[发明专利]强度和冷加工性优异的非热处理线材及其制造方法

说明书

公开了一种非热处理线材，按重量百分比计，所述线材包含：C：0.3％至0.4％；Si：0.05％至0.3％；Mn：0.8％至1.8％；Cr：0.5％或更少；P：0.02％或更少；S：0.02％或更少；可溶Al：0.01％至0.05％；N：0.01％或更少；O：0.0001％至0.003％；从Nb：0.005％至0.03％和V：0.05％至0.3％中选择的至少一者；以及余量为Fe和不可避免的杂质，其中所述非热处理线材包含铁素体和珠光体显微组织，并且其中所述珠光体的相分数满足以下关系表达式1和2，所述珠光体的平均片层间距满足以下关系表达式3和4。[关系表达式1]VP₂/VP₁≤1.4[关系表达式2]50≤(15VP₁+VP₂)/16≤70[关系表达式3]DL₁/DL₂≤1.4[关系表达式4]0.1≤(15DL₁+DL₂)/16≤0.3(其中VP₁和VP₂分别意指：在与所述线材的纵向方向垂直的截面中，在从所述线材的表面至所述线材的直径(D)方向上的3/8D位置的区域中的珠光体分数(面积％)，和在从所述线材的直径(D)方向上的3/8D位置至所述线材的中心的区域中的珠光体分数(面积％)；以及DL₁和DL₂分别意指：在与所述线材的纵向方向垂直的截面中，在从所述线材的表面至所述线材的直径(D)方向上的3/8D位置的区域中珠光体的平均片层间距(μm)，和在从所述线材的直径(D)方向上的3/8D位置至所述线材的中心的区域中珠光体的平均片层间距(μm)。

技术领域

本公开涉及在强度和冷加工性方面优异的非热处理线材及其制造方法，并且更具体地，涉及可适合用作机械部件用材料的在强度和冷加工性方面优异的非热处理线材及其制造方法。

背景技术

由于当与热加工方法或机械切割方法相比时，冷加工方法对降低热处理成本以及提供优异的生产率具有显著的效果，因此这样的冷加工方法被广泛用于制造机械部件，例如螺母和螺栓。

如上所述，为了使用冷加工方法来制造机械部件，必需的是，钢材的冷加工性是优异的，并且更特别地，当冷加工钢材时，变形阻力必须低并且延展性必需优异。这是因为当钢的变形阻力高时，在冷加工期间使用的工具的使用寿命减少，而当钢的延展性低时，钢容易裂开，产生有缺陷的产品。

因此，可以在冷加工之前使用于冷加工的常规钢材经历球化退火热处理。这是因为在球化退火热处理时，钢材被软化而降低变形阻力并增加延展性，由此改善冷加工性。然而，由于这种情况产生额外的费用并且降低制造效率，因此需要开发在没有额外的热处理的情况下可以确保优异的冷加工性的非热处理线材。

然而，已知当以0.3重量％或更多的量包含碳的常规中碳钢的珠光体分数超过50％时，由于基体被珠光体显微组织增强而冷加工性降低。特别地，当将偏析促进元素例如Mn、Cr等一起使用以确保强度时，中碳钢的中心偏析部分与非偏析部分之间的偏差可能增加，并且这样的偏差在非热处理钢中可能进一步增加，通过拉拔加工确保强度，因此难以实现冷锻特性。在具有比中碳钢更高水平的强度的高强度非经热处理钢中，除由中心部分的偏析引起的显微组织不平衡之外，其中心部分中的基于氧化物的非金属夹杂物的影响可能显著增加。

此外，当中心部分的偏析引起基体增强时，这样的非金属夹杂物的敏感性可能进一步增加，因此影响冷加工性。因此，在开发具有比中碳钢更高水平的强度的高强度非经热处理钢中时，应检测由中心部分的偏析引起的显微组织之间的偏差和中心部分的夹杂物的影响。

发明内容

技术问题

本公开的一个方面可以提供非热处理线材及其制造方法，所述线材在没有额外热处理的情况下可以确保优异的强度和冷锻特性。

技术方案