生拉性优异的高强度钢丝用线材和高强度钢丝的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于桥梁用钢缆等的作为锻锋钢丝的原材有用的高强度钢丝，和用于 得到运样的高强度钢丝的高强度钢丝用线材，特别是设及在社制后不进行热处理，拉丝时 的加工性良好的高强度钢丝用线材等。
【背景技术】
[0002] 在桥梁等所使用的钢缆中，使用的是为了提高耐腐蚀性而实施了烙融锻锋的钢 丝，或使该钢丝绞接在一起的锻锋钢绞线。作为运样的钢丝的原材，例如在JISG3548中， 表明的是线径为5mm，抗拉强度TS为1500~1700MI^左右的钢丝，作为其原材钢，主要使用 的是JISG3506所述的碳钢。
[0003] 可是，在作为烙融锻锋钢丝的原材的钢丝中，除了要求降低制造成本W外，还要求 高强度化。如果能够实现高强度化，则能够得到钢丝使用量的削减和桥梁设计的自由度提 局等的优点。
[0004] 在制造锻锋钢丝时，一般采用W下的方法。首先将通过热社制造的线材（也称 为钢线材），W环状载置于冷却输送机上，在进行了珠光体相变之后卷绕成卷状，得到线 材卷。其次，实施铅浴泽火处理而进行线材的强度的提高、组织的均匀化。该铅浴泽火 (patenting)处理是热处理的一种，一般来说使用连续式炉将线材加热至950°C左右，使之 奥氏体化之后，浸溃到保持于500°C左右的铅浴等的冷却介质中，得到微细且均匀的珠光体 组织。
[0005] 之后，进行冷态下的拉丝加工，利用珠光体钢的加工硬化作用，得到具有既定的强 度的钢丝。接着，浸溃到保持于450°C左右的烙融锋浴中进行锻敷处理，得到锻锋钢丝。也 有在锻锋处理后，再实施精拉丝的情况。使用捆扎如此得到的锻锋钢丝而成的平行钢绞线 (PWS(parallelwirestrand))和绞接的锻锋钢绞线，得到例如桥梁用的缆索。
[0006] 在运样一系列的制造工序中，成为制造成本上升的要因的是铅浴泽火处理。关于 铅浴泽火处理，对于线材的强度上升和品质均匀化有效，但也有使制造成本上升，并且排出 C〇2和使用环境有害物质等环境方面的问题。如果对于社制后的线材不进行铅浴泽火处理 等的热处理就能够拉丝，使之制品化，得到钢丝，则能够消除上述问题，因此价值很大。对于 社制后的线材不实施热处理而进行拉丝加工，称为"生拉"。
[0007] 在达成生拉线材的高强度化时，线材的纵长方向的强度偏差成为问题。在一般的 利用鼓风冷却的线材的制造过程中，在冷却输送机上环状载置线材而进行冷却。冷却输送 机上的环状线材的状态显示在图1的概略说明图中。若W运样的状态进行冷却，则线材会 产生比较紧密重叠的密集部10的部分，和比较松散的稀疏部11的部分。
[0008] 其结果是，在密集部10或稀疏部11的各部位冷却速度产生偏差，在析出的珠光体 组织中，产生环绕一圈量的周期性的组织偏差，因此机械特性也将发生周期性的偏差。线材 存在强度偏差时，从安全上的观点出发，制品强度W其下限值作为设计基准。因此，减小线 材的强度偏差，可W设计更高强度的制品。在生拉线材时，因为得不到铅浴泽火处理带来的 组织的均匀化效果，所W需要通过热社后的组织控制来使组织均匀化，减小强度偏差。
[0009] 作为使线材的拉丝加工性提高的技术，至今为止也提出有种种。例如在专利文献 1中提出有一种技术，其W烙融盐浴进行热社后的冷却，从而使拉丝加工性提高。该技术被 称为直接铅浴泽火处理。
[0010] 另外在专利文献2中公开有一种技术，其通过热社后的冷却条件的控制使线材强 度提高，省略了铅浴泽火处理。
[0011] 另一方面，在专利文献3中公开有一种技术，其在弹黃用钢线材中，通过减小卷材 疏密造成的珠光体组织偏差，从而使线材的拉丝性提高。
[0012] 现有技术文献 [001引专利文献
[0014] 专利文献1 :日本特开平04-289128号公报
[0015] 专利文献2 :日本特开平05-287451号公报
[0016] 专利文献3 :日本特开2012-72492号公报
[0017] 但是，像专利文献1运样W烙融盐浴直接进行铅浴泽火处理的方法，若与鼓风冷 却相比，则存在制造成本变高，另外设备的维护性也低运样的问题。而且，所得到的钢材 的拉丝加工性，W减面率计低达80%左右，金属丝（钢丝）的强度水平也停留在180~ 190kgf/mm2(i764 ~1862MPa)左右。
[001引另外由专利文献2的技术得到的线材的拉丝加工性，W减面率计低达50%左右， 金属丝（钢丝）的强度水平也为1350~ISOOMPak左右。
[0019]另一方面，在专利文献3的技术中，未考虑W扭绞特性等评价的初性，未必说能够 满足由JISG3625和JISG1784规定运样的、钢缆类所要求的扭绞特性的规格。
【发明内容】
[0020] 本发明在运样的状况之下形成，其目的在于，提供一种通过生产率优良的鼓风冷 却，得到即使生拉也能够W均质达成高强度、高初性的高强度钢丝用线材的技术，和由运样 的高强度钢丝用线材得到的高强度钢丝，W及高强度锻锋钢丝。
[0021] 能够达成上述目的的所谓本发明的高强度钢丝用线材，其特征在于，分别含有C: 0.80~1. 3% (质量％的意思，设及成分组成，W下均同）、Si:0. 1~1. 5%、Mn:0. 1~ 1.5%、口：高于0%并在0.03%^下、5:高于0%并在0.03%^下、8:0.0005 ~0.01%、八1: 0.Ol~0. 10%、和N:0.OOl~0. 006%，余量由铁和不可避免的杂质构成，组织为珠光体的 面积率在90%W上，且珠光体团的粒度号的平均值化ve及其标准偏差PO分别满足下述 (1)式和似式。
[0022] 7. 0《化ve《10. 0??? (1)
[0023]PO《0. 6…似
[0024] 在本发明的高强度钢丝用线材中，优选晶界铁素体的面积率为1. 0%W下。
[00巧]此外，在本发明的高强度钢丝用线材中，优选由下述式（3)表示的Ceq为0.85%W上且1. 45%W下。
[0026]Ceq=[幻 + [Si]/24+[Mn]/6+[Ni]/40+[Cr]/5+[Mo]/4+[V]/14…（3)
[0027]其中，[C]、歧]、[Mn]、帆]、[Cr]、[Mo]和[V]分别表示C、Si、Mn、Ni、Cr、Mo和 V的含量（质量％ )。
[0028] 另外在高强度钢丝用线材的化学成分组成中，根据需要，还含有如下等也有效： (曰)化：高于0%并在0.5%^下；化八：高于0%并在0.2%^下；似从11:高于0%并在 0. 2%W下、和Nb:高于0%并在0. 5%W下所构成的群中选择的一种W上；（d)从W:高于 0%并在0.5%W下、Co:高于0%并在1.0%W下所构成的群中选择的一种W上；(e)Ni:高 于0%并在0. 5%W下；讯从Cu:高于0%并在0. 5%W下、和Mo:高于0%并在0. 5%W下 所构成的群中选择的一种W上，根据所含有的成分的种类，高强度钢丝用线材的特性得到 进一步改善。
[0029] 本发明，也包括对于上述运样的高强度钢丝用线材进行拉丝加工，例如，拉拔加工 而得到的高强度钢丝。另外，在对于该高强度钢丝实施烙融锻锋而制作的高强度锻锋钢丝 中，抗拉强度TS的标准偏差WTSo，满足下述（4)式。
[0030]WTS0《40(MPa)…（4)
[0031] 根据本发明，通过严密地规定化学成分组成，并且组织为珠光体的面积率在90% W上，使珠光体团的粒度号的平均值化ve及其标准偏差P0为既定的范围，从而能够得到 即使生拉，也能够均质达成高强度、高初性的高强度钢丝用线材。由运样的高强度钢丝用线 材得到的钢丝，作为桥梁等所使用的钢缆的构成原材的烙融锻锋钢丝和钢绞线的原材极其 有用。
【附图说明】
[0032]图1是表示冷却输送机上的环状的线材的状态的概略说明图。
[0033] 图2是用于说明评价用试样的取样方法的图。
[0034]图3是表示社制材的珠光体团的粒度号的标准偏差P0，现钢丝的抗拉强度TS的 标准偏差WTSo的关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0035] 本发明者们为了提供即使生拉，也可减小组织的偏差的均质的线材，特别对于碳 钢的相变举动反复进行锐意研究。其结果确认，即使是过共析钢，虽然在珠光体相变之前在 晶界有微细的铁素体组织析出，即，晶界铁素体析出，但由于运时产生的相变放热，冷却速 度仍会局部性地变化，发生组织偏差。目P，晶界铁素体的析出助长珠光体组织的偏差，通过 抑制其析出量，能够减小组织偏差。
[0036] 为了抑制晶界铁素体的析出，特别有效的是添加B。B在奥氏体晶界偏析而使晶界 能降低，对于从晶界析出的晶界铁素体有析出抑制效果。运时，若B作为BN运样的化合物析 出，则上述的效果无法发挥，因此重要的是，在珠光体相变发生阶段预先使之在钢中固溶。
[0037] 另外，为了减小组织的偏差，适当设计社制后的线材的泽火性，即至珠光体相变开 始的时间（相变开始时间），和从相变开始至完毕所花费的时间（相变时间）也很重要。其 中相变开始时间，因为相变前的奥氏体结晶粒度的影响很大，所W优选例如通过加大热社 的减面率（具体来说，如后述将减面应变e控制在0.4W上）而使奥氏体结晶粒度微细化。 结晶粒度越微细，相变开始时间越早，结晶粒度越粗大，相变开始时间越迟。因卷材的疏密 而冷却速度有所不同，因此越是提前相变开始时间，相变溫度的差异就越小，能够减小组织 偏差。
[0038]另一方面，关于相变时间，通过延长相变时间，