TWI604068B - 鋼線材及鋼線材的製造方法 - Google Patents
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發明領域 本發明是有關一種被用來做為高架送電線及各種繩索等的材料之鋼線材以及其製造方法。
發明背景 鋼芯鋁纜線(Aluminum Conductor Steel-Reinforced cable,以下稱為「ACSR」)是具有將鍍鋅鋼線配置於中心,並將硬鋁線呈同心圓且各層交互相反地捻於其周圍之構成的電線。ACSR用鋼線至目前為止主要是承擔做為鋁線的抗拉材的作用。ACSR用鋼線至目前為止是使用將波來鐵鋼拉線並實施鍍鋅所獲得之鋼線,以及將為了提升耐蝕性而形成有鋁層做為表層的鋼線材拉線所獲得之鋁護面鋼線(Aluminum-Clad Steel Wire)等。
由提升送電效率的觀點看來,為了減低電線全體的比重且增加鋁面積,有ACSR用鋼線的鋼芯部之高強度化及細徑化之需求。
譬如,做為提升ACSR的送電效率之手段,有將ACSR輕量化,增加鋁截面積,以及減低鋼線的電阻等。例如,由ACSR之輕量化的觀點看來,於專利文獻1中揭示透過令ACSR的芯線為碳纖維,使得ACSR的比重輕量化的方法。此外,由減低鋼線的電阻之觀點看來,於專利文獻2中揭示將鋼線的C、Si及Mn含量限制為少量,藉此提升鋼線的電傳導性之方法。
此外,在國際電工技術委員會所制定的IEC61232中,對於鋁護面鋼線所要求的扭轉特性限制為20次以上。因此,對於鋁護面鋼線除了高強度化及細徑化之外,亦有高延展性化之需求。由提升扭轉特性的觀點看來,於專利文獻3中揭示於鋼線中微量添加Ni,藉此將鋼線的波來鐵塊尺寸與層狀間隔微細化,提升鋼線的縮面率和強度之方法。
但是,根據前述專利文獻1揭示的技術所製得的ACSR,由於其芯線是使用高價的碳纖維,故單價相較於使用鋼線做為芯線的ACSR來得高。且,由於專利文獻2中所揭示的技術會降低鋼線的合金元素含量,故難以確保做為鋼線的鋼芯部的抗拉材之強度。更甚者,在專利文獻3中所揭示的技術由於添加Ni,Ni固溶於層狀肥粒鐵中而提升鋼線的電阻,故由減低電阻的觀點看來並不理想。
並且,一般而言,鋼線材的拉伸強度與鋼線材的電阻率之間有著比例關係的傾向,故要製造高拉伸強度和高導電率二者兼具的鋼線材是有困難的。最近為了減低電線的比重,而尋求較佳為拉伸強度1050MPa以上,更佳為1100MPa以上的鋼線材。然而,根據截至目前為止的技術,為了上述用途,要在具有此種水準的拉伸強度之鋼線材賦與充分的導電率是有困難的。 先前技術文獻
專利文獻 專利文獻1:日本特開2001-176333號公報 專利文獻2:日本特開2003-226938號公報 專利文獻3:國際專利公開第WO2012/124679號
發明概要 發明欲解決之課題 本發明是著眼於上述情事所做的發明,其課題在於提供一種拉伸強度高且對於拉伸強度,電阻率相對地低的鋼線材,並進一步提供一種可製造扭轉性優異的鋼線之鋼線材以及其製造方法。尤其是,於本發明中以提供一種對於高拉伸強度,具有相對高的導電率(亦即,低電阻率)之鋼線材及其製造方法。
如上述,一般而言,鋼線的拉伸強度與鋼線材的電阻率之間有著比例關係的傾向。本發明人等調查至目前為止的鋼線材中的拉伸強度TS(MPa)與電阻率ρ(μΩ‧cm)之關係,結果發現至目前為止的ACSR用鋼線材的電阻率實質上是在以下範圍內。 Si含量為0.100質量%以上時,ρ>0.0155×TS+1.25 Si含量低於0.100質量%時,ρ>0.0155×TS-0.95 因此,在鋼線材的拉伸強度TS與電阻率ρ在Si含量為0.100質量%以上時,是滿足以下式(1),且Si含量低於0.100質量%時滿足以下式(2)的情況下,相較於截至目前為止的水準,鋼線材的電阻率得到了改善。 ρ≦0.0155×TS+1.25……式(1) ρ≦0.0155×TS-0.95……式(2) 又,有時會將在式(1)或式(2)的右邊代入拉伸強度所得的值稱為電阻率界限值。本發明中的「具有高導電率之鋼線材」意指具有根據該拉伸強度及上述式(1)或式(2)所得的電阻率界限值以下之電阻率的鋼線材。
用以解決課題之手段 本發明主旨如下。
(1)本發明之一態樣的鋼線材,其化學成分以單位質量%計含有C:0.60~1.10%、Si:0.005~0.350%、Mn:0.10~0.90%、Cr:0.010~0.300%、N:0.0100%以下、P:0.030%以下、S:0.030%以下、Al:0~0.070%、Ti:0~0.030%、V:0~0.100%、Nb:0~0.050%,Mo:0~0.20%以及B:0~0.0030%,且剩餘部分由Fe及雜質所構成;令從周面到中心軸為止的距離以單位mm計為r時,從前述中心軸到r×0.5為止的區域之中心部中的組織包含80~100面積%的波來鐵,和合計0面積%以上且低於20面積%的初析肥粒鐵、初析雪明碳鐵、麻田散鐵及變韌鐵;前述中心部的前述波來鐵的平均層狀間隔為50~100nm,前述中心部的層狀雪明碳鐵的平均長度為1.9μm以下,前述中心部的平均波來鐵塊尺寸為15.0~30.0μm;從前述周面到r×0.1為止的區域之表層部中的組織包含70~100面積%的前述波來鐵,且前述表層部的平均波來鐵塊尺寸為前述中心部的前述平均波來鐵塊尺寸的0.40倍以上、0.87倍以下。 (2)上述(1)的鋼線材,於前述化學成分中以單位質量%計有Si:0.100~0.350%,前述表層部的前述平均波來鐵塊尺寸為17.0μm以下,且前述鋼線材的拉伸強度TS[MPa]與電阻率ρ[μΩ‧cm]之關係亦可滿足下述式(i)。 ρ≦0.0155×TS+1.25……式(i) (3)上述(1)的鋼線材,於前述化學成分中以單位質量%計有Si:0.005%以上且低於0.100%,前述表層部的平均波來鐵塊尺寸為前述中心部的平均波來鐵塊尺寸之0.80倍以下,且更進一步,前述鋼線材的拉伸強度TS[MPa]與電阻率ρ[μΩ‧cm]之關係亦可滿足下述式(ii)。 ρ≦0.0155×TS-0.95……式(ii) (4)上述(1)~(3)中任一點的鋼線材,其前述化學成分以單位質量%計亦可含有選自於由Al:0.001~0.070%、Ti:0.002~0.030%、V:超過0且在0.100%以下、Nb:超過0且在0.050%以下、Mo:超過0且在0.20%以下、B:0.0003~0.0030%所構成的族群之至少1種或2種以上。 (5)本發明之另一態樣的鋼線材之製造方法具備鑄造鑄片之步驟,前述鑄片之化學成分以單位質量%計含有C:0.60~1.10%、Si:0.005~0.350%、Mn:0.10~0.90%、Cr:0.010~0.300%、N:0.0100%以下、P:0.030%以下、S:0.030%以下、Al:0~0.070%、Ti:0~0.030%、V:0~0.100%、Nb:0~0.050%、Mo:0~0.20%以及B:0~0.0030%,且剩餘部分由Fe及雜質所構成;將前述鑄片加熱至在1150℃以上1250℃以下的溫度範圍內之加熱溫度之步驟;將前述鑄片溫度於前述加熱溫度保持600~7200秒之步驟;將前述保持後的前述鑄片進行熱軋延,使其精加工溫度為950℃以上1050℃以下而製得熱軋鋼之步驟;將前述熱軋鋼進行水冷至780℃以上840℃以下的溫度範圍之步驟;將前述水冷後的前述熱軋鋼於780℃以上840℃以下的前述溫度範圍內進行捲取之步驟;將前述捲取後的前述熱軋鋼在前述捲取後9~25秒內,於450℃以上且由下述式(iii)所規定的T1℃以下的溫度之熔融鹽中浸漬20~200秒,藉此進行韌化之步驟;以及,將前述韌化後的前述熱軋鋼加熱至540~600℃的溫度範圍之回火溫度,於前述回火溫度保持30~600秒,然後透過冷卻至室溫來進行回火而製得鋼線材之步驟。 T1[℃]=-r’[mm]×16+580…式(iii) r’是以單位mm計之從前述熱軋鋼的周面到中心軸為止的距離。 (6)上述(5)的鋼線材之製造方法中,前述化學成分以單位質量%計亦可含有選自於由Al:0.001~0.070%、Ti:0.002~0.030%、V:超過0且在0.100%以下、Nb:超過0且在0.050%以下、Mo:超過0且在0.20%以下、B:0.0003~0.0030%所構成的族群之至少1種或2種以上。
發明效果 根據本發明提供一種拉伸強度高且對於拉伸強度,電阻率相對地低的鋼線材,並進一步提供一種可製造扭轉性優異的鋼線之鋼線材以及其製造方法。
用以實施發明之形態 以下就本發明之實施形態相關的鋼線材及其製造方法作說明。
圖1所示的本實施形態之鋼線材1具有預定化學成分,並且,在從鋼線材1的中心軸到r×0.5為止的區域之中心部11的組織、和在從鋼線材的周面到r×0.1為止的區域之表層部12的組織是被控制成預定形態。所謂r是從鋼線材1的周面到鋼線材1的中心軸為止的距離。 首先,說明有關本實施形態之鋼線材的化學成分。化學成分的單位為質量%。
(C:0.60~1.10%) C使得鋼中的波來鐵組織之雪明碳鐵分率增加,同時使波來鐵組織的層狀間隔微細化,而有增強鋼線材強度之效果。當C含量低於0.60%時,要獲得本實施形態中所限制的量之波來鐵組織變得困難,鋼線材的強度降低。為使波來鐵組織的量在限制範圍內,要令C含量在0.60%以上。C含量宜為0.65%以上,較佳為0.70%以上。另一方面,當C含量超過1.10%時,鋼線材的導電率降低,同時,初析雪明碳鐵生成而鋼線材的延展性降低。因此,令C含量之上限為1.10%。為了提升鋼線的延展性,因減低初析雪明碳鐵量是有效的,所以C含量宜為1.05%以下,較佳為1.00%以下,更佳為0.95%以下。
(Si:0.005~0.350%) Si是提升鋼線材的淬火性之元素,另,是用以抑制韌化時的初析雪明碳鐵之生成的有效元素,並且在鋼線材的固溶強化及脫氧上也是有效的元素。但是,當Si含量低於0.005%時,會變得難以將波來鐵組織控制為預定構成,並且,要抑制C含量情形下的初析雪明碳鐵之生成變得困難。因此,令Si含量之下限值為0.005%。另一方面,Si偏析於波來鐵組織的肥粒鐵中,使得鋼線材的電阻率增大。若含有Si超過0.350%時,鋼線材的電阻率會明顯增大。由此,要將Si含量限制在0.005~0.350%。
Si含量愈多,鋼線材的拉伸強度愈增大,且鋼線材的導電性減低。在尋求強度更加提高的鋼線材的情況下,亦可令鋼線材的Si含量為0.100~0.350%。此時,如後所述,鋼線材的拉伸強度TS(MPa)和電阻率ρ(μΩ·cm)希望滿足下述式(1)。 ρ≦0.0155×TS+1.25……式(1)
另一方面,要尋求導電性更加提高的鋼線材時,亦可令鋼線材的Si含量為0.005%以上且低於0.100%。此時,如後所述,鋼線材的拉伸強度TS(MPa)和電阻率ρ(μΩ·cm)宜滿足下述式(2)。 ρ≦0.0155×TS-0.95……式(2)
此外,藉由增高Si含量,組織控制成預定的構成就變得容易,且產率提升,故宜令Si含量為0.010%以上,較佳亦可為0.030%以上。此外,為了製得具有更低電阻率的鋼線材及鋼線,宜令Si含量為0.250%以下,較佳為0.200%以下,更佳亦可為0.150%以下。
(Mn:0.10~0.90%) Mn是脫氧元素,同時是具有將鋼中的S固定為MnS而抑制熱脆性的作用,並且抑制因固溶S所導致的導電率之降低的元素。又,Mn可使鋼線材韌化時的淬火性提高,並使鋼線材的初析肥粒鐵組織之面積率降低,同時有增強鋼線材的強度之效果。然而,當Mn含量低於0.10%時,將無法充分獲得前述作用的效果。因此,令Mn含量之下限值為0.10%。另一方面,Mn會使鋼的導電率降低。因此,令Mn含量之上限值為0.90%。此外,為了充分確保鋼的淬火性同時也確保導電率,Mn含量之上限宜為0.80%以下,更佳為0.60%以下。
(Cr:0.010%~0.300%以下) Cr是提升淬火性的元素,同時是使波來鐵的層狀間隔變小因而提升鋼線材的拉伸強度的元素。為了獲得此效果,必須使得Cr含量在0.010%以上。Cr含量較佳為0.020%以上。另一方面,當以難以發生Cr分佈的韌化條件來製造鋼線材時,有時會有Cr使得導電率降低的情況。為了防止導電率降低,令Cr含量之上限值為0.300%。Cr含量更佳為0.250%以下。
於本實施形態的鋼線材中,進一步如以下所述限制N、P及S含量。由於N、P及S對於本實施形態的鋼線材並非必要的,故N、P及S含量的下限值為0%。
(N:0.0100%以下) N會藉由冷加工時的應變時效,使得鋼的延展性降低。尤其是,當N含量超過0.0100%時,鋼線材的延展性降低,且導電率也降低。因此,將N含量限制在0.0100%以下。N含量較佳在0.0080%以下,更佳在0.0050%以下。
(P:0.030%以下) P雖然有助於強化肥粒鐵的固溶,但卻會大幅降低鋼線材的延展性。尤其是,當P含量超過0.030%時,將鋼線材拉線加工成鋼線時的拉線加工性會顯著地降低。因此,將P含量限制在0.030%以下。且P含量宜在0.012%以下。
(S:0.030%以下) S是會引起紅熱脆性並使鋼的延展性降低的元素。當S含量超過0.030%時,鋼線材的延展性會顯著地降低,故S含量限制在0.030%以下。且S含量宜在0.010%以下。
本實施形態的鋼線材除了上述元素外,亦可含有選自於由Al、Ti、V、Nb、Mo及B所構成的群組中的1種或2種以上的元素。然而,由於本實施形態的鋼線材未含有Al、Ti、V、Nb、Mo及B就能發揮優異特性,故Al、Ti、V、Nb、Mo及B含量的下限值為0%。
(Al:0~0.070%) Al是脫氧元素,且是藉由生成氮化物來進行N的固定和沃斯田鐵粒徑的微細化之元素。為了獲得此效果,亦可令Al含量在0.001%以上。此外,若Al未以氮化物而被固定,而是在層狀肥粒鐵中以自由Al存在時,鋼線材的導電率會降低。所以,Al含量的上限值設為0.070%。Al含量較佳在0.060%以下,更佳在0.050%以下。
(Ti:0~0.030%) Ti是脫氧元素,且是可藉由生成碳氮化物來進行沃斯田鐵粒徑的微細化之元素。為了獲得此效果,亦可令Ti含量在0.002%以上。另一方面,當Ti含量超過0.030%時,會有在製鋼階段中粗大氮化物混入的情況,並且,會有在熱軋鋼的韌化處理中會有碳化物析出,且鋼線材的延展性降低的情形。所以,令Ti含量上限為0.030%。且Ti含量較佳為低於0.025%。
(V:0~0.100%) V是提升淬火性的元素,且藉由析出碳氮化物而提升鋼的拉伸強度。為了獲得此效果,亦可令V含量為超過0%或0.002%以上。另一方面,當V含量過剩時,韌化時的變態結束時間變長,因而析出粗大碳氮化物,進而降低鋼線材的延展性及韌性。所以,令V含量上限為0.100%。且V含量較佳在0.080%以下。
(Nb:0~0.050%) Nb是提升淬火性的元素,且是可藉由析出碳化物進行沃斯田鐵粒徑的微細化之元素。為了獲得此效果,亦可令Nb含量為超過0%或0.002%以上。另一方面,當Nb含量超過0.050%時,韌化時的變態結束時間變長。所以令Nb含量為0.050%以下。且Nb含量較佳為0.002~0.020%。
(Mo:0~0.20%) Mo是提升淬火性,且使初析肥粒鐵量減低的元素。為了獲得此效果,亦可令Mo含量為超過0%或0.02%以上。惟,當Mo含量過剩時,鋼線材的韌化時的變態結束時間變長。所以,令Mo含量之上限值為0.20%。且Mo含量較佳為0.10%以下。
(B:0~0.0030%) B是提升淬火性的元素,且是抑制初析肥粒鐵之生成而提升波來鐵量的元素。為了獲得此效果,亦可令B含量在0.0003%以上。另一方面,當B含量超過0.0030%時,在鋼線材的韌化之際,過冷狀態的沃斯田鐵晶界上析出M
23(C,B)
6,而損及金屬線的延展性。所以,宜令B含量為0.0003~0.0030%。B含量較佳在0.0020%以下。
本實施形態之鋼線材的化學成分之剩餘部分含有鐵及雜質。雜質意指從原料或鋼的製造步驟所混入的元素,且是在對本實施形態之鋼線材不會造成不良影響的範圍而被容許。
接下來說明本實施形態的鋼線材之組織。本實施形態的鋼線材之拉伸強度的目標值宜在1050MPa以上,較佳在1100MPa以上。為了製得具有此種拉伸強度且具有高導電性及延展性的鋼線材,本實施形態的鋼線材1的中心部11及表層部12必須具備如以下所說明的組織。只要中心部11及表層部12之構成受到適當控制,就不須另行控制位於中心部11和表層部12之間的遷移區域之構成。因此,本實施形態的鋼線材的遷移區域之構成並無特別限定。另,本實施形態的鋼線材之拉伸強度不限於上述目標值,可因應用途而作設定。
(中心部的組織:含有80~100面積%的波來鐵,以及合計0面積%以上且低於20面積%的初析肥粒鐵、變韌鐵、初析雪明碳鐵及麻田散鐵等) 中心部的組織含有80~100面積%的波來鐵組織,以及合計0面積%以上且低於20面積%的初析肥粒鐵、變韌鐵組織、初析雪明碳鐵及麻田散鐵等的波來鐵以外的組織。若中心部的波來鐵組織的量變成低於80面積%,波來鐵以外的組織的量變為20面積%以上時,便無法獲得充分的拉伸強度。為了更加提升拉伸強度,令本實施形態的鋼線材的中心部中的波來鐵量之下限值亦可為82面積%、85面積%、87面積%、90面積%,或92面積%,且令波來鐵以外的組織的量之上限值亦可為18面積%、15面積%、13面積%、10面積%,或8面積%。由於本實施形態的鋼線材的中心部組織不須波來鐵以外的組織,故本實施形態的鋼線材的中心部中的波來鐵量之上限值為100面積%,而波來鐵以外的組織的量之下限值為0面積%。但是,為了提升產率,令本實施形態的鋼線材的中心部中的波來鐵量之上限值亦可為99面積%、98面積%、或為97面積%,且令波來鐵以外的組織的量之下限值亦可為1面積%、2面積%、或為3面積%。
(表層部組織:含有70~100面積%的波來鐵) 表層部組織含有70~100面積%的波來鐵。在鋼線材的表層部和中心部,於鋼線材的製造階段、熱處理階段中各自的加工和熱歷程不同,實際的變態溫度則相對於中心部,表層部是較低的。因此,鋼線材的表層部之波來鐵量一般會變得比鋼線材的中心部之波來鐵量少。然而,當鋼線材的表層部之波來鐵量變成低於70%時,由於鋼線材的表層部之延展性不足,故鋼線材的扭轉特性惡化。因此,本實施形態的鋼線材的表層部之波來鐵量被設為70面積%以上。鋼線材的表層部之波來鐵量的下限值亦可為72面積%、75面積%、或是80面積%。本實施形態的鋼線材的表層部之組織由於波來鐵以外的組織不是必要的,故本實施形態的鋼線材的表層部中的波來鐵量上限值為100面積%,波來鐵以外的組織之量的下限值為0面積%。但是,為了提升產率,本實施形態的鋼線材的表層部中的波來鐵量上限值亦可為99面積%、98面積%、或97面積%,且波來鐵以外的組織的量之下限值亦可為1面積%、2面積%、或3面積%。鋼線材的表層部中所含有的波來鐵以外的組織,與鋼線材的中心部相同,是以初析肥粒鐵、變韌鐵組織、初析雪明碳鐵及麻田散鐵等為例示說明。惟,因鋼線材的表層部會承受較大的加工變形,故有時會含有在鋼線材的表層部中因過度變形,而無法判別其種類的組織的情形。鋼線材的表層部中的波來鐵量是不含此類無法判別種類的組織的量之值。
又,波來鐵具有肥粒鐵和雪明碳鐵以層狀疊合之層狀構造。於本實施形態中,層狀肥粒鐵(構成波來鐵的肥粒鐵)以及層狀雪明碳鐵(構成波來鐵的雪明碳鐵),是跟上述初析肥粒鐵以及初析雪明碳鐵有所區別。
(中心部的波來鐵的平均層狀間隔:50~100nm) 本實施形態的鋼線材的中心部之波來鐵組織的平均層狀間隔為50~100nm的範圍。在合金元素朝向層狀肥粒鐵中之分佈為相等情況下,層狀間隔愈小,導電率愈提升。因此,令鋼線材的中心部之波來鐵組織的平均層狀間隔為100nm以下。鋼線材的中心部之波來鐵組織的平均層狀間隔之上限宜為98nm、95nm、93nm、或90nm。另一方面,在中心部的波來鐵組織的平均層狀間隔會低於50nm的成分‧熱處理條件下,此時因合金元素量較高,且合金元素難以分佈,故將50nm設為下限。
(中心部的層狀雪明碳鐵的平均長度:1.9μm以下) 本發明人等發現本實施形態的鋼線材的中心部的波來鐵中的層狀雪明碳鐵之平均長度與鋼線材的導電率相關,層狀雪明碳鐵之平均長度因層狀雪明碳鐵斷開而變得愈短,則鋼線材的導電率變得愈高。當鋼線材的中心部的層狀雪明碳鐵之平均長度超過1.9μm時,鋼線材的導電率不會充分地提升。因此,本實施形態的鋼線材的中心部的波來鐵中的層狀雪明碳鐵之平均長度設在1.9μm以下。中心部的波來鐵中的層狀雪明碳鐵之平均長度較佳在1.8μm以下、1.6μm以下、1.5μm以下、1.4μm以下、或1.3μm以下。為了切斷鋼線材的中心部的層狀雪明碳鐵,並使其平均長度為1.9μm以下,如後所述,必須令鋼線材的中心部的平均波來鐵塊粒徑設在15μm以上,且鋼線材的製造方法須包含回火。
(中心部的平均波來鐵塊尺寸:15.0~30.0μm) 如上述,本實施形態的鋼線材的中心部的波來鐵中的層狀雪明碳鐵之平均長度設為1.9μm以下是必要的。為了製得具有此種層狀雪明碳鐵的鋼線材,如後所述,必須在生成波來鐵的韌化步驟之後在預定條件下,為鋼線材中間材料之熱軋鋼,進行回火,並斷開層狀雪明碳鐵。本發明人等發現中心部的平均波來鐵塊尺寸愈小,就變得在回火之際難以斷開層狀雪明碳鐵。
在本發明人等所掌握的部分中,若中心部的平均波來鐵塊尺寸低於15.0μm時,要令中心部的波來鐵中的層狀雪明碳鐵的平均長度為1.9μm以下變得極為困難。因此,必須將本實施形態的鋼線材的中心部的平均波來鐵塊尺寸設為15.0μm以上。亦可將鋼線材的中心部的平均波來鐵塊尺寸限制在17.0μm以上、18.0μm以上、或20.0μm以上。
另一方面,中心部的平均波來鐵塊尺寸愈大,鋼線材的延展性變得愈小。藉由後述之僅將鋼線材的表層部的平均波來鐵塊尺寸做小之特徵,便可在不妨礙鋼線材的層狀雪明碳鐵之斷開下確保鋼線材的延展性。然而,中心部的平均波來鐵塊尺寸若超過30.0μm時,即便活用了此特徵也無法理想地保有鋼線材的延展性。因此,中心部的平均波來鐵塊尺寸設30.0μm以下是必要的。亦可將中心部的平均波來鐵塊尺寸限制在27.0μm以下、25.0μm以下、或20.0μm以下。
(表層部的平均波來鐵塊尺寸:中心部的平均波來鐵塊尺寸的0.40倍以上0.87倍以下) 就鋼線材拉線加工所製得的金屬線(鋼線),鋼線材的表層部組織會大幅影響對扭轉變形的延展性。利用將鋼線材的表層部的波來鐵塊尺寸微細化,便能抑制組織的不均性,並能提升鋼線材拉線加工所製得的金屬線的延展性。但是,如上述,若使得鋼線材全體波來鐵塊尺寸微細化的話,便會妨礙層狀雪明碳鐵之斷開。因此,必須使表層部的波來鐵塊微細化,以使相對於表層部的平均波來鐵塊尺寸之中心部的平均波來鐵塊尺寸的比(以下有時會略稱為「PBS比」)變為0.87以下。藉此,即可在不妨礙層狀雪明碳鐵之斷開,確保鋼線材的延展性(以及鋼線材拉線加工所製得的金屬線的延展性)。PBS比更佳為設定成0.85以下。又,PBS比的下限值並無特別限定,但由於有鑑於設備能力等要令PBS比低於0.40是有困難的,故將PBS比的下限值亦可設為0.40、0.50、或0.60。
此外,於Si含量在0.005%以上且低於0.100%的範圍內之鋼線材(以下略稱為「低Si鋼線材」)中,其PBS比宜在0.80以下。圖3是顯示低Si鋼線材的PBS比與由此等低Si鋼線材所製得之金屬線的扭轉值之關係的圖表。本發明人等製造各種低Si鋼線材,並測定此等低Si鋼線材的PBS比與由此等低Si鋼線材所製得之金屬線的扭轉值之關係。其結果,如圖3所示,可知低Si鋼線材的PBS比愈小,金屬線的扭轉值愈大,尤其是當PBS比為0.80以下時,金屬線的扭轉值明顯提高。因Si含量一旦少於0.10%的話,波來鐵塊的成長速度會變快而波來鐵塊尺寸變得容易粗大化,故在與中心部的組織比較時,比起PBS的絕對值,PBS比較為適合作為表示表層組織之延展性的指標。此外,由PBS比超過0.87的低Si鋼線材所製得的金屬線於試驗中發生了層剝離的情況。
更甚者,於Si含量在0.100~0.350%的範圍內之鋼線材(以下略稱為「高Si鋼線材」)中,宜將鋼線材表層部的平均波來鐵塊尺寸(表層PBS)設為17.0μm以下,設為16.0μm以下更為理想。圖4是顯示高Si鋼線材的表層PBS與由此等鋼線材所製得的金屬線的扭轉值之關係的圖表。本發明人等製造各種高Si鋼線材,並測定此等高Si鋼線材的表層PBS與由此等高Si鋼線材所製得的金屬線的扭轉值。其結果,如圖4所示,可知高Si鋼線材的表層PBS愈小,金屬線的扭轉值愈大,尤其是當表層PBS為17.0μm以下時,金屬線的扭轉值明顯提高。
於本實施形態的鋼線材中,由呈ACSR的鋼線材之強度和導電率二者皆提高的觀點看來,在高Si鋼線材中宜使用式(1)規制鋼線材的拉伸強度TS(MPa)和電阻率ρ(μΩ•cm)之關係,在低Si鋼線材中則宜使用式(2)規制。 ρ≦0.0155×TS+1.25…式(1) ρ≦0.0155×TS-0.95…式(2)
高Si鋼線材是被用於對導電性之限制並不嚴格但要求有高拉伸強度的製品。低Si鋼線材則是被用於關於拉伸強度之限制並不嚴格,但要求有高導電性的製品。有鑒於此種用途之差異,在於高Si鋼線材與低Si鋼線材,宜使用不同的公式規制拉伸強度和電阻率之關係。本實施形態的鋼線材因具有上述各特徵,故具有滿足式(1)或式(2)的拉伸強度及電阻率。
接下來說明特定本實施形態的鋼線材之組織的方法。以下,將平行於鋼線材的長度方向且包含鋼線材的中心軸之截面稱為L截面,將垂直於鋼線材的長度方向之截面稱為C截面。
中心部11的波來鐵的平均層狀間隔是藉由以下而求得:對於鋼線材的L截面進行鏡面研磨,透過苦味酸蝕劑(picral)實施蝕刻,利用FE-SEM(場發射掃描式電子顯微鏡)進行組織觀察,並解析組織觀察的結果。組織觀察是在圖2所示的9個觀察位置13進行。在鋼線材1的L截面中的觀察位置13是被配置於矩形區域的頂點、中心及四邊的中點上,前述矩形區域是四邊長度等於鋼線材1的半徑r,兩邊平行於鋼線材1的長度方向,且中心是在鋼線材1的中心軸14上。於各觀察位置13上,避開一區域,即30%以上為長寬比3以下的點列狀雪明碳鐵的區域,利用FE-SEM以10000倍的倍率拍攝截面表面。將拍攝區域的電子影像進行影像解析並將層狀雪明碳鐵部分2值化,將厚度消除並線條化 ,進一步在電子影像的每個像素上畫豎線或橫線,以被雪明碳劃分的線段長度之平均值的1/2作為平均層狀間隔。又,此平均層狀間隔是根據「計量形態學」(牧島等,昭和47年7月30日發行,內田老鶴圃)p115~p117所記載之原理者。可將關於9個觀察位置13的9個FE-SEM影像中的平均層狀間隔之平均值,視為鋼線材中心部的平均層狀間隔。
而且,中心部11的波來鐵組織中的層狀雪明碳鐵的平均長度是根據以下步驟求得。於上述拍攝的FE-SEM影像中,與上述同樣地將層狀雪明碳鐵部分2值化,藉由進行影像解析,算出FE-SEM影像中所包含的波來鐵之層狀雪明碳鐵的平均長度。然後,可將關於9個觀察位置13的9個FE-SEM影像中的平均層狀雪明碳鐵長度之平均值,視為中心部的層狀雪明碳鐵之平均長度。
進一步,中心部的波來鐵組織率是根據以下步驟求得。對於上述鋼線材的截斷面的平均層狀間隔的9個觀察位置13,以2000倍的倍率拍攝金屬組織照片。於各照片中,將波來鐵以外的組織部分劃線圍起,並藉由影像解析測定其面積率。由全體的波來鐵以外的組織部分的面積率之差分為各照片中的波來鐵面積率。可將此各照片中的波來鐵面積率的平均值視為中心部的波來鐵組織率。
從鋼線材的周面到r×0.1為止的區域之表層部的波來鐵組織率是根據以下步驟求得。在鋼線材的C截面(垂直於軋延面之截面)中,以2000倍的倍率在至少4個位置拍攝將從鋼線材的周面到以r×0.05之深度設為中心的金屬組織照片。拍攝位置宜沿著C截面的外周被均等地配置,例如當拍攝位置為4個位置時,較理想為沿著C截面的外周每隔90°配置。利用和中心部的波來鐵組織率之測定方法同樣的手段,求得在此等金屬組織照片中的波來鐵面積率即可。可將各照片中的波來鐵面積率之平均值視為表層部的波來鐵組織率。
鋼線材的中心部及表層部的平均波來鐵塊尺寸是藉由EBSD(電子背向散射繞射圖像法)求得。中心部的平均波來鐵塊尺寸是利用以下而求得:對於鋼線材的L截面之圖2所示的9個觀察位置13,令視野尺寸為250μm×250μm,以EBSD法測定各視野中的平均波來鐵塊尺寸,接著算出各視野的平均波來鐵塊尺寸之平均值。又,於測定中是將由方位差9°以上的邊界所包圍的區域視為1個波來鐵塊粒,並使用Johnson-Saltykov之測定方法進行解析。表層部的平均波來鐵塊尺寸是利用以下而求得:對於鋼線材的C截面之沿著C截面的外周被均等地配置的至少4個觀察位置,與中心部同樣地進行測定。測定視野的中心是被設為從鋼線材的周面到r×0.05之深度。
鋼線材的電阻是透過以下步驟進行測定。將鋼線材表層的鏽皮去除,並矯正成直棒後,以4端子法測定電阻。進行測定的長度跟電流值是在鋼線材的溫度不會因通電而有所變化之範圍內,視設備而選定,並測定有效數字至第3位。
接下來說明本實施形態之鋼線材的製造方法。本實施形態之鋼線材的製造方法是如圖5所示具有:鑄造鑄片之步驟S1;加熱前述鑄片之步驟S2;保持前述加熱後的前述鑄片的溫度之步驟S3;將前述保持後的前述鑄片進行熱軋延而製得熱軋鋼之步驟S4;將前述熱軋鋼進行水冷之步驟S5;將前述水冷後的前述熱軋鋼進行捲取之步驟S6;將前述捲取後的前述熱軋鋼進行韌化之步驟S7;以及,將前述韌化後的前述熱軋鋼進行回火而製得鋼線材之步驟S8。以下詳細闡述製造條件。
(鑄造S1) 在本實施形態之鋼線材的製造方法中,首先是將鋼熔製之後,藉由連續鑄造等來製造具有本實施形態之鋼線材的化學成分之鑄片。在後述之熱軋延之前,亦可對鑄片進行分塊輥軋而製得鋼片。
(加熱S2:加熱溫度1150℃以上1250℃以下) (保持S3:於上述加熱溫度下之保持時間600秒以上7200秒以下) 鑄片是在熱軋延之前,其截面的平均溫度被加熱至落在一1150~1250℃的範圍內之加熱溫度,接著在此加熱溫度下保持600秒以上。又,將在加熱S2中的鑄片的最大溫度稱為加熱溫度。當未進行在此條件下的加熱保持時,鑄片中所包含的碳氮化物之固溶化變得不充分,中心部的平均波來鐵塊尺寸則會變成在上述限制範圍外。又,若未如上述使中心部的平均波來鐵塊尺寸在規定範圍內的話,層狀雪明碳鐵之***便不會進行,故當未進行在此條件下的加熱保持時,中心部的層狀雪明碳鐵之平均雪明碳鐵長度也會在上述範圍外,而鋼線材的導電性受到損害。此外,由抑制脫碳的觀點看來,保持時間宜為7200秒以下。
(熱軋延S4:精加工溫度950℃以上1050℃以下) 將在鑄片軋延後被冷卻一次,並被再次加熱保持的鋼片進行熱軋延,而成為熱軋鋼。於熱軋延中必須將精加工溫度設為950℃~1050℃。當精加工溫度不適當時,中心部的平均波來鐵塊尺寸會變成在限制範圍外。此理由是因在精加工溫度超過1050℃的情況下,熱軋延後的沃斯田鐵粒會粗大化,故於其後的冷卻中不會充分生成波來鐵,因此無法獲得表層部的延展性之故,而在精加工溫度低於950℃的情況下,則是要將表層部與中心部的波來鐵塊尺寸比落在限制範圍內是有困難的。
(水冷S5:冷卻停止溫度780℃以上840℃以下) (捲取S6:捲取溫度780℃以上840℃以下) (韌化S7:從捲取結束到浸漬開始為止的時間9~25秒以內,熔融鹽溫度450℃以上T1℃以下,浸漬時間20~200秒) 接下來,將完工軋延後的熱軋鋼進行水冷並捲取。水冷停止溫度及捲取溫度是被設為780~840℃的範圍內。接著,經捲取的熱軋鋼是藉由以下而被韌化:在捲取後9~25秒以內,於450℃以上T1℃以下的溫度之熔融鹽中浸漬20秒以上。T1是根據後述式(3)所定義之值。式(3)所包含的符號「r’」是以單位mm表示熱軋鋼的半徑(亦即熱軋鋼的半徑)。為了控制鋼線材的波來鐵之構成,水冷、捲取及韌化是最為重要的。又,由生產性的觀點看來,對熔融鹽的浸漬時間宜為200秒以下。 T1[℃]=-r’[mm]x16+580…式(3)
當水冷停止溫度和捲取溫度、以及從捲取結束到浸漬開始為止的時間在上述範圍外時,鋼線材的表層部之平均波來鐵塊尺寸不會變成是中心部的平均波來鐵塊尺寸的0.87倍以下。此理由是因為表層部的沃斯田鐵粒徑粗大化,波來鐵塊尺寸也粗大化之故。又,水冷是在熱軋延結束之後馬上開始。因此,水冷開始溫度會變成與上述精加工溫度實質上相同。當水冷開始溫度低於950℃時也被推定有波來鐵的構成未被適度控制之虞。
當熔融鹽溫度在上述範圍外時,鋼線材的中心部的波來鐵量會變成低於80面積%,或者是,鋼線材的中心部的波來鐵之平均層狀間隔會變成超過100nm。此理由是因為當譬如熔融鹽溫度低於450℃時,變韌鐵組織之形成變成是支配性的,所以波來鐵組織率減少,而熔融鹽溫度在T1溫度以上時,層狀間隔會變厚且變成超過100nm之故。此外,當浸漬時間在上述範圍外時,由於是在波來鐵變態未結束的狀態下經歷其後之步驟,故變得無法控制波來鐵分率或層狀間隔。
(回火S8:回火溫度540℃~600℃,回火時間30~600秒) 將被韌化的熱軋鋼是透過以下而被回火:加熱至在一落在540℃以上的溫度範圍之回火溫度,在此回火溫度下保持30秒以上之後,冷卻至室溫。 又,由生產性的觀點看來,回火時間宜為600秒以下。此外,若回火溫度過高的話,會因過度的回火使得鋼線材強度不足,故將回火溫度設為600℃以下。又,所謂回火溫度是在回火S8中的最高加熱溫度,而所謂回火時間則是熱軋鋼的溫度被保持在回火溫度下的時間。
藉由上述條件下之回火,中心部的層狀雪明碳鐵被切斷,而製得中心部的層狀雪明碳鐵的平均雪明碳鐵長度為1.9μm以下的鋼線材。由於當回火溫度及回火時間之至少一者不足時,層狀雪明碳鐵未能充分切斷,所以鋼線材的中心部之層狀雪明碳鐵的平均雪明碳鐵長度變成超過1.9μm,鋼線材的導電性受到損傷。而當回火溫度過高時,強度會降低。
本實施形態的鋼線材,因具有以下特徵,故具有高拉伸強度及導電性:中心部含有80~100面積%的波來鐵,中心部的前述波來鐵之平均層狀間隔為50~100nm,且中心部的層狀雪明碳鐵的平均雪明碳鐵長度為1.9μm以下。由於此等特徵所帶來的高拉伸強度及導電性在鋼線材的拉線加工後仍然維持著,故將本實施形態的鋼線材拉線加工而製得的鋼線亦具有高拉伸強度及導電性。更甚者,因本實施形態的鋼線材具有表層部的平均波來鐵塊尺寸為中心部的平均波來鐵塊尺寸之0.87倍以下之特徵,故表層部的延展性良好。因此,將本實施形態的鋼線材拉線加工而製得的鋼線,扭轉性優異。亦即,根據本實施形態的鋼線材,可製得拉伸強度、導電性及扭轉性均優異的鋼線。
實施例 接下來說明本發明之實施例。實施例中之條件,是為了確認本發明之可實施性以及效果而採用的一個條件例,本發明並非受限於此一條件例者。只要能在不脫離本發明之宗旨下達成本發明之目的,本發明為可以採用各種條件而形成者。
鑄造表1及表2所示的化學成分之鋼,製得300mm×500mm之鑄片。於表1及表2中,一般被視為雜質的水準以下的值是以符號「-」表示。藉由分塊輥軋,將此等鑄片做成122mm方形截面之鋼片。將此等鋼片加熱至表3及表4所示的加熱溫度,並在此加熱溫度下保持一定時間。在加熱溫度之保持時間為在900~1200秒之間實施。在加熱及溫度保持後,以表3及表4所示的精加工溫度對鋼片進行熱軋延,並做成表3及表4所示的線徑(直徑)之熱軋鋼。將此熱軋鋼水冷至表3及表4所示的捲取溫度並進行捲取。之後,在從捲取起9秒以上25秒以內,將熱軋鋼浸漬於具有表3及表4所示的鹽溫度之鹽浴進行韌化,使波來鐵變態結束。將熱軋鋼在鹽浴中的浸漬時間設為30秒。其後,以表3及表4所示的回火溫度,僅依表3及表4所示的回火時間進行溫度保持之後,對熱軋鋼進行冷卻至室溫之回火,而製得鋼線材。
所製得之鋼線材顯示於表5及表6。
鋼線材的中心部所含有的波來鐵量(中心部的波來鐵組織率)是藉由以下而求得:在鋼線材的L截面中,使用FE-SEM拍攝圖2所示的9個觀察位置的組織照片,特定出各組織照片中所包含的非波來鐵區域,透過影像解析求得各組織照片的非波來鐵區域之面積率,根據非波來鐵區域之面積率算出各組織照片的波來鐵面積率,再將各組織照片的波來鐵面積率平均。 鋼線材的表層部所含有的波來鐵量(表層部的波來鐵組織率)是藉由以下而求得:在鋼線材的C截面中,使用FE-SEM拍攝4個觀察位置的組織照片,前述4個觀察位置是沿著C截面的外周被均等地配置且將從鋼線材的周面起r×0.05的深度設為中心,再確定各組織照片中所包含的非波來鐵區域,透過影像解析求得各組織照片的非波來鐵區域之面積率,根據非波來鐵區域之面積率算出各組織照片的波來鐵面積率,再將各組織照片的波來鐵面積率平均。
鋼線材中心部的平均波來鐵塊尺寸(中心PBS)是利用以下而求得:對於鋼線材的L截面之圖2所示的9個觀察位置13,令視野尺寸為250μm×250μm,以EBSD法測定各視野中的平均波來鐵塊尺寸,接著算出各視野的平均波來鐵塊尺寸之平均值。於測定中是將方位差9°以上的邊界所包圍的區域視為1個波來鐵塊粒,並使用Johnson-Saltykov之測定方法進行解析。 鋼線材表層部的平均波來鐵塊尺寸(表層PBS)是藉由以下而求得:對於鋼線材的C截面之沿著C截面的外周被均等地配置的至少4個觀察位置,與中心部同樣地進行測定。測定視野的中心是被設為從鋼線材的周面到r×0.05之深度。 鋼線材表層部的平均波來鐵塊尺寸和鋼線材中心部的平均波來鐵塊尺寸之比(表層/中心PBS比)是藉由以上述中心PBS除以上述表層PBS而求得。 又,在波來鐵量偏離本發明的限制範圍5%以上之鋼線材 中,則省略平均波來鐵塊尺寸之測定。因此,波來鐵量在本發明限制範圍外之鋼線材的表層PBS及/或中心PBS、以及PBS比是以斜線來表示。
鋼線材中心部的波來鐵之平均層狀間隔(平均層狀間隔)是藉由以下而求得:在鋼線材的L截面中,使用FE-SEM拍攝圖2所示的9個觀察位置的組織照片,透過上述影像解析求得各組織照片所包含的波來鐵之平均層狀間隔,再將各組織照片中的平均層狀間隔進一步平均。
鋼線材中心部的層狀雪明碳鐵之平均長度(平均雪明碳鐵長度)是藉由以下而求得:在鋼線材的L截面中,使用FE-SEM拍攝圖2所示的9個觀察位置的組織照片,透過上述影像解析求得各組織照片所包含的波來鐵之層狀雪明碳鐵的平均長度,再將各組織照片中的層狀雪明碳鐵之平均長度進一步平均。
於表7及表8表示所製得的鋼線材、以及藉由對鋼線材進行真應變ε=2.2的乾式拉線加工而製得的金屬線之機械特性及電氣特性。
鋼線材的拉伸強度TS是藉由拉伸試驗而求得。關於各鋼線材,拉伸試驗片是製作長度350mm者各3根,於常溫下以10mm/min的拉伸速度對各拉伸試驗片進行拉伸試驗,並將3根拉伸試驗片的拉伸強度之平均設為該鋼線材的拉伸強度。於本實施例中,判斷拉伸強度1050MPa以上的鋼線材具有充分的拉伸強度。
鋼線材的電阻率ρ是藉由從鋼線材採取評點長度為60mm的試驗片,並於常溫下透過4端子法測定試驗片的電阻率而求得。電阻率為依上述式(1)或式(2)所規制的電阻率界限值以下的鋼線材被判斷為對於拉伸強度,電阻率相對較低,且具有充分的電傳導率。又,對於高Si鋼線材是適用式(1),而對低Si鋼線材則是適用式(2)。為了參考,也將各鋼線材所適用之數式(界限值算出式)為式(1)及式(2)何者顯示於表7及表8中。
更甚者,如上述對鋼線材進行真應變ε=2.2的乾式拉線加工來做成金屬線,並評價此金屬線。拉線條件是將各隘口(pass)的平均縮面率設為17%。對於所製得的金屬線進行3次標點距離為線徑的100倍,且扭轉速度為20rpm的扭轉試驗,並確認到破損斷裂為止的次數之平均值(扭轉值)及有無縱向破裂(層剝離)。又,次數是以0.5次單位進行計算。扭轉值為24.5以上以及在扭轉試驗中未發生剝層的金屬線材料之鋼線材,會被判斷為可製得扭轉特性優異的金屬線之鋼線材。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
[表8]
於表1~表6中,對本發明範圍外的值附加了底線。自本發明中所限制的條件偏離的試驗號碼41~61的情況是前述至少1個特性未達到設定為目標之值。相對於其,滿足所有本發明中所限制的條件的試驗號碼1~40是前述所有特性均達到設定為目標之值。
1‧‧‧鋼線材
11‧‧‧中心部
12‧‧‧表層部
13‧‧‧觀察位置
14‧‧‧中心軸
r‧‧‧半徑
11‧‧‧中心部
12‧‧‧表層部
13‧‧‧觀察位置
14‧‧‧中心軸
r‧‧‧半徑
圖1是本實施形態之鋼線材的C截面圖。 圖2是顯示本實施形態之鋼線材的L截面和波來鐵組織中的層狀雪明碳鐵的平均長度之測定位置的圖。 圖3是顯示Si量低於0.100%的鋼線材的表層部的平均波來鐵塊粒徑與中心部的平均波來鐵塊粒徑之比(PBS比),跟由此等鋼線材所製得的金屬線的扭轉值之關係的圖。 圖4是顯示Si量為0.100~0.350%的鋼線材的表層部的平均波來鐵塊尺寸(表層PBS)跟金屬線的扭轉值之關係的圖。 圖5是顯示本實施形態之鋼線材之製造方法的流程圖。
Claims (6)
- 一種鋼線材,特徵在於: 其化學成分以單位質量%計含有 C:0.60~1.10%、Si:0.005~0.350%、Mn:0.10~0.90%、Cr:0.010~0.300%、N:0.0100%以下、P:0.030%以下、S:0.030%以下、Al:0~0.070%、Ti:0~0.030%、V:0~0.100%、Nb:0~0.050%、Mo:0~0.20%、以及B:0~0.0030%, 且剩餘部分由Fe及雜質所構成; 令從周面到中心軸為止的距離以單位mm計為r時,從前述中心軸到r×0.5為止的區域之中心部中的組織包含80~100面積%的波來鐵,和合計在0面積%以上且低於20面積%的初析肥粒鐵、初析雪明碳鐵、麻田散鐵及變韌鐵; 前述中心部的前述波來鐵的平均層狀間隔為50~100nm; 前述中心部的層狀雪明碳鐵的平均長度為1.9μm以下; 前述中心部的平均波來鐵塊尺寸為15.0~30.0μm; 從前述周面到r×0.1為止的區域之表層部中的組織包含70~100面積%的前述波來鐵;且 前述表層部的平均波來鐵塊尺寸為前述中心部的前述平均波來鐵塊尺寸的0.40倍以上、0.87倍以下。
- 如請求項1的鋼線材,其中 於前述化學成分中以單位質量%計有Si:0.100~0.350%; 前述表層部的前述平均波來鐵塊尺寸為17.0μm以下;且 前述鋼線材的拉伸強度TS[MPa]與電阻率ρ[μΩ‧cm]之關係滿足下述式(1): ρ≦0.0155×TS+1.25…式(1)。
- 如請求項1的鋼線材,其中 於前述化學成分中以單位質量%計有Si:0.005%以上且低於0.100%; 前述表層部的平均波來鐵塊尺寸為前述中心部的平均波來鐵塊尺寸之0.80倍以下;且 更進一步,前述鋼線材的拉伸強度TS[MPa]與電阻率ρ[μΩ‧cm]之關係滿足下述式(2): ρ≦0.0155×TS-0.95…式(2)。
- 如請求項1~3中任一項的鋼線材,其中 前述化學成分以單位質量%計含有選自於由 Al:0.001~0.070%、 Ti:0.002~0.030%、 V:超過0且在0.100%以下、 Nb:超過0且在0.050%以下、 Mo:超過0且在0.20%以下、 B:0.0003~0.0030%所構成的族群之至少1種或2種以上。
- 一種鋼線材之製造方法,特徵在於:其具備 鑄造鑄片之步驟,前述鑄片之化學成分以單位質量%計含有C:0.60~1.10%、Si:0.005~0.350%、Mn:0.10~0.90%、Cr:0.010~0.300%、N:0.0100%以下、P:0.030%以下、S:0.030%以下、Al:0~0.070%、Ti:0~0.030%、V:0~0.100%、Nb:0~0.050%、Mo:0~0.20%、以及B:0~0.0030%,且剩餘部分由Fe及雜質所構成; 將前述鑄片加熱至在1150℃以上1250℃以下的溫度範圍內之加熱溫度之步驟; 將前述鑄片溫度於前述加熱溫度保持600~7200秒之步驟; 將前述保持後的前述鑄片進行熱軋延,使精加工溫度為950℃以上1050℃以下而製得熱軋鋼之步驟; 將前述熱軋鋼進行水冷至780℃以上840℃以下的溫度範圍之步驟; 將前述水冷後的前述熱軋鋼於780℃以上840℃以下的前述溫度範圍內進行捲取之步驟; 將前述捲取後的前述熱軋鋼在前述捲取後9~25秒內,於450℃以上且由下述式(3)所規定的T1℃以下的溫度之熔融鹽中浸漬20~200秒,藉此進行韌化之步驟;以及, 將前述韌化後的前述熱軋鋼加熱至540~600℃的溫度範圍之回火溫度,於前述回火溫度保持30~600秒,然後透過冷卻至室溫來進行回火而製得鋼線材之步驟, T1[℃]=-r’[mm]×16+580…式(3) r’是以單位mm計之從前述熱軋鋼的周面到中心軸為止的距離。
- 如請求項5的鋼線材之製造方法,其中 前述化學成分以單位質量%計含有選自於由 Al:0.001~0.070%、 Ti:0.002~0.030%、 V:超過0且在0.100%以下、 Nb:超過0且在0.050%以下、 Mo:超過0且在0.20%以下、 B:0.0003~0.0030%所構成的族群之至少1種或2種以上。
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