本发明涉及钢线材。
本申请基于2014年6月2日在日本申请的特愿2014-114429主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术：
输电线等中使用的铝绞线为了加强强度，在内部的芯材中使用钢线的绞线。这样的绞线一般被称为钢芯铝绞线(Aluminum conductor STEEL-reinforced cable)。以下，将钢芯铝绞线记为ACSR。
ACSR的芯材中使用的钢线大多情况以JIS标准的SWRS72B或SWRS82B等钢琴线材作为原材料，并通过冷拉丝而制造。在ACSR的制造中，在冷拉丝前或冷拉丝的中间，根据需要，实施被称为铅浴淬火的热处理或镀铝处理。
在ACSR中，不仅在铝线中，而且在钢芯的钢线中也有电流。因此，若钢线的电阻率大，则以ACSR整体计的电阻率也变大，输电中的发热变大。其结果是，输电效率降低。
此外，当钢线的强度低时，需要增多电阻率比铝大的钢线来加强强度。然而，由于在钢线中也有电流，所以结果是，以ACSR整体计的电阻率变大。
由于这些原因，要求电阻率低并且高强度的钢线、及作为其原材料的电阻率低并且高强度的钢线材。
钢的电阻率一般随着钢中的元素的含量的增加而上升。因此，在专利文献1中公开的钢材中，通过降低C、Mn、Cr等主要元素的含量而使电阻率降低。然而，在该钢材中，由于以电阻率的降低及冷锻造性的提高为目的，所以钢中的C及Si的含量少。因此，抗拉强度不充分。
此外，在专利文献2中公开的弹簧用钢板中，通过使钢中的C、Si、Mn的含量低于规定的式子所示的值，从而钢材的电阻率降低。然而，在该弹簧用钢板中，由于组织没有被最优化，并且不含有Cr，所以无法提高抗拉强度。因此，强度的确保与电阻率的降低的平衡不充分。
进而，在专利文献3中公开的高强度高韧性过共析钢线中，通过规定钢中的C、Si、Mn等的含量及组织，从而确保抗拉强度或拉丝加工度。然而，在该高强度高韧性过共析钢线中，由于Si含量为0.5％以上，并且没有为了降低电阻率而进行组织的最优化，所以电阻率高。
在专利文献4中公开了通过增加碳化物中的Cr含量而缩短了球状化热处理时间的高碳钢线材。然而，该高碳钢线材由于将碳化物中的Cr含量设定为6.0质量％以上，所以无法达成电阻率的降低与抗拉强度的提高的兼顾。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-226938号公报
专利文献2：日本特开2004-156120号公报
专利文献3：日本特开平6-271937号公报
专利文献4：国际公开第2012/144630号
技术实现要素：
发明所要解决的技术问题
本发明鉴于这样的情况，目的是提供高强度并且电阻率低的钢线材。
用于解决技术问题的方法
就本发明的钢线材而言，为下述钢线材：通过特别地限制使电阻率上升的Si含量，进而，使珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量在能够兼顾电阻率与抗拉强度的范围内增加，相反，使珠光体中的铁素体中包含的Cr含量降低，从而防止电阻率的上升。此外，同时通过减小珠光体的平均片层间距，使抗拉强度提高，兼顾了电阻率的降低与抗拉强度的提高。
另外，本发明的钢线材为实施冷拉丝前的原材料，包含热轧线材及对热轧线材进行热处理而得到的钢材。
本发明人们为了解决上述课题，得到高强度并且电阻率低的钢线材，对钢线材的化学成分、组织、合金元素的分布状态反复进行了详细调查及研究。其结果是，得出了下述(a)～(c)的见解。
(a)钢线材的室温下的电阻率由于通过冷拉丝不怎么发生变化，所以钢线材的成分和冷拉丝前的组织或合金元素的存在状态对冷拉丝后的电阻率及抗拉强度产生较大影响。
(b)若使Si含量及Cr含量增加，则通过固溶强化而钢线材的强度上升，但是Si含量的增加使电阻率大幅上升。另一方面，Cr含量的增加也会使电阻率上升，但若与Si相比则其影响较小。此外，若Cr固溶于铁素体中，则增大电阻率。因此，若使渗碳体中的Cr含量增加，并使铁素体中的Cr含量降低，则能够抑制电阻率的上升。换而言之，通过使珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量增加、并使珠光体中的铁素体中包含的Cr含量降低，能够抑制电阻率的上升。
此外，通过与有助于固溶强化的Si含量相应地控制渗碳体中包含的Cr含量，能够以高效率控制抗拉强度的提高与电阻率的降低的兼顾。
另外，在这以后，有时将“珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量”简记为“渗碳体中的Cr含量”，将“珠光体中的铁素体中包含的Cr含量”简记为“铁素体中的Cr含量”。
(c)为了达成钢线材的抗拉强度的提高与电阻率的降低的兼顾，使钢线材的组织为由珠光体构成的组织是有效的。进而，在铁素体和渗碳体具有片层结构的珠光体的情况下，通过减小平均片层间距，能够使抗拉强度提高。另一方面，由于珠光体中的平均片层间距对电阻率产生的影响不怎么大，所以为了达成抗拉强度的提高与电阻率的降低的兼顾，宜减小平均片层间距。
本发明是基于上述见解而进行的，其主旨如下所述。
(1)本发明的一个方式的钢线材中，作为化学成分以质量％计含有C：0.8％～1.1％、Si：0.02％～0.30％、Mn：0.1％～0.6％、Cr：0.3％～1.5％、Al：0.01％～0.05％，限制为N：0.008％以下、P：0.03％以下、S：0.02％以下，选择性地含有选自由Mo：0.20％以下、V：0.15％以下、Ti：0.050％以下、Nb：0.050％以下及B：0.0030％以下组成的组中的1种以上，剩余部分包含Fe及杂质；组织包含珠光体，上述珠光体的面积率为85％以上；上述珠光体的平均片层间距为50nm～100nm；以质量％计设上述Si的含量为[％Si]，设上述珠光体中的渗碳体中包含的上述Cr的含量为[％Crθ]，设上述珠光体中的铁素体中包含的上述Cr的含量为[％Crα]时，上述[％Si]、上述[％Crθ]及上述[％Crα]满足下述式(a)。
([％Crθ]/[％Crα])≥(2.0+[％Si]×10) (a)
(2)在上述(1)所述的钢线材中，作为上述化学成分，以质量％计可以含有选自由Mo：0.02％～0.20％、V：0.02％～0.15％、Ti：0.002％～0.050％、Nb：0.002％～0.050％及B：0.0003％～0.0030％组成的组中的1种以上。
(3)在上述(1)或(2)所述的钢线材中，上述钢线材的抗拉强度TS可以为1350MPa以上，并且，上述钢线材的上述抗拉强度TS的绝对值可以为上述钢线材的单位以μΩ·cm计的电阻率ρ的绝对值的64倍以上。
发明效果
根据上述(1)～(3)的各方式，能够提供高强度并且电阻率低的钢线材。特别是上述方式的钢线材作为用于输电线的强度加强用途的电力损耗少的钢线的原材料是适合的。
此外，对上述方式的钢线材实施冷拉丝、并且在冷拉丝后根据需要实施镀铝处理而得到的钢线为高强度，并且电阻率低。因此，若使用该钢线来制造ACSR，则能够确保规定的强度，进而能够得到电阻率小的ASCR。因此，产业上的贡献极为显著。
具体实施方式
对本实施方式的钢线材进行说明。
首先，对本实施方式中的钢线材的化学成分的限定理由进行说明。另外，以下的说明中的％是指质量％。
C：0.8％～1.1％
C是对使钢线材的金属组织为珠光体、提高抗拉强度有效的元素。
在C含量低于0.8％的情况下，例如，对钢线材稳定地赋予抗拉强度为1350MPa左右的高强度变得困难。因此，将C含量的下限设定为0.8％。为了得到更均匀的珠光体而提高抗拉强度，C含量优选为0.9％以上，更优选为1.0％以上。
另一方面，若C含量过多，则钢线材发生硬质化，导致拉丝加工性的降低。特别是若C含量超过1.1％，则由于在工业上稳定地抑制沿着旧奥氏体晶界析出的渗碳体、即初析渗碳体的生成变得困难，所以拉丝加工性大大降低。因此，将C含量的上限设定为1.1％。
Si：0.02％～0.30％
Si是对通过固溶强化而提高钢线材的强度有效的元素，此外，作为脱氧剂也是必要的元素。
Si含量低于0.02％时，这些效果不充分。因此，将Si含量的下限设定为0.02％。此外，为了通过固溶强化而确保强度，进而，更稳定地享受脱氧效果，Si含量优选为0.05％以上。
另一方面，若Si含量增大，则电阻率增大。特别是若Si含量超过0.30％，则无法兼顾抗拉强度的提高与电阻率的降低。因此，将Si含量的上限设定为0.30％。为了得到更低的电阻率，Si含量优选为0.20％以下，更优选为0.10％以下。
Mn：0.1％～0.6％
Mn是具有提高钢线材的强度、同时将钢线材中的S作为MnS固定、防止热脆性的效果的元素。
Mn含量低于0.1％时，这些效果不充分。因此，将Mn含量的下限设定为0.1％。进而，为了确保强度，进一步防止热脆性，Mn含量优选为0.2％以上，更优选为0.3％以上。
另一方面，若Mn含量增加，则电阻率增大。特别是若Mn含量超过0.6％，则无法兼顾抗拉强度的提高与电阻率的降低。因此，将Mn含量的上限设定为0.6％。为了得到更低的电阻率，Mn含量优选为0.5％以下，更优选为0.4％以下。
Cr：0.3％～1.5％
Cr具有减小珠光体的平均片层间距而提高钢线材的抗拉强度的效果。此外，若Cr固溶于珠光体中的铁素体中，则增大电阻率。因此，通过增加渗碳体中的Cr含量，并相对降低铁素体中的Cr含量，从而具有抑制电阻率的上升的效果。
Cr含量低于0.3％时，无法确保充分的钢线材的抗拉强度，无法使渗碳体中的Cr含量增加。因此，为了兼顾抗拉强度的提高与电阻率的降低，需要使Cr含量为0.3％以上。为了得到更高的抗拉强度，Cr含量优选为0.4％以上，更优选为0.5％以上。
另一方面，若Cr含量超过1.5％，则钢线材的拉丝加工性降低。因此，将Cr含量的上限设定为1.5％。为了进一步抑制拉丝加工性的降低，Cr含量优选为1.0％以下，更优选为0.8％以下。
Al：0.01％～0.05％
Al是具有脱氧效果的元素，是为了降低钢线材中的氧量所必须的元素。
Al含量低于0.01％时，其效果不充分。因此，将Al含量的下限设定为0.01％。为了进一步得到脱氧效果，Al含量优选为0.02％以上。
另一方面，Al是形成硬质的氧化物系夹杂物并使钢线材的延展性劣化的元素。特别是若Al含量超过0.05％，则变得容易形成粗大的氧化物系夹杂物，所以钢线材的拉丝加工性显著降低。因此，将Al含量的上限设定为0.05％。为了进一步不使钢线材的拉丝加工性更降低，Al含量优选为0.04％以下，更优选为0.03％以下。
本实施方式的钢线材中，进而，N、P及S需要如下限制。
N：0.008％以下
N是在冷拉丝中固定于钢中的位错而使拉丝加工性降低的元素。特别是若N含量超过0.008％，则拉丝加工性的降低变得显著。因此，将N含量限制为0.008％以下。优选为0.005％以下，更优选为0.004％以下。
另外，N含量的下限包括0％。然而，若考虑现状的精炼技术和制造成本，则N含量的下限优选为0.0001％。
P：0.03％以下
P是在晶界中偏析而使拉丝加工性降低的元素。特别是若P含量超过0.03％，则拉丝加工性的降低变得显著。因此，P含量限制为0.03％以下。优选为0.02％以下，更优选为0.01％以下。
另外，P含量的下限包含0％。然而，若考虑目前的精炼技术和制造成本，则P含量的下限优选为0.001％。
S：0.02％以下
S也与P同样地是使拉丝加工性降低的元素。特别是若S含量超过0.02％，则拉丝加工性的降低变得显著。因此，S含量限制为0.02％以下。优选为0.01％以下。
另外，S含量的下限包含0％。然而，若考虑目前的精炼技术和制造成本，则S含量的下限优选为0.001％。
以上是本实施方式的钢线材的基本的成分组成，剩余部分为铁及杂质。另外，“剩余部分为Fe及杂质”中的“杂质”是指在工业上制造钢时作为原料的矿石、废料或从制造环境等不可避免地混入的物质。
然而，本实施方式中的钢线材中，除了该基本成分以外，代替剩余部分的Fe的一部分，也可以选择地含有选自由Mo、V、Ti、Nb及B组成的组中的1种以上。
Mo：0.20％以下
Mo的添加是任意的，其含量的下限为0％。
然而，通过Mo的添加，能够稳定地享受提高钢线材的抗拉强度与电阻率的平衡的效果。为了得到该效果，优选添加0.02％以上的Mo。更优选Mo含量为0.05％以上。
另一方面，若Mo含量超过0.20％，则变得容易在钢中生成马氏体组织，有时拉丝加工性降低。因此，Mo含量的上限优选为0.20％。更优选Mo含量的上限为0.10％。
V：0.15％以下
V的添加是任意的，其含量的下限为0％。
然而，V具有通过在钢线材中形成碳化物或碳氮化物而减小珠光体块尺寸的效果。因此，通过V的添加，能够使拉丝加工性提高。为了得到该效果，优选添加0.02％以上的V。更优选V含量为0.05％以上。
另一方面，若V含量超过0.15％，则变得容易在钢线材中形成粗大的碳化物或碳氮化物，有时拉丝加工性降低。因此，V含量的上限优选为0.15％。更优选V含量的上限为0.08％。
Ti：0.050％以下
Ti的添加是任意的，其含量的下限为0％。
然而，Ti具有通过在钢线材中形成碳化物或碳氮化物而减小珠光体块尺寸的效果。因此，通过Ti的添加，能够提高拉丝加工性。为了得到该效果，优选添加0.002％以上的Ti。更优选Ti含量为0.005％以上。
另一方面，若Ti含量超过0.050％，则变得容易在钢线材中形成粗大的碳化物或碳氮化物，有时拉丝加工性降低。因此，Ti含量的上限优选为0.050％。更优选Ti含量的上限为0.030％。
Nb：0.050％以下
Nb的添加是任意的，其含量的下限为0％。
然而，Nb具有在钢线材中形成碳化物或碳氮化物而减小珠光体块尺寸的效果。因此，通过Nb的添加，能够提高拉丝加工性。为了得到该效果，优选添加0.002％以上的Nb。更优选Nb含量为0.005％以上。
另一方面，若Nb含量超过0.050％，则变得容易在钢线材中形成粗大的碳化物或碳氮化物，有时拉丝加工性降低。因此，Nb含量的上限优选为0.050％。更优选Nb含量的上限为0.020％。
B：0.0030％以下
B的添加是任意的，其含量的下限为0％。
然而，B具有与在钢线材中固溶的N结合形成BN而降低固溶N的效果。因此，通过B的添加，能够提高拉丝加工性。为了得到该效果，优选添加0.0003％以上的B。更优选B含量为0.0007％以上。
另一方面，若B含量超过0.0030％，则变得容易在钢线材中形成粗大的碳化物，有时拉丝加工性降低。因此，B含量的上限优选为0.0030％。更优选B含量的上限为0.0020％。
接着，对本实施方式的钢线材的组织进行说明。
本实施方式的钢线材的组织包含铁素体和渗碳体成为层状的片层结构的珠光体。本实施方式的钢线材的主要组织为珠光体。这里，“主要组织”是指在与钢线材的长度方向垂直的C截面中、或在与钢线材的长度方向平行的L截面中，以面积率计占85％以上的组织。珠光体的面积率可以由100％减去非珠光体组织的面积率而求出。珠光体的面积率为85％以上，优选为90％以上，更优选为95％以上。另外，珠光体的面积率也可以为100％。
本实施方式的钢线材的组织的剩余部分、即除珠光体以外的组织由初析铁素体或贝氏体、伪珠光体、初析渗碳体等非珠光体组织构成。若非珠光体组织的面积率超过15％，则拉丝加工性降低。因此，非珠光体组织的面积率为15％以下。非珠光体组织的面积率优选为10％以下，更优选为5％以下。另外，非珠光体组织的面积率也可以为0％。
珠光体的面积率可以如下求出。
例如，如后述的实施例中所示的那样，在钢线材的试样中，将与钢线材的长度方向垂直的C截面进行镜面研磨后，用硝酸乙醇腐蚀该C截面。
接着，对经硝酸乙醇腐蚀的试样，使用SEM，以倍率5000倍，对任意的部位拍摄10个视野。另外，每1个视野的面积设定为3.6×10-4mm2。
使用所得到的各视野的SEM照片，通过通常的图像解析的方法，可以求出各视野的珠光体的面积率。
进而，通过将所得到的10个视野量的珠光体的面积率平均，得到该钢线材的珠光体的面积率。
珠光体的平均片层间距：50nm～100nm
钢线材的抗拉强度可以通过减小上述说明的珠光体的平均片层间距而提高。另外，平均片层间距对电阻率给予的影响不怎么大。因此，为了达成钢线材的抗拉强度的提高与电阻率的降低的兼顾，需要减小平均片层间距。若珠光体的平均片层间距超过100nm，则抗拉强度的提高效果变得不充分。因此，本实施方式的钢线材中，为了得到该效果，将珠光体的平均片层间距设定为100nm以下。珠光体的平均片层间距优选为75nm以下。
另一方面，为了使珠光体的平均片层间距低于50nm，需要以低温进行相变。然而，若以低温进行相变，则贝氏体等非珠光体组织的面积率超过15％，钢线材的拉丝加工性降低。因此，珠光体的平均片层间距设定为50nm以上。珠光体的平均片层间距优选为55nm以上。
珠光体的平均片层间距可以如下进行测定。例如，如后述的实施例中所示的那样，将钢线材的试样的C截面进行研磨后，对该C截面进行蚀刻，使珠光体出现。接着，通过扫描型电子显微镜(SEM)，以多个视野拍摄该出现了珠光体的C截面，得到试样的组织照片。通过该得到的组织照片，可以测定珠光体的平均片层间距。
具体而言，可以通过下面的方法进行测定。首先，使用SEM，拍摄10个视野的组织照片。在所拍摄的各10个视野的组织照片中的在视野内片层的方向一致的范围内，选择多个能够测定片层的5个间距量的部位。对所选择的多个部位，与片层垂直地画直线，求出片层的5个间距量的长度。接着，从所选择的多个部位中的5个间距量的长度小的部位中选择2个部位。然后，在所选择的2个部位中，通过将分别测定的片层的5个间距量的长度除以5，能够求出各部位的片层间距。即，以1个视野可以求出2部位的片层间距。可以将这样求出的10个视野、合计20个部位的片层间距的平均值作为该试样的“珠光体的平均片层间距”。
如以上说明的那样，为了提高钢线材的抗拉强度，减小珠光体的平均片层间距是有效的。像这样，为了减小珠光体的平均片层间距，优选：将热轧后的冷却工序中的冷却速度设定为50℃/秒以上，之后，以600℃左右的低温使其珠光体相变。
电在珠光体中主要流过铁素体部分。此外，若Cr固溶于珠光体中的铁素体中则具有增大电阻率的作用。因此，若能够降低珠光体中的铁素体中包含的Cr含量，则能够减小电阻率。即，通过使Cr在珠光体中的渗碳体中富集，使珠光体中的铁素体中包含的Cr含量相对降低，能够抑制钢线材的电阻率的上升。另外，Cr是容易在珠光体中的渗碳体中富集的元素。因此，通过热处理条件的控制，能够提高珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量，降低珠光体中的铁素体中包含的Cr含量。
此外，Si是有助于固溶强化的元素。因此，若钢线材中的Si含量增大，则能够提高钢线材的强度。但是，其另一方面，若钢线材中的Si含量增大，则电阻率变大。因此，随着Si含量增大，通过提高珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量，能够兼顾高的抗拉强度和低的电阻率。
在本实施方式的钢线材中，为了得到这些效果，以质量％计Si含量、珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量及珠光体中的铁素体中包含的Cr含量满足下述式(1)是重要的。其中，在下述式(1)中，以质量％计，Si含量为[％Si]，珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量为[％Crθ]，珠光体中的铁素体中包含的Cr含量为[％Crα]。
([％Crθ]/[％Crα])≥(2.0+[％Si]×10) (1)
在本实施方式中的钢线材中，按照满足上述式(1)的方式，通过与有助于固溶强化的Si的含量相应地控制珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量，能够按照兼顾抗拉强度的提高和电阻率的降低的方式进行控制。
珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量、即上述式(1)中的[％Crθ]例如可以对通过电解而提取的残渣进行化学分析而求出。具体而言，可以通过下面的方法而求出。首先，将本实施方式的钢线材切削加工成适于电解的大小后，使用电解研磨的一般条件即10％AA系电解液，将电流密度设定为250～350A/m2进行电解，将溶液进行提取。接着，将所提取的溶液用筛孔尺寸为0.2μm的过滤器过滤，得到残渣。对过滤物、即残渣，可以通过进行一般的化学分析而求出。其中，作为一般的化学分析，例如可列举出通过酸溶液将残渣溶解，并将该溶液通过ICP发光分光法进行分析的方法。本实施方式的钢线材中，由于珠光体中的渗碳体中包含的金属元素实质上为Fe、Mn及Cr，其中的Fe及Cr从除渗碳体以外提取的可能性低，进而，Mn比渗碳体更容易形成MnS，所以珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量、即[％Crθ]可以使用下述式(2)来算出。其中，在下述式(2)中，以质量％计，将残渣中包含的Cr含量、Fe含量及Mn含量分别设为[％残渣Cr]、[％残渣Fe]及[％残渣Mn]，此外将钢线材中包含的S含量设为[％S]。
[％Crθ]＝100×[％残渣Cr]/{[％残渣Fe]+[％残渣Mn]+[％残渣Cr]-[％S]×(55/32)} (2)
另外，为了达成抗拉强度的提高和电阻率的降低，珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量以质量％计优选为0.80％～5.80％。
此外珠光体中的铁素体中包含的Cr含量可以以C在铁素体中基本不固溶为前提，例如由钢线材整体的Cr含量即[％Cr]、珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量即[％Crθ]和通过C含量求出的渗碳体的体积分率即[φθ]算出。具体而言，已知由于C在铁素体中基本不固溶，所以珠光体中的渗碳体的体积分率一般通过下述式(3)而求出。在下述式(3)中，以质量％计设C含量为[％C]，设珠光体中的渗碳体的体积分率为[φθ]。
另外，下述式(3)中的系数的0.149可以由渗碳体的组成的6.69质量％C及渗碳体的密度的7.68g/cm3得到。
[φθ]＝[％C]×0.149 (3)
接着，珠光体中的铁素体的体积分率、即[φα]可以通过下述式(4)而求出。
[φα]＝1.0-[φθ] (4)
根据以上的内容，珠光体中的铁素体中包含的Cr含量、即[％Crα]可以使用下述式(5)而算出。
[％Crα]＝{[％Cr]-([％Crθ]×[φθ])}/[φα] (5)
如以上说明的那样，为了抑制钢线材的电阻率的上升，使Cr在渗碳体中富集是有效的。像这样，为了使Cr在渗碳体中富集，优选：在完成从奥氏体的珠光体相变后，在该温度区域中保持而使Cr在渗碳体中富集。然而，若在珠光体相变完成后，在该温度区域中保持的时间变长，则有时珠光体中的渗碳体发生球状化，钢线材的强度降低。
本实施方式的钢线材的抗拉强度TS优选为1350MPa以上。此外，并且，钢线材的抗拉强度TS的绝对值优选为单位以μΩ·cm计的电阻率ρ的绝对值的64倍以上。
在将本实施方式的钢线材适用于ACSR的芯材时，若钢线材的强度低，则有时变得需要增加钢线材来加强强度。该情况下，预想到以ACSR整体计的电阻率变大。因此，本实施方式的钢线材的抗拉强度TS优选为1350MPa以上，更优选为1400MPa以上，进一步优选为1500MPa以上。另外，通过使钢线材的抗拉强度TS为1350MPa以上，例如在线材直径为11mm到5mm时，以一般的拉丝加工量即真应变为1.6，可以使冷拉丝后的钢线的抗拉强度为1900MPa以上。
此外在本实施方式的钢线材中，从兼顾钢线材的高强度与低电阻率的观点出发，在抗拉强度TS的绝对值与单位以μΩ·cm计的电阻率ρ的绝对值的关系中，优选设定为以下的数值范围。
一般在ACSR的芯材中采用的使用具有JIS G 3502中规定的SWRS72B、SWRS82B的化学成分的钢以一般的热轧条件制造的线材的抗拉强度TS的绝对值为其电阻率ρ的绝对值的约55倍。另外，线材的抗拉强度的单位为MPa，电阻率的单位为μΩ·cm。
因此，像上述那样，若以线材的抗拉强度TS的绝对值为单位以μΩ·cm计的电阻率ρ的绝对值的55倍为基准，即若以55倍为基准值，则在本实施方式的钢线材中，优选：按照成为基准值的15％以上的方式，抗拉强度TS的绝对值达到单位以μΩ·cm计的电阻率ρ的绝对值的64倍以上。此外，更优选：按照成为基准值的20％以上的方式，抗拉强度TS的绝对值达到单位以μΩ·cm计的电阻率ρ的绝对值的67倍以上。
像这样，通过将钢线材的抗拉强度TS设定为1350MPa以上，并且将钢线材的抗拉强度TS的绝对值设定为单位以μΩ·cm计的电阻率ρ的绝对值的64倍以上，能够提高钢线材的强度，使电阻率降低。其结果是，能够减少将钢线材适用于ACSR的芯材时的加强根数。进而，能够抑制以ACSR整体计的电阻率的上升，能够抑制输电中的发热，能够确保稳定的输电效率。
另外，在本实施方式的钢线材中，对于单位以μΩ·cm计的电阻率ρ的绝对值，没有特别限定。即，本实施方式的钢线材优选上述抗拉强度TS的绝对值与单位以μΩ·cm计的电阻率ρ的绝对值满足下述式(6)。
抗拉强度TS的绝对值≥电阻率ρ的绝对值×64(6)
通过制成满足上述式(6)的钢线材，能够确保与以往相比格外大的抗拉强度。其结果是，能够减少将这样的钢线材适用于ACSR的芯材而进行加强时的加强根数，能够抑制以ACSR整体计的电阻率的上升。
另外，本实施方式中的钢线材的电阻率ρ越低越优选，进而抗拉强度TS越大越优选。
通过满足上述的化学组成和组织，能够获得兼顾了强度的提高与电阻率的降低的钢线材。为了得到上述的钢线材，只要通过后述的制造方法来制造钢线材即可。接着，对本实施方式的钢线材的优选的制造方法进行说明。
本实施方式的钢线材可以如以下那样来制造。另外，以下说明的钢线材的制造方法是用于得到本实施方式的钢线材的一个例子，并非以以下的步骤及方法来限定，只要是能够实现本发明的构成的方法，则可以采用任何的方法。
首先，按照成为上述的化学成分的方式将钢熔炼后，通过连续铸造制造钢坯，进行热轧。另外，在连续铸造后，也可以进行开坯轧制。在将所得到的钢坯进行热轧时，按照钢坯的中心部成为1000℃～1100℃的方式，通过一般的方法进行加热，将精轧温度设定为900℃～1000℃进行热轧。在精轧后，将水冷及利用大气的风冷组合，将经热轧的线材一次冷却至700℃以下。该一次冷却中的平均冷却速度优选为50℃/秒以上。在一次冷却后，为了使其珠光体相变，将线材浸渍于500℃～530℃硝酸盐系的熔融盐中，二次冷却至590℃～620℃。然后，通过将二次冷却后的线材在浴温为550℃～570℃的熔融盐中保持30秒～50秒钟，能够使Cr在渗碳体中富集。之后，通过喷雾水除去熔融盐，进行三次冷却至常温，然后进行卷取。另外，卷取也可以在一次冷却或二次冷却后立即进行。
另外，在上述的二次冷却中，平均冷却速度优选为30℃/秒以上。此外，在二次冷却后的保持中，优选在线材的温度达到600℃～550℃的范围内保持30秒～50秒。例如，也可以使用铅浴或流化层炉。在使用铅浴的情况下，在一次冷却时，也可以不降低至700℃，也可以以同一铅浴来进行二次冷却和保持。该情况下，优选在550℃～600℃的铅浴中保持35秒～60秒。
作为精轧后的冷却及保持方法，也可以仅以铅浴来进行冷却及保持。例如，在精轧后的线材的温度为900℃～700℃的范围内，浸渍于铅浴的温度为640℃～500℃的铅浴中时的线材的平均冷却速度为100℃/秒～200℃/秒。
此外，在精轧后的线材的温度为700℃～620℃的范围内，在铅浴的温度为590℃～600℃时，线材的平均冷却速度为40℃/秒～50℃/秒，在铅浴的温度为550℃～560℃时，线材的平均冷却速度为60℃/秒～70℃/秒，在铅浴的温度为490℃～500℃时，线材的平均冷却速度为90℃/秒～100℃/秒。
另外，上述的热轧中的精轧温度是指刚精轧后的钢线材的表面温度。进而，精轧后的冷却中的平均冷却速度是指钢线材的表面的冷却速度。
实施例
以下，列举出本发明的钢线材的实施例，对本实施方式的钢线材的效果更具体地进行说明。但是，实施例中的条件是为了确认本发明的可实施性及效果而采用的一个条件例子，本发明并不限定于下述实施例。只要不脱离本发明的主旨，并达成本发明的目的，也可以在可适合于主旨的范围内适当加以变更而实施。因而，本发明可以采用各种条件，它们均包含于本发明的技术特征中。
将具有表1中所示的化学组成的钢A～Y用50kg真空熔化炉熔化后，铸造成铸块。另外，钢V的化学成分满足JIS标准的SWRS82B。
将上述的各铸块在1250℃下加热1小时后，按照精轧温度达到950℃以上的方式，热锻造至直径为15mm，之后，放冷至室温，得到热锻造材料。将该热锻造材料通过切削加工及切断而得到直径为10mm、长度为1000mm的切削加工材料。
接着，将所得到的各切削加工材料在1050℃的氮气氛中进行15分钟加热，将切削加工材料的中心温度设定为1000℃以上。之后，按照精轧温度达到950℃以上且1000℃以下的范围内的方式，将切削加工材料的直径热轧至7mm，得到线材。进而，以线材的温度为900℃以上的状态，在表2中所示的条件下浸渍于铅浴中并保持。之后，将线材从铅浴中取出，放冷至室温，得到钢线材。
在精轧后的线材的温度为900℃～700℃的范围内，在铅浴的温度为640℃～500℃时，线材的平均冷却速度为100℃/秒～200℃/秒。
此外，在精轧后的线材的温度为700℃～620℃的范围内，在铅浴的温度为590℃～600℃时，线材的平均冷却速度为40℃/秒～50℃/秒，在铅浴的温度为550℃～560℃时，线材的平均冷却速度为60℃/秒～70℃/秒，在铅浴的温度为490℃～500℃时，线材的平均冷却速度为90℃/秒～100℃/秒。
另外，为了比较，对所得到的切削加工材料的一部分，热轧至直径为7mm而得到线材后，没有在熔融盐或铅浴中浸渍，通过大气中的放冷或利用扇风机的风冷而冷却至室温，得到钢线材。关于在大气中放冷时的线材的平均冷却速度，在精轧后的线材的温度为900℃～700℃的范围时为7℃/秒～8℃/秒，此外，在精轧后的线材的温度为700℃～620℃的范围时为4℃/秒～5℃/秒。关于通过扇风机进行风冷时的线材的平均冷却速度，在精轧后的线材的温度为900℃～700℃的范围时为12℃/秒～14℃/秒，此外，在精轧后的线材的温度为700℃～620℃的范围时为6℃/秒～7℃/秒。
对以上述的各条件制造的试验编号1～48的钢线材，实施以下所示的各试验并进行评价。
对各钢线材，将与钢线材的长度方向垂直的C截面进行镜面研磨后，用硝酸乙醇进行腐蚀。
为了求出珠光体的面积率，对经硝酸乙醇腐蚀的试样，使用SEM，以倍率5000倍，对任意的部位拍摄10个视野。另外，每1个视野的面积为3.6×10-4mm2。
接着，在各视野的照片中，通过通常的图像解析的方法求出珠光体的部分的面积率。将该10个视野量的珠光体的面积率的平均值作为该钢线材的珠光体的面积率。
此外，为了求出珠光体的平均片层间距，对经硝酸乙醇腐蚀的试样，使用SEM，以倍率10000倍，对任意的部位拍摄10个视野。另外，每1个视野的面积为9.0×10-5mm2。
接着，在各视野的照片中，选择珠光体的片层的方向一致的范围。接着，对能够测定片层的5个间距量、并且片层间距最小的部位及片层间距第2小的部位，与片层垂直地画直线，求出片层的5个间距量的长度。进而，通过将所得到的片层的5个间距量的长度除以5，求出各部位的珠光体的片层间距。将这样求出的10个视野量、合计20个部位的片层间距的平均值作为该钢线材的珠光体的平均片层间距。
将钢线材切削加工成直径为6mm后，使用电解研磨的一般条件即10％AA系电解液，将电流密度设定为250～350A/m2而进行电解，将溶液进行提取。另外，上述的10％AA系电解液是10体积％乙酰丙酮-1质量％四甲基氯化铵-甲醇溶液。接着，将所提取的溶液用筛孔尺寸为0.2μm的过滤器过滤，得到残渣，利用酸溶液将残渣溶解，将该溶液通过ICP发光分光法进行分析，得到残渣中的Cr含量[％残渣Cr]、Fe含量[％残渣Fe]及Mn含量[％残渣Mn]。进而，珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量、即[％Crθ]使用下述式(A)而算出。另外，以“渗碳体中的金属元素实质上由Fe、Mn及Cr构成”、“Fe及Cr不从渗碳体以外提取”及“在钢中包含S时，Mn比渗碳体先形成MnS”作为前提条件。其中，在下述式(A)中，以质量％计，将残渣中包含的Cr含量、Fe含量及Mn含量分别设为[％残渣Cr]、[％残渣Fe]及[％残渣Mn]，此外将钢线材中包含的S含量设为[％S]。
[％Crθ]＝100×[％残渣Cr]/{[％残渣Fe]+[％残渣Mn]+[％残渣Cr]-[％S]×(55/32)} (A)
此外铁素体中的Cr含量如下算出。首先，通过下述式(B)求出珠光体中的渗碳体的体积分率[φθ]后，通过下述式(C)求出珠光体中的铁素体的体积分率[φα]。之后，通过下述式(D)，算出铁素体中的Cr含量[％Crα]。
另外，在下述式(B)中，以质量％计，将钢线材整体的C含量设为[％C]，在下述式(D)中，以质量％计，将钢线材整体的Cr含量设为[％Cr]。
[φθ]＝[％C]×0.153 (B)
[φα]＝1.0-[φθ] (C)
[％Crα]＝{[％Cr]-([％Crθ]×[φθ])}/[φα] (D)
通过切削加工，从各钢线材的C截面的中心部各采集2根平行部的直径为3.2mm(以C截面的中心为中心的半径为1.6mm的圆)、长度为18mm的拉伸试验片，通过依据JIS Z 2241的方法，进行常温下的拉伸试验，测定抗拉强度TS。进而，将所测定的平均值作为该钢线材的抗拉强度TS。另外，抗拉强度TS的单位为MPa。
作为用于测定电阻率ρ的试验片，从各钢线材的中心部采集3.0mm×4.0mm×60mm的长方体的试验片，在温度20℃下通过通常的4端子法，测定电阻率。所得到的电阻率ρ的单位为μΩ·cm。
将所得到的评价结果示于表3及表4中。另外，表3及表4中的[％Crθ]及[％Crα]分别以质量％计表示“珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量”、“珠光体中的铁素体中包含的Cr含量”。
另外，在表3及表4中，满足上述的式(1)的情况设为合格并以“〇”表示，将不满足上述的式(1)的情况设为不合格并以“×”表示。
此外，将单位以MPa表示的钢线材的抗拉强度TS、单位以μΩ·cm计的电阻率ρ的绝对值及电阻率ρ的绝对值的64倍的值示于表3及表4中。
另外，在表3及表4中，将抗拉强度TS的绝对值为单位以μΩ·cm计的电阻率ρ的绝对值的64倍以上的情况判断为“良好”并以“〇”表示，将低于64倍的情况判断为“不良”并以“×”表示。
由表3及表4，在试验编号1、3、6、7、9～11、14、17、18、20～22、24、26、27、30、33、34、36及44～47的情况下，不满足本发明中规定的化学组成、组织、珠光体的平均片层间距、Si含量与珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量及珠光体中的铁素体中包含的Cr含量的关系中的至少1个技术特征。另外，试验编号45及47的拉丝加工性降低。
与它们相对，试验编号2、4、5、8、12、13、15、16、19、23、25、28、29、31、32、35、37～43及48满足本发明中规定的化学组成、组织、珠光体的平均片层间距、Si含量与珠光体中的渗碳体中包含的Cr含量及珠光体中的铁素体中包含的Cr含量的关系的全部。
表2
产业上的可利用性
根据本发明，能够得到高强度并且电阻率低的钢线材，产业上的贡献极为显著。