(shí)施方式所述的單絲10的制造方法、及使用 本實(shí)施方式所述的單絲10來制作鋼簾線的方法進(jìn)行了說明。制成以上那樣的構(gòu)成的本實(shí)施 方式所述的單絲10具有軟質(zhì)部11和中心部12,軟質(zhì)部11與中心部12相比維氏硬度低，且軟 質(zhì)部11的維氏硬度與單絲的直徑r的1/4深度的部位的維氏硬度的差被設(shè)定為Hv50以上。在 軟質(zhì)部11中延性提高，在中心部12中抗拉強(qiáng)度被較高地保持。因而，就本實(shí)施方式所述的單 絲10而言，在絞線加工工序S10中，裂紋等缺陷的產(chǎn)生得到抑制。此外，對(duì)于本實(shí)施方式所述 的單絲10,由于能夠在絞線加工工序S10中良好地進(jìn)行絞線加工，所以通過使用本實(shí)施方式 所述的單絲10能夠制造扭絞缺陷得到了抑制的高品質(zhì)的高強(qiáng)度鋼簾線。另一方面，本實(shí)施 方式所述的單絲10具有高的抗拉強(qiáng)度。
[0134] 此外，本實(shí)施方式所述的單絲10的成分組成以質(zhì)量％計(jì)包含C :0.70 %以上且 1.20% 以下、Si :0.15% 以上且0.60% 以下、Μη:0· 10% 以上且 1.00% 以下、N:0.0010% 以上 且0.0050%以下、A1:0%以上且0.010%以下、Ti:0%以上且0.10%以下、Cr:0%以上且 0.50%以下、Co:0%以上且0.50%以下、V:0%以上且0.50%以下、Cu:0%以上且0.20%以 下、Nb:0%以上且0.100%以下、Mo:0%以上且0.20%以下、W:0%以上且0.200%以下、B: 0%以上且0.0030%以下、REM:0%以上且0.0050%以下、Ca:0%以上且0.0050%以下、Mg: 0%以上且0.0050%以下、及Zr:0%以上且0.0100%以下，剩余部分為Fe及雜質(zhì)，本實(shí)施方 式所述的單絲10的中心部12的組織以面積％計(jì)以95%以上且100%以下的比例含有珠光 體。因此，在本實(shí)施方式所述的單絲10的中心部12中，抗拉強(qiáng)度被充分高地保持，使用本實(shí) 施方式所述的單絲10制造的鋼簾線也能夠具有高的抗拉強(qiáng)度。
[0135] 此外，在本實(shí)施方式所述的單絲10中，由于軟質(zhì)部11的厚度t被設(shè)定為Ιμπι彡t彡 0.1 Xr mm的范圍內(nèi)，所以能夠充分地確保單絲10的加工性，在絞線加工工序S10中，能夠抑 制裂紋等缺陷的產(chǎn)生，同時(shí)能夠充分地確保該單絲10的強(qiáng)度。
[0136] 本實(shí)施方式所述的單絲10的制造方法具有單絲表層加熱工序S08,所述單絲表層 加熱工序S08通過對(duì)經(jīng)由精拉絲工序S07得到的中間單絲進(jìn)行例如頻率為50kHz以上的高頻 加熱，從而將中間單絲的表面溫度加熱至300°C以上。因此，根據(jù)本實(shí)施方式所述的單絲10 的制造方法，能夠在單絲的內(nèi)部與表層之間產(chǎn)生溫度差，形成硬度及片層間距彼此不同的 軟質(zhì)部11及中心部12。
[0137] 以上，對(duì)本實(shí)施方式所述的單絲10進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，在不脫離 該發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更。例如，軟質(zhì)部的厚度不限定于本實(shí)施方式。此 外，關(guān)于線材的線徑及單絲的線徑等，并不限定于本實(shí)施方式，也可以適當(dāng)變更。進(jìn)而，如圖 10所示，本實(shí)施方式所述的單絲10的制造方法可以在鉛浴淬火工序S04與鍍黃銅工序S06之 間具備通過50kHz以上的高頻加熱將鋼線的表層溫度加熱到500°C以上的鋼線表層加熱工 序S05。通過該鋼線表層加熱工序S05,使在鋼線的中心附近和表層部分中產(chǎn)生溫度差，能形 成硬度及片層間距彼此不同的表層部及中心部。并且，對(duì)于該鋼線進(jìn)一步實(shí)施拉絲加工(精 拉絲工序S07)時(shí)，如圖14所示，表層部與中心部的硬度的差變得更大。
[0138] 實(shí)施例
[0139] 以下，對(duì)為了確認(rèn)本發(fā)明的效果而進(jìn)行的確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行說明。
[0140] 制作具有表1-1、表1-2、表2-1、及表2-2中所示的成分組成的單絲。實(shí)施例1~實(shí)施 例25的單絲、及比較例26~比較例46的單絲的成分組成中包含的P及S的量為可視為雜質(zhì)的 水平。
[0141] 實(shí)施例1~實(shí)施例25的單絲及比較例26~36的單絲通過上述的本實(shí)施方式所述的 單絲的制造方法來制作。
[0142] 比較例37的單絲除了省略單絲表層加熱工序S08以外，通過依據(jù)上述的本實(shí)施方 式所述的單絲的制造方法的制造方法來制作。
[0143] 比較例38的單絲除了加熱工序S03中的加熱溫度為1380°C(即超過1350°C)以外， 通過依據(jù)上述的本實(shí)施方式所述的單絲的制造方法的制造方法來制作。
[0144] 比較例39的單絲除了加熱工序S03中的加熱溫度為830°C(即低于850°C)以外，通 過依據(jù)上述的本實(shí)施方式所述的單絲的制造方法的制造方法來制作。
[0145] 比較例40的單絲除了鉛浴淬火工序S04中的在鉛浴中的浸漬時(shí)間為4秒（即低于5 秒）以外，通過依據(jù)上述的本實(shí)施方式所述的單絲的制造方法的制造方法來制作。
[0146] 比較例41的單絲除了鉛浴淬火工序S04中的在鉛浴中的浸漬時(shí)間為50秒（即超過 45秒）以外，通過依據(jù)上述的本實(shí)施方式所述的單絲的制造方法的制造方法來制作。
[0147] 比較例42的單絲除了鉛浴淬火工序S04中的在鉛浴中的浸漬后的冷卻速度為8°C/ 秒（即低于10°c/秒）以外，通過依據(jù)上述的本實(shí)施方式所述的單絲的制造方法的制造方法 來制作。
[0148] 比較例43的單絲除了在單絲表層加熱工序S08中進(jìn)行的高頻加熱的頻率為30kHz (即低于50kHz)以外，通過依據(jù)上述的本實(shí)施方式所述的單絲的制造方法的制造方法來制 作。
[0149] 比較例44的單絲除了單絲表層加熱工序S08中的表層加熱溫度為280°C(即低于 300°C)以外，通過依據(jù)上述的本實(shí)施方式所述的單絲的制造方法的制造方法來制作。
[0150] 比較例45的單絲除了表層加熱工序S05中的表層加熱溫度為620 °C(即超過600 °C) 以外，通過依據(jù)上述的本實(shí)施方式所述的單絲的制造方法的制造方法來制作。
[0151] 比較例46的單絲除了冷卻工序S06中的表層溫度達(dá)到500 °C以下為止的時(shí)間為4秒 (即超過3秒）以外，通過依據(jù)上述的本實(shí)施方式所述的單絲的制造方法的制造方法來制作。
[0152] 對(duì)所得到的單絲1~單絲46的珠光體量、線徑r、軟質(zhì)部厚度、表層硬度、中心部硬 度、表層部平均片層間距、中心部平均片層間距、平均片層間距差、層離產(chǎn)生的有無、及抗拉 強(qiáng)度TS進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0153] 單絲的中心部的珠光體量設(shè)定為單絲的C截面的中心和單絲的C截面的1/4深度處 的相對(duì)于單絲中心每隔45度配置的8個(gè)部位處的珠光體量的平均值。各測(cè)定部位中的珠光 體量基于單絲的出現(xiàn)了珠光體組織的C截面的光學(xué)顯微鏡照片或SEM照片而求出。
[0154] 軟質(zhì)部厚度基于通過測(cè)定單絲的硬度而得到的單絲的深度方向的硬度分布而求 出。通過適當(dāng)調(diào)制將單絲以相對(duì)于拉絲方向?yàn)?0°的角度切斷而得到的橢圓形截面，在橢圓 形截面的長(zhǎng)軸方向終端與中心之間連續(xù)地進(jìn)行硬度測(cè)定，得到如圖2中所示那樣的表示單 絲的深度與硬度的關(guān)系的圖表。由該圖表求出比單絲的線徑r的1/4的深度處的維氏硬度低 Hv50以上的區(qū)域的厚度。硬度測(cè)定的深度間距設(shè)定為Ιμπι。
[0155] 表層硬度設(shè)定為單絲的距離表面為2μπι的深度的部位、且相對(duì)于單絲的中心每隔 45度配置的8個(gè)部位處的維氏硬度的平均值。
[0156] 中心部硬度設(shè)定為單絲的距離表面為單絲的線徑r的1/4的深度的部位、且相對(duì)于 單絲的中心每隔45度配置的8個(gè)部位和單絲的中心處的維氏硬度的平均值。
[0157] 表層部平均片層間距(表層片層間距)通過以下說明的步驟而求出。首先，從單絲 的L截面制作厚度為100μπι的薄膜試樣(L截面薄膜試樣）。接著，從該L截面薄膜試樣的表層 部及線徑r的1/4深度的部位，使用FIB(Forcused Ion Beam)裝置，切出50μηιΧ30μηιΧ Ιμπι的 樣品。將這些切出的樣品電解粘接在透射型電子顯微鏡用的樣品架中，拍攝包含從單絲的 表面至深度lMi為止的區(qū)域的電子顯微鏡照片。進(jìn)而，由該照片切出圖8中所示的表層平均 片層間距測(cè)定區(qū)域。接著，如圖9中所示的那樣，選擇表層平均片層間距測(cè)定區(qū)域中包含的 多個(gè)珠光體中片層間距最小的珠光體，畫與該珠光體中所含的鐵素體相的層及滲碳體相的 層正交的長(zhǎng)度為〇.2μπι的線段，數(shù)出與該線段交叉的滲碳體相的層的數(shù)目，通過將線段的長(zhǎng) 度(0.2μπι)除以滲碳體相的層的數(shù)目，求出表層平均片層間距測(cè)定區(qū)域所涉及的片層間距。 求出8個(gè)表層平均片層間距測(cè)定區(qū)域各自所涉及的片層間距，通過將這些片層間距進(jìn)行平 均，得到單絲的從表面至深度Ιμπι為止的珠光體的平均片層間距。
[0158] 中心部平均片層間距（中心部片層間距)通過以下說明的步驟而求出。與上述的單 絲的表層部的平均片層間距的測(cè)定方法同樣地調(diào)制單絲的L截面，拍攝包含單絲的中心軸 的區(qū)域的電子顯微鏡照片、及包含線徑r的1/4深度的部位的區(qū)域的電子顯微鏡照片。接著， 求出作為縱橫為Ιμπι的正方形的12個(gè)部位的中心平均片層間距測(cè)定區(qū)域所涉及的片層間 距。關(guān)于12個(gè)部位的中心平均片層間距測(cè)定區(qū)域中的4個(gè)部位，將其相對(duì)的邊的中點(diǎn)彼此連 接的線段中的一個(gè)與單絲的中心軸一致。關(guān)于12個(gè)部位的中心平均片層間距測(cè)定區(qū)域中的 8個(gè)部位，將其相對(duì)的邊的中點(diǎn)彼此連接的線段中的一個(gè)與單絲的距離表面為線徑r的1/4 深度的區(qū)域一致。求出12個(gè)部位的中心平均片層間距測(cè)定區(qū)域各自所涉及的片層間距，通 過將這些片層間距進(jìn)行平均，得到單絲的中心的平均片層間距。
[0159] 層離的產(chǎn)生的有無通過對(duì)單絲進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)來判定。對(duì)產(chǎn)生層離的單絲進(jìn)行扭轉(zhuǎn) 試驗(yàn)時(shí)，由于通過扭轉(zhuǎn)斷裂產(chǎn)生的斷面不是剪切斷面而是變成沿著縱裂紋的斷面，所以可 以通過目視檢查扭轉(zhuǎn)斷裂的單絲的斷裂形狀，從而判定層離的有無。
[0160] 抗拉強(qiáng)度TS通過依據(jù)JIS Z 2241"金屬材料的拉伸試驗(yàn)方法"的拉伸試驗(yàn)來求出。
[0161] 將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1-3及表2-3中。
[0162] [表 1-1]
[0164] 記號(hào)〃一〃表示不含有與該記號(hào)對(duì)應(yīng)的元素(或以雜質(zhì)的形式含有）。
[0165] 各單絲的成分組成的剩余部分為鐵及雜質(zhì)。
[0166] [表 1-2]
[0168] 記號(hào)〃一〃表示不含有與該記號(hào)對(duì)應(yīng)的元素(或以雜質(zhì)的形式含有）。
[0169] 各單絲的成分組成的剩余部分為鐵及雜質(zhì)。

[0173] 記號(hào)〃---〃表示不含有與該記號(hào)對(duì)應(yīng)的元素(或以雜質(zhì)的形式含有）。
[0174] 各單絲的成分組成的剩余部分為鐵及雜質(zhì)。
[0175] [表 2-2]
[0177] 記號(hào)〃---〃表示不含有與該記號(hào)對(duì)應(yīng)的元素(或以雜質(zhì)的形式含有）。
[0178] 各單絲的成分組成的剩余部分為鐵及雜質(zhì)。
[0180] C含量不足的比較例26的珠光體分率低于95面積％。由此，比較例26的抗拉強(qiáng)度變 得低于3200MPa。
[0181 ] Si含量不足的比較例28的抗拉強(qiáng)度變得低于3200MPa。
[0182] C含量為過量的比較例27、及Si含量為過量的比較例29中，由于加工性的降低，從 而產(chǎn)生層離。
[0183] Μη含量不足的比較例30中，由于脫氧及S的固定沒有充分地進(jìn)行，所以產(chǎn)生層離。
[0184] Μη含量為過量的比較例31中，由于加工性的降低，從而產(chǎn)生層離。
[0185] Mo含量為過量的比較例32中，由于因 Mo碳化物的析出而產(chǎn)生拉絲加工性的降低， 所以產(chǎn)生層離。
[0186] A1含量為過量的比較例33中，由于引起單絲的延性劣化及拉絲性劣化的氧化鋁系 夾雜物的產(chǎn)生，從而產(chǎn)生層離。
[0187] B含量為過量的比較例34中，由于引起單絲的延性降低的粗大的Fe23(CB)6的產(chǎn)生， 從而產(chǎn)生層離。
[0188] N含量為過量的比較例35中，由于產(chǎn)生延性的降低，從而產(chǎn)生層離。
[0189] Cr及Mo含量為過量的比較例36中，由于較多地生成上部貝氏體、或馬氏體，珠光體 分率降低而產(chǎn)生拉絲加工性的降低，所以產(chǎn)生層離。
[0190] 沒有進(jìn)行表層加熱的比較例37由于沒有形成軟質(zhì)部，所以加工性降低而產(chǎn)生層 離。
[0191] 鉛浴淬火前的加熱溫度為過量的比較例38由于平均片層間距差過量，所以產(chǎn)生層 離。
[0192] 鉛浴淬火前的加熱溫度不足的比較例39由于珠光體的量降低而產(chǎn)生拉絲加工性 的降低，所以產(chǎn)生層離。
[0193] 鉛浴淬火中的在鉛浴中的浸漬時(shí)間不足的比較例40的單絲的珠光體分率降低而 產(chǎn)生層離。
[0194] 鉛浴淬火中的在鉛浴中的浸漬時(shí)間過量的比較例41的單絲的珠光體中的滲碳體 被截?cái)嗷楣怏w量不足，由此拉絲加工性及抗拉強(qiáng)度降低。
[0195] 鉛浴淬火中的在鉛浴中的浸漬后的冷卻速度不足的比較例42的單絲的抗拉強(qiáng)度 降低。
[0196] 在表層加熱中進(jìn)行的高頻加熱的頻率不足的比較例43的單絲由于通過加熱進(jìn)行 至單絲的內(nèi)部而軟質(zhì)部厚度不足，所以產(chǎn)生層離。
[0197] 表層加熱中的表層加熱溫度不足的比較例44的單絲由于表層的硬度未降低而軟 質(zhì)部厚度不足，所以產(chǎn)生層離。
[0198] 表層加熱中的表層加熱溫度過量的比較例45的單絲由于通過加熱進(jìn)行至單絲的 內(nèi)部而珠光體中的滲碳體被截?cái)喽楣怏w量不足，所以抗拉強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度降低。
[0199] 表層加熱后的冷卻中的表層溫度達(dá)到500°C以下為止的時(shí)間過量的比較例46的單 絲由于軟質(zhì)部深度變得過量，所以抗拉強(qiáng)度不足。
[0200] 與此相對(duì)，在本發(fā)明的實(shí)施例1~實(shí)施例25中，抗拉強(qiáng)度高達(dá)3700MPa以上，并且沒 有確認(rèn)到層離。
[0201] 由以上確認(rèn)，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供強(qiáng)度高、且加工性優(yōu)異、能夠穩(wěn)定地制造高強(qiáng) 度的鋼簾線的單絲。
[0202] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0203]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供強(qiáng)度高、且加工性優(yōu)異的單絲。這樣的單絲為了以高的成品 率制造高強(qiáng)度的鋼簾線是合適的。為了通過將汽車用輪胎輕量化來推進(jìn)汽車的低燃料消耗 費(fèi)化，高強(qiáng)度的鋼簾線是非常有益的，所以利用本發(fā)明的單絲具有產(chǎn)業(yè)上的可利用性。 [0204] 符號(hào)說明
[0205] 10 單絲
[0206] 11軟質(zhì)部
[0207] 12中心部
[0208] 13 壓痕
[0209] 14表層平均片層間距測(cè)定區(qū)域
[0210] 15中心平均片層間距測(cè)定區(qū)域
[0211] 16橢圓形截面
[0212] 17橢圓形截面的長(zhǎng)軸方向終端
[0213] 18橢圓形截面的中心
[0214] 19單絲的線徑r的1/4的深度的部位
[0215] 20珠光體
[0216] 21鐵素體相的層
[0217] 22滲碳體相的層
[0218] 23 線段
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種單絲，其特征在于，其成分組成以質(zhì)量％計(jì)包含： C:0.70%以上且1.20%以下、 Si :0.15%以上且0.60%以下、 Μη:0.10%以上且1.00%以下、 N:0.0010% 以上且0.0050% 以下、 A1:0%以上且0.010%以下、 Ti:0%以上且0.10%以下、 Cr:0%以上且0.50%以下、 Co:0%以上且0.50%以下、 V:0%以上且0.50%以下、 Cu:0%以上且0.20%以下、 Nb:0%以上且0.100%以下、 Mo:0%以上且0.20%以下、 W:0%以上且0.200%以下、 B:0%以上且0.0030%以下、 1?]\1:0%以上且0.0050%以下、 Ca:0%以上且0.0050%以下、 Mg:0%以上且0.0050%以下、及 Zr:0%以上且0.0100%以下， 剩余部分包含F(xiàn)e及雜質(zhì)， 所述單絲的線徑r為0· 15mm以上且0.35mm以下， 沿著所述單絲的外周形成有軟質(zhì)部，所述軟質(zhì)部的維氏硬度比所述單絲的所述線徑r 的1/4的深度處的所述維氏硬度低Hv50以上，所述軟質(zhì)部的厚度為Ιμπι以上且0.1 Xr mm以 下， 除所述軟質(zhì)部以外的所述單絲的組織以面積％計(jì)以95%以上且100%以下的比例含有 珠光體， 所述單絲的從表面至深度IMi為止的所述珠光體的平均片層間距小于所述單絲的中心 的所述珠光體的所述平均片層間距，所述單絲的從所述表面至深度Iym為止的所述珠光體 的所述平均片層間距與所述單絲的所述中心的所述珠光體的所述平均片層間距的差為 2 .Onm以下，進(jìn)而， 抗拉強(qiáng)度為3200MPa以上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單絲，其特征在于，所述軟質(zhì)部的厚度為2μπι以上且0.08 Xr mm以下。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單絲，其特征在于，所述單絲的從所述表面至深度Ιμπι的所 述部位為止的所述平均片層間距與所述單絲的所述中心的所述平均片層間距的差為1.7nm 以下。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的單絲，其特征在于，所述成分組成以質(zhì)量％計(jì)包 含： Ti :0.005%以上且0.10%以下、 Cr:超過0%且0.50%以下、 Co:超過0%且0.50%以下、 V:超過0%且0.50%以下、 Cu:超過0%且0.20%以下、 Nb:超過0%且0.100%以下、 Mo:超過0%且0.20%以下、 W:超過0%且0.20%以下、 B:超過0%且0.0030%以下、 REM:超過0%且0.0050%以下、 Ca:超過0.0005%且0.0050% 以下、 Mg:超過0.0005%且0.0050%以下、及 Zr:超過0.0005%且0.0100%以下中的一種或兩種以上。
【文檔編號(hào)】C22C38/00GK105960478SQ201580007167
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日
【發(fā)明人】平上大輔, 小此木真
【申請(qǐng)人】新日鐵住金株式會(huì)社