[发明专利]线材、过共析贝氏体钢丝及它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及拉丝特性及耐延迟断裂特性优异的过共析贝氏体钢丝用的线材、由该线材制造的过共析贝氏体钢丝及它们的制造方法。

本申请基于2013年10月8日在日本申请的特愿2013-211365号主张优先权，将其内容援引于此。

背景技术

线材为钢丝等各种机械部件的材料。在由线材制造各种机械部件(以下称为最终制品)的情况下，通常对线材进行拉丝加工等机械加工和退火。最终制品的抗拉强度主要受到线材的成分组成、特别是线材的C含量的影响。另一方面，线材的金属组织由于退火时的相变会发生变化。因此，在最终制品通过包含退火的工序而制造的情况下，线材的金属组织不会影响最终制品的抗拉强度。由于以上的理由，在最终制品通过包含退火的工序而制造的情况下，线材的成分组成需要与最终制品所需要的抗拉强度相对应。

另一方面，不管最终制品的抗拉强度如何，都优选线材的抗拉强度低者。抗拉强度高的线材的机械加工性及拉丝特性低。进而，由于抗拉强度高的线材对延迟断裂(由氢脆而引起的断裂)的敏感性高，所以在其制造、保管及输送时容易折损。特别是线材的C含量为0.8质量％以上时(即，由于线材的C含量超过共析点因而线材为过共析钢时)，存在线材对延迟断裂(氢脆)的敏感性变高这样的问题。其结果是，为了保管及输送而将制造后的线材打捆成卷材状时，有时因打捆时的应力而导致线材折损。线材的折损会导致线材的加工效率的降低。进而，当折损的线材的长度比最终制品所需要的长度短时，无法将该线材作为最终制品的材料使用。

为了防止起因于延迟断裂(氢脆)的折损，考虑了缓和打捆条件、例如降低打捆线材的力等。但是，由于缓和打捆条件，会导致卷材的保管性、卷材的输送性及处理卷材时的安全性等受到损害。

若通过调整线材的成分组成、例如使C含量降低来降低线材的抗拉强度，则与延迟断裂及机械加工性有关的问题得到解决。但是，如上述那样，线材的成分组成必须与最终制品所需要的抗拉强度相对应。因此，无法采用线材的成分组成的调整作为防止延迟断裂的手段。

通过改变线材的制造时的热处理条件，能够使线材的抗拉强度降低。以往的过共析线材(C含量超过共析点的线材)的金属组织主要由珠光体构成。以往的过共析线材的制造方法包括将钢材轧制而得到线材的工序和将该线材冷却的工序。在冷却的工序时，线材的金属组织成为珠光体。在该制造方法中，若将轧制后的线材首先加热至奥氏体温度区域，接着以比较慢的冷却速度冷却，则能够使线材的抗拉强度降低。但是，在对C含量超过共析点的线材的制造方法适用冷却速度慢的制造条件的情况下，在冷却时不仅生成较多珠光体而且生成较多初析渗碳体。初析渗碳体会使线材的加工性恶化。因此，无法采用减慢线材的冷却速度的方法作为防止延迟断裂的手段。

鉴于以上的情况，本发明人们研究了采用线材的金属组织的调整作为降低抗拉强度的手段。如上述那样，在最终制品通过包含退火的工序而制造时，线材的金属组织不会对最终制品的抗拉强度造成影响。利用现有技术得到的通常的线材主要由珠光体组织构成，这样的线材被称为珠光体线材。另一方面，已知以贝氏体为主要组织的线材(贝氏体线材)与珠光体线材相比拉丝特性优异(例如参照专利文献1～7)。此外，C含量超过共析点的过共析贝氏体线材的抗拉强度比具有与该贝氏体线材相同的C含量的珠光体线材的抗拉强度低。例如，本发明人们认识到C含量为1.1％的贝氏体线材的平均抗拉强度比C含量为1.1％的珠光体线材的平均抗拉强度低200～300MPa。通过将线材的金属组织制成贝氏体，不管对退火后的最终制品所要求的抗拉强度如何(即不管对钢丝所要求的C含量如何)，都会使线材的抗拉强度降低，由此能够达成拉丝特性的提高和延迟断裂的抑制。