軋制線材及其制造方法
【專利摘要】一種軋制線材，其化學(xué)成分以質(zhì)量％計含有C：0.95％～1.10％、Si：0.10％～0.70％、Mn：0.20％～1.20％、Cr：0.90％～1.60％，余量包含F(xiàn)e以及不可避免的雜質(zhì)，金屬組織以面積率計包含90％以上100％以下的珠光體、0％以上5％以下的初析滲碳體、以及0％以上10％以下的具有粒狀滲碳體的準(zhǔn)珠光體，所述珠光體的珠光體塊的平均徑為1.0μm以上15μm以下，且所述珠光體塊的最大徑為所述平均徑的1倍以上4倍以下。
【專利說明】軋制線材及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及不實施球化熱處理，能夠以熱軋態(tài)拉絲的軸承用高碳鋼軋制線材。
[0002] 本申請基于2012年1月20日在日本申請的專利申請2012-010042號要求優(yōu)先權(quán)， 將其內(nèi)容援引到這里。

【背景技術(shù)】
[0003] 高碳低合金線材，作為球軸承的鋼球、滾子軸承的滾子等的原材料（軸承鋼）使 用。在這些軸承鋼的一般的制造方法中，在拉絲加工前進行球化熱處理等。另外，雖然在該 球化熱處理后進行拉絲加工，但一部分的細徑的軸承鋼，因拉絲所致的加工硬化而發(fā)生斷 線，因此在拉絲加工途中進一步進行退火。
[0004] JIS G4805 :2008(或者IS0683-17 :1999)中規(guī)定的軸承鋼，是C (碳）含量在共析 點以上的過共析鋼，并且，添加有Cr (鉻）。因此，通過初析滲碳體、馬氏體的析出，拉絲加工 性顯著降低。因此，現(xiàn)狀是如上所述在拉絲加工前進行了球化熱處理。但是，該球化熱處理 成為生產(chǎn)效率惡化、成本增加的因素。近年，為了削減成本，省略了該球化熱處理，需求即使 是熱軋態(tài)下拉絲加工性也優(yōu)異的軸承用高碳鋼軋制線材。
[0005] 關(guān)于拉絲加工性優(yōu)異的高碳鋼線材，專利文獻1公開了一種鋼線材，其通過規(guī)定 為鐵素體的平均粒徑20 μ m以下、以及最大粒徑120 μ m以下，拉絲加工性提高。但是，專利 文獻1并不以省略球化熱處理為目的，未進行Cr含量多的合金組成下的技術(shù)研究。根據(jù)本 發(fā)明人的研究，即使使最大粒徑的上限為120 μ m，也未必能得到良好的拉絲加工性。另外， 該專利文獻的權(quán)利要求中記載的制造方法，是以15°C /秒以上的冷卻速度冷卻到630°C以 下之后，進一步加熱的復(fù)雜工序。因此，在實機制造中設(shè)備成本高，擔(dān)心鋼材成本增加。
[0006] 專利文獻2公開了通過珠光體團（pearlite colony)的微細化、以及初析滲碳體的 增加，拉絲加工性提高的鋼線材。但是，根據(jù)本發(fā)明人的研究，即使將珠光體團微細化，也未 必能得到充分的拉絲加工性。另外，專利文獻2以初析滲碳體微細、較多地分散為主旨。但 是，根據(jù)本發(fā)明人的研究，當(dāng)初析滲碳體的析出量過量時，確認到拉絲加工性降低。另外確 認到，雖然能夠容許少許的初析滲碳體的析出，但是可能的話，希望初析滲碳體不析出。也 就是說，本發(fā)明的技術(shù)思想與專利文獻2的技術(shù)思想不同。
[0007] 另外，專利文獻3公開了一種鋼線材，其通過將被初析滲碳體包圍的區(qū)域控制在 20 μ m以下，拉絲加工性提高。但是，根據(jù)本發(fā)明人的研究，即使將由初析滲碳體包圍的區(qū)域 微細化，也未必能夠得到拉絲加工性提高的結(jié)果。另外，可以看到與專利文獻2同樣地，專 利文獻3也以初析滲碳體的積極的析出為技術(shù)思想。也就是說，專利文獻3的技術(shù)思想與 本發(fā)明的技術(shù)思想不同。
[0008] 而且，專利文獻4公開了一種鋼線材，其通過使初析滲碳體的面積率為3%以上、 片層間隔為〇. 15 μ m以下，拉絲加工性提高。但是，本發(fā)明人研究的結(jié)果，如果將片層間隔 微細化，則強度變高，因此對裝置和拉模的負擔(dān)變大，存在拉模壽命降低的問題。
[0009] 專利文獻5以及專利文獻6公開了通過抑制初析滲碳體的析出，拉絲加工性提高 的鋼線材及其制造方法。確實，通過抑制初析滲碳體的析出，能夠確認到拉絲加工性的提 高。但是，要將初析滲碳體的面積率抑制在3%以下的話，需要急冷到規(guī)定的溫度后，緩冷。 因此，設(shè)備成本變高,擔(dān)心鋼材成本增加。
[0010] 在先技術(shù)文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1:日本國特開2006-200039號公報
[0013] 專利文獻2:日本國特開2004-100016號公報
[0014] 專利文獻3:日本國特開2003-129176號公報
[0015] 專利文獻4:日本國特開2003-171737號公報
[0016] 專利文獻5:日本國特開平08-260046號公報
[0017] 專利文獻6:日本國特開2001-234286號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 本發(fā)明是為解決上述以往的問題而創(chuàng)作的，其目的是提供能夠省略拉絲加工前的 球化熱處理的拉絲加工性優(yōu)異的軸承用高碳鋼軋制線材。另外，本發(fā)明的一方式涉及的軋 制線材以在制造成本方面也優(yōu)異為目的。
[0019] 本發(fā)明人詳細研究了高碳鋼軋制線材的金屬組織與拉絲加工性的關(guān)系。其結(jié)果得 到了以下見解：(A)雖然初析滲碳體的過量的析出使拉絲加工性降低，但是即使少許地析 出初析滲碳體，通過珠光體塊的微細化等，拉絲加工性也提高；(B)通過添加 Cr，即使軋制 線材的冷卻速度小，珠光體塊的大小也被微細化；(C)對拉絲加工性的提高，不僅珠光體塊 的大小的平均值，珠光體塊的大小的偏差也產(chǎn)生影響，此外，片層間距的粗大部、粒狀滲碳 體等的金屬組織的偏差、乳制線材的強度、其強度的偏差等也發(fā)生影響；(D)通過減慢軋制 線材的冷卻速度，且減小部位間的溫度差，可抑制金屬組織和強度的偏差，能夠進一步提高 拉絲加工性；等等,從而完成了本發(fā)明。
[0020] 本發(fā)明的要旨如下。
[0021] (1)本發(fā)明的一方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材，化學(xué)成分以質(zhì)量％計，含有 C :0· 95%?1. 10%、Si :0· 10%?0· 70%、Mn :0· 20%?1. 20%、Cr :0· 90%?1. 60%，余量 包含F(xiàn)e以及不可避免的雜質(zhì)，金屬組織以面積率計包含90 %以上100 %以下的珠光體、0 % 以上5%以下的初析滲碳體、以及0%以上10%以下的具有粒狀滲碳體的準(zhǔn)珠光體，上述珠 光體的珠光體塊的平均徑為1. 〇 μ m以上15 μ m以下，且上述珠光體塊的最大徑為上述平均 徑的1倍以上4倍以下，抗拉強度是單位為MPa的下述式1所示的上限強度TS1以下。
[0022] TS1 = 1500 X (1-0. 5 X In (DQ/5. 5)) -150 X exp (dp/15-l) -120 X (exp (Α θ /5) -1) -8 0Xexp(Ap'/10-l) · · ·(式 1)
[0023] 在此，:是單位為mm的上述軋制線材的線徑、dp :是單位為μ m的上述珠光體塊 的上述平均徑、ΑΘ :是單位為％的上述初析滲碳體的面積率、Ap' ：是單位為％的上述準(zhǔn)珠光 體的面積率。
[0024] (2)上述（1)所述的軋制線材中，上述化學(xué)成分以質(zhì)量％計，可以進一步含有Mo : 大于0%且為0. 25%以下、B :大于0%且為0.0025%以下中的任一種或兩種。
[0025] (3)上述（1)或（2)所述的軋制線材中，上述初析滲碳體的相對于長度方向正交的 徑的最大值可以為1. 5μπι以下。
[0026] (4)上述⑴?⑶的任一項所述的軋制線材中，用與長度方向垂直的截面觀察的 情況下的上述軋制線材的半徑以mm為單位設(shè)為r時，在從上述截面的中心起算由1/2ι包 圍的區(qū)域的內(nèi)側(cè)，片層間距達到〇.5μπι以上的片層粗大部以面積率計在上述珠光體中可 以為0%以上10%以下。
[0027] (5)上述（1)?（4)的任一項所述的軋制線材中，上述軋制線材的上述抗拉強度的 偏差，以上述抗拉強度的平均值為基準(zhǔn)在負150MPa以上、正150MPa以下的范圍內(nèi)。
[0028] (6)本發(fā)明的一方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的制造方法，具有：使用由上 述（1)或（2)中記載的上述化學(xué)成分構(gòu)成的鋼，將精軋開始溫度設(shè)為700°C以上850°C以下 來成形出軋制線材的精軋工序；在上述精軋工序后，將卷取溫度設(shè)為650°C以上850°C以下 從而將上述軋制線材卷取成環(huán)狀的卷取工序；和在上述卷取工序后，以〇. 5°C /秒?:TC / 秒的冷卻速度將上述軋制線材冷卻到500°C以上600°C以下的溫度范圍的冷卻工序，將上 述冷卻工序中的上述軋制線材的環(huán)的重疊少的疏部的溫度設(shè)為Tn°C、上述環(huán)的重疊多的密 部的溫度設(shè)為Td°C時，滿足Td/Tn < 1. 20。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的上述方式，適當(dāng)控制珠光體塊徑、初析滲碳體、準(zhǔn)珠光體等，由此能 夠提供在軋制態(tài)下具有優(yōu)異的拉絲加工性的軋制線材。因此，能夠省略拉絲加工前的球化 熱處理、和根據(jù)需要進行的拉絲加工途中的退火，能夠得到生產(chǎn)率的提高、成本的削減等， 其社會的貢獻很大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 圖1是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的金屬組織的模 式圖。
[0031] 圖2是表示上述方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材中所含的準(zhǔn)珠光體的金屬組 織照片。
[0032] 圖3是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的制造模式的一 例的圖。
[0033] 圖4是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的卷取后的冷卻 時的線材狀態(tài)的模式圖。
[0034] 圖5是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的珠光體塊的平 均徑和拉絲加工性的關(guān)系的圖。

【具體實施方式】
[0035] 以下對本發(fā)明的合適的實施方式進行說明。但本發(fā)明并不只限于本實施方式所公 開的構(gòu)成，能夠在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍進行各種的變更。
[0036] 首先，對于本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的鋼組成（化學(xué)成分），說明 數(shù)值限定范圍和其限定理由。以下，單位為質(zhì)量％。
[0037] C :0· 95%?1. 10%
[0038] C(碳），給予鋼材所需要的強度，因此是必需的元素。為此，添加0.95%以上的C。 C含量低于0.95%時，有不能滿足作為最終制品的軸承的強度以及疲勞特性之恐。另一方 面，C含量超過1. 10%時，在熱軋后的冷卻時，初析滲碳體的析出的抑制變難，損害拉絲加 工性。另外，為了最佳地呈現(xiàn)上述效果，優(yōu)選C含量的上限為1.05%。
[0039] Si :0· 10% ?0· 70% 以下
[0040] Si (硅）是作為脫氧劑有用的元素，是即使在相同的碳含量下，也具有抑制初析滲 碳體的析出的效果的元素。而且，Si是具有使珠光體中的鐵素體強度增加的作用的有用的 元素。為了發(fā)揮這些作用，添加0.10%以上的Si。但是，若過量地添加，則產(chǎn)生對拉絲加工 性有害的310 2系夾雜物，有拉絲加工性降低之恐。因此，將Si含量的上限設(shè)為0.70%。另 夕卜，為了最佳地呈現(xiàn)上述效果，優(yōu)選Si含量的下限為0. 15%。另外，優(yōu)選Si含量的上限為 0· 5%。
[0041] Μη :0· 20% ?1. 20% 以下
[0042] Μη(錳）是不僅對脫氧以及脫硫有用，而且對確保鋼的淬火性有用的元素。為了有 效發(fā)揮這些作用，添加0. 20%以上的Μη。另外，在Μη含量低于0. 20%的情況下，脫氧不足， 氧化物析出，有拉絲加工性降低之恐。另一方面，即使過量地添加，上述效果也飽和，在經(jīng)濟 上浪費，此外，在熱軋后的冷卻時，容易產(chǎn)生對拉絲加工性有害的馬氏體等的過冷組織。因 此，將Μη含量的上限設(shè)為1. 20%。另外，為了最佳地呈現(xiàn)上述效果，優(yōu)選Μη含量的上限為 1. 0%。
[0043] Cr :0· 90%?1. 60%
[0044] Cr(鉻）是具有在用于制造軋制線材的熱軋后的緩冷時抑制珠光體塊的粗大化的 效果的元素。因此，使熱軋態(tài)的軋制線材的拉絲加工性提高。另外，Cr是使作為拉絲加工 后的軋制線材的軸承鋼的淬火性提高，且促進碳化物的球化，并且也使碳化物量增加的極 有效的元素。因此，使作為最終制品的軸承的疲勞特性提高。但是，Cr含量低于0.90%時， 不能充分得到上述效果。另一方面，Cr含量超過1. 60%時，淬火性變得過大，在上述熱軋后 的冷卻時，容易產(chǎn)生貝氏體、馬氏體等的過冷組織。因此，將Cr含量的上限設(shè)為1.60%。另 夕卜，為了最佳地呈現(xiàn)上述效果，優(yōu)選Cr含量的下限為1. 3%。另外，優(yōu)選Cr含量的上限為 1. 5%。
[0045] 本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材，除了上述的基本成分之外，含有不可 避免的雜質(zhì)。在此，作為不可避免的雜質(zhì)，意指從廢料等輔助原料和制造工序不可避免地混 入的P、S、N、0、Cd、Zn、Sb等元素。其中，為了很好地發(fā)揮上述效果，P和S可以如以下那樣 限制。以下，單位為質(zhì)量％。
[0046] P :0.020% 以下
[0047] P(磷）是雜質(zhì)。P含量超過0.020%時，在晶界偏析，有損害拉絲加工性之恐。因 此，優(yōu)選將P含量限制為0.020%以下。進一步優(yōu)選將P含量限制為0.015%以下。另外， 由于P含量越少越是所希望的，因此P含量的下限可以為〇%。但是，使P含量為〇%在技 術(shù)上并不容易，另外，要使其穩(wěn)定地低于0. 001 %，煉鋼成本也變高。因此，可以將P含量的 下限設(shè)為0. 001%。
[0048] S :0.020% 以下
[0049] S(硫）是雜質(zhì)。S含量超過0.020%時，會形成粗大的MnS，有損害拉絲加工性之 恐。因此，優(yōu)選將S含量限制為0.020%以下。進一步優(yōu)選將S含量限制為0.015%以下。 另外，S含量越少越是所希望的，因此S含量的下限可以為0%。但是，使S含量為0%在技 術(shù)上并不容易，另外，要使其穩(wěn)定地低于0. 001 %，煉鋼成本也變高。因此，可以將S含量的 下限設(shè)為0. 001%。
[0050] 本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材，作為基本成分，上述的鋼組成（化學(xué) 成分）被控制，余量包含鐵（Fe)以及不可避免的雜質(zhì)。但是，除了該基本成分之外，也可以 根據(jù)需要使鋼中還含有以下的選擇元素，即用來代替余量的Fe的一部分。
[0051] 即，本實施方式涉及的軋制線材，除了上述的基本成分以及不可避免的雜質(zhì)之外， 也可以作為選擇元素進一步含有Mo和B之中的至少1種。以下說明選擇元素的數(shù)值限定 范圍和其限定理由。以下，單位為質(zhì)量％。
[0052] Mo :大于0%且為0· 25%以下
[0053] Mo (鑰）是對提高淬火性非常有效的元素。因此，優(yōu)選添加超過0%的Mo。進一步 優(yōu)選Mo含量的下限為0. 1%。但是，Mo含量超過0.25%時，淬火性變得過大，有在熱軋后的 冷卻時容易產(chǎn)生貝氏體、馬氏體等的過冷組織之恐。因此，優(yōu)選Mo含量的上限為0. 25%。
[0054] B :大于0%且為0· 0025%以下
[0055] B(硼）是具有在晶界濃化從而抑制準(zhǔn)珠光體生成的效果的元素。因此，優(yōu)選添加 超過〇%的B。進一步優(yōu)選B含量的下限為0. 0005%。但是，若過量地添加，則在奧氏體中形 成Fe3(CB)6等的碳化物，有使拉絲加工性降低之恐。因此，優(yōu)選B含量的上限為0. 0025%。
[0056] 接著，對本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的金屬組織和力學(xué)特性進行說 明。以下關(guān)于金屬組織的單位為面積％。
[0057] 本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材為過共析鋼。過共析鋼的金屬組織，如 圖1所示，沿著原始奧氏體晶界1析出初析滲碳體2,在其內(nèi)側(cè)形成珠光體。在該珠光體中， 形成：被稱為珠光體塊3的鐵素體的結(jié)晶取向相同的區(qū)域，而且，在珠光體塊3內(nèi)形成被稱 為珠光體團4的片層滲碳體平行地一致的區(qū)域。
[0058] 具體而言，珠光體塊3定義為：包含鐵素體和片層滲碳體，且該鐵素體的結(jié)晶取向 角度差小于9°的區(qū)域。換言之，珠光體塊3的晶界，包含在珠光體中所含的鐵素體的結(jié)晶 取向角度差為9°以上的邊界而構(gòu)成。另外，珠光體團4定義為：包含鐵素體和片層滲碳體， 該鐵素體的結(jié)晶取向角度差小于9°、且片層滲碳體大致平行的區(qū)域。換言之，珠光體團4 的邊界包含片層滲碳體的方向不同的邊界、在珠光體中所含的鐵素體的結(jié)晶取向角度差為 9°以上的邊界而構(gòu)成。
[0059] 另外，有在珠光體中片層組織崩潰、滲碳體以粒狀析出的區(qū)域存在的情況。圖2表 示本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的金屬組織照片，在圖中用白線包圍片層組織 崩潰了的區(qū)域。將在該圖2中用白線示出的、滲碳體未成為片層（層狀）且以粒狀析出的 區(qū)域作為準(zhǔn)珠光體5。具體而言，準(zhǔn)珠光體5定義為：包含鐵素體和粒狀滲碳體，并被原始 奧氏體晶界1、初析滲碳體2、珠光體塊3、或者珠光體團4的邊界包圍的區(qū)域。
[0060] 本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的金屬組織，珠光體為90%以上100% 以下，初析滲碳體2為0%以上5%以下，并且,具有粒狀滲碳體的準(zhǔn)珠光體5為0%以上 10%以下，該珠光體的珠光體塊3的平均徑為1. 0 μ m以上15 μ m以下，且該珠光體塊3的 最大徑為平均徑的1倍以上4倍以下，該軋制線材的抗拉強度是單位為MPa的下述的式A 所示的上限強度TS1以下。
[0061] TS1 = 1500 X (1-0. 5 X In (D0/5. 5) /2) -150 X exp ((dp/15) -1) -120 X (exp (Α θ /5)- l)-80Xexp(Ap，/10-l) · · ·(式 A)
[0062] 在此，:單位為mm的軋制線材的線徑、dp :單位為μ m的珠光體塊3的平均徑、 Αθ :單位為％的初析滲碳體2的面積率、Ap' ：單位為％的準(zhǔn)珠光體5的面積率。再者，上述 的式A中的In意指以納披爾（Napier)數(shù)為底的自然對數(shù)。
[0063] 珠光體的面積率：90%以上100%以下
[0064] 在本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的金屬組織中，若珠光體的面積率變 得低于90%，馬氏體等的過冷組織的面積率變高，則起因于各組織間的強度差，在各組織 間，拉絲時的塑性變形量產(chǎn)生差別。其結(jié)果，拉絲時在各組織間不均勻地產(chǎn)生應(yīng)變，成為斷 線的因素。因此，使主組織為珠光體，使其面積率為90%以上100%以下。另外，為了進一 步提高拉絲加工性，優(yōu)選珠光體的面積率的下限為95%。
[0065] 初析滲碳體2的面積率：0 %以上5%以下
[0066] 即使初析滲碳體2少量析出，也并不特別損害拉絲加工性。但是，若大量地析出使 得包圍原始奧氏體粒，則成為伸長時的變形的阻礙，拉絲加工性降低。因此，如前所述，在現(xiàn) 有技術(shù)中，需要使初析滲碳體2的面積率為例如3%以下。但是，在本實施方式涉及的軸承 用高碳鋼軋制線材中，通過復(fù)合地控制化學(xué)成分、金屬組織、以及力學(xué)特性，只要初析滲碳 體2的面積率為5%以下，就能夠得到優(yōu)異的拉絲加工性。因此，將初析滲碳體2的面積率 設(shè)為〇%以上5%以下。初析滲碳體2的面積率越少越是所希望的，因此其下限可以為0%。 但是，使初析滲碳體2的面積率為0%在技術(shù)上并不容易，另外，要使其穩(wěn)定地為1. 5%以 下，制造條件的控制也變得很難，制造成本變高。因此，優(yōu)選將初析滲碳體2的面積率設(shè)為 大于1.5 %且為5 %以下。進一步優(yōu)選初析滲碳體2的面積率大于3.0 %且為5 %以下。另 一方面，在相比于制造成本優(yōu)選進一步提高拉絲加工性的情況下，優(yōu)選將初析滲碳體2的 面積率設(shè)為〇 %以上3%以下。
[0067] 準(zhǔn)珠光體5的面積率：0 %以上10%以下
[0068] 包含粒狀滲碳體的準(zhǔn)珠光體5,與包含片層滲碳體的通常的珠光體比較，拉絲時的 塑性變形量不同。其結(jié)果，拉絲時在各組織間不均勻地產(chǎn)生應(yīng)變，拉絲加工性降低。因此， 為了提高拉絲加工性，準(zhǔn)珠光體5的面積率設(shè)為0%以上10%以下。另外，為了進一步提高 拉絲加工性，優(yōu)選將準(zhǔn)珠光體5的面積率的上限設(shè)為5%。
[0069] 珠光體塊3的平均徑：1.0μπι以上15μπι以下
[0070] 珠光體塊3,與本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的延展性有非常強烈的 相關(guān)關(guān)系。如果將珠光體塊3微細化，則拉絲加工性提高。為了得到該效果，將珠光體塊3 的平均徑設(shè)為1. 〇 μ m以上15 μ m以下。再者，使珠光體塊3的平均徑低于1. 0 μ m在工業(yè) 上實質(zhì)上很困難。另外，為了進一步提高拉絲加工性，優(yōu)選將珠光體塊3的平均徑的上限設(shè) 為12 μ m。最優(yōu)選將珠光體塊3的平均徑的上限設(shè)為10 μ m。
[0071] 珠光體塊3的最大徑：平均徑的1倍以上4倍以下
[0072] 另外，即使將珠光體塊3的平均徑微細化為上述范圍，如果珠光體塊3的塊尺寸的 偏差大，則在各珠光體塊3間，拉絲時的應(yīng)變變得不均勻，拉絲加工性也降低。因此，為了穩(wěn) 定地提高拉絲加工性，除了上述的珠光體塊3的平均徑的微細化之外，還需要減少珠光體 塊3的塊尺寸的偏差。具體而言，即使上述平均徑為15 μ m以下，具有最大徑超過上述平均 徑的4倍的珠光體塊3的鋼材，也不能充分確保延展性，得不到充分的拉絲加工性。因此， 將珠光體塊3的最大徑設(shè)為平均徑的1倍以上4倍以下。要穩(wěn)定地使上述最大徑小于上述 平均徑的2倍，制造條件的控制會變得很難，制造成本變高。因此，優(yōu)選珠光體塊3的最大 徑為平均徑的2倍以上。另一方面，為了進一步提高拉絲加工性，優(yōu)選珠光體塊3的最大徑 為平均徑的3倍以下。
[0073] 抗拉強度的上限強度TS1
[0074] -般地，隨著強度的增加，拉絲加工性降低，并且使拉絲加工用的拉模的壽命減 少。因此，本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的抗拉強度優(yōu)選盡可能低。但是，本 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果該抗拉強度為由軋制線材線徑（?)、珠光體塊3的平均徑（d p)、初析滲碳 體2的面積率（Αθ)、以及準(zhǔn)珠光體5的面積率（Ap'）確定的上限強度TS1以下，則能得到 優(yōu)異的拉絲加工性。也就是說，如果珠光體塊3微細化，另外，初析滲碳體2以及準(zhǔn)珠光體 5的面積率減少，則拉絲加工性提高。因此，即使不控制制造條件以使得抗拉強度變低到必 要以上，只要抗拉強度為上述上限強度TS1以下，就能夠進行拉絲加工。另外，如果軋制線 材的線徑小，則拉絲加工時需要高的塑性變形能的軋制線材的中心部所施加的變形負荷也 變小。因此，與軋制線材的線徑大的情況比較，即使抗拉強度高，只要其抗拉強度為上限強 度TS1以下，就能夠進行拉絲加工。因此，本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材，作為 力學(xué)特性，抗拉強度設(shè)為單位為MPa的下述的式A所示的上限強度TS1以下。
[0075] TS1 = 1500 X (1-0. 5 X In (Dq/5. 5)) -150 X exp (dp/15-l) -120 X (exp (Α θ /5) -1) -8 0Xexp(Ap，/10-1) · · ·(式 A)
[0076] 在此，:單位為mm的軋制線材的線徑、dp :單位為μ m的珠光體塊3的平均徑、 Αθ :單位為％的初析滲碳體2的面積率、Ap' ：單位為％的準(zhǔn)珠光體5的面積率。
[0077] 另外，上述抗拉強度的下限不作特別限定。但是，如果為了使本實施方式涉及的軸 承用高碳鋼軋制線材的抗拉強度降低而使制造時的冷卻速度過量地降低，則會導(dǎo)致初析滲 碳體2的過量析出、準(zhǔn)珠光體5的面積率的增加，拉絲加工性降低。上述抗拉強度的下限優(yōu) 選為llOOMPa以上。
[0078] 以下說明用于進一步很好地提高拉絲加工性的金屬組織以及力學(xué)特性。
[0079] 初析滲碳體2的短徑的最大值：1. 5 μ m以下
[0080] 初析滲碳體2,塑性變形能小，因此有由于拉絲而斷開從而形成孔隙之恐。越厚的 (短徑大的）初析滲碳體2,則形成越大的孔隙，成為拉絲時的破壞的起點和制品的破壞的 起點。因此，本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材，優(yōu)選將初析滲碳體2的相對于長度 方向（長徑）正交的徑（短徑）的最大值（最大厚度）設(shè)為1. 5 μ m以下。更優(yōu)選上述短 徑的最大值為1. 〇 μ m以下。優(yōu)選不含有初析滲碳體2,因此上述短徑的最大值的下限可以 為Ομπι。但是，使得不含有初析滲碳體2在技術(shù)上并不容易。因此，也可以將初析滲碳體2 的短徑的最大值設(shè)為0. 1 μ m以上。
[0081] 片層粗大部的面積率：0%以上10%以下
[0082] 片層間距粗大的珠光體，與片層間距不粗大的珠光體比較，有拉絲加工時的塑性 變形量不同之恐。其結(jié)果，拉絲時在各組織間不均勻地產(chǎn)生應(yīng)變，有使拉絲加工性降低之 恐。特別是優(yōu)選在拉絲加工時的負荷大的軋制線材的中心部，該片層間距粗大的珠光體 (片層粗大部）的面積率小。因此，在本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材中，將用與 長度方向垂直的截面觀察的情況下的軋制線材的半徑設(shè)為單位為mm的r時，優(yōu)選：將在從 該截面的中心起算由l/2r(S卩，r/2)包圍的區(qū)域的內(nèi)側(cè)（軋制線材的中心部），片層間距達 到0. 5 μ m以上的片層粗大部，以面積率計，在該區(qū)域的珠光體中設(shè)為0%以上10%以下。中 心部的片層粗大部的面積率越少越是所希望的，因此其下限可以為0%。另外，為了進一步 提高拉絲加工性，優(yōu)選將中心部的片層粗大部的面積率設(shè)為5.0%以下。再者，在距上述截 面的中心超過l/2r的軋制線材的表層部，與軋制線材的中心部比較，拉絲時的應(yīng)變的給予 較少。因此，即使在表層存在超過10%的片層粗大部，對拉絲加工性也不會造成大的影響。 但是，優(yōu)選將上述軋制線材的表層部的片層粗大部的面積率設(shè)為10%以下。
[0083] 抗拉強度的偏差：以平均值為基準(zhǔn)，在正負150MPa以內(nèi)
[0084] 軋制線材，一般被卷取成為環(huán)狀而被冷卻。該被卷取成為環(huán)狀而被冷卻的軋制線 材，后面敘述細節(jié)，在環(huán)內(nèi)存在疏密差別。因此冷卻時的線材溫度，在環(huán)內(nèi)的疏部和密部不 同，有發(fā)生抗拉強度的偏差之恐。如果抗拉強度的偏差增加，則有軋制線材的拉絲加工性降 低之恐。因此，本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材，在環(huán)內(nèi)的各部的抗拉強度的偏 差，以抗拉強度的平均值為基準(zhǔn)，優(yōu)選為負150MPa以上、正150MPa以下的范圍內(nèi)。進一步 優(yōu)選：將抗拉強度的偏差，以抗拉強度的平均值為基準(zhǔn)，設(shè)為負l〇〇MPa以上、正lOOMPa以下 的范圍內(nèi)。
[0085] 下面說明在上述中說明的本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的金屬組織 和力學(xué)特性的測定方法。
[0086] 珠光體、初析滲碳體2、以及準(zhǔn)珠光體5的面積率的測定用以下的方法進行。將軋 制線材切斷為與長度方向垂直的截面（C截面，與拉絲方向垂直的截面）成為觀察面。經(jīng)樹 脂填埋后，進行從粗研磨到氧化鋁研磨的研磨，使得該觀察面成為鏡面。對于成為該鏡面的 觀察面，用3%硝酸乙醇溶液以及苦味酸溶液進行腐蝕。用掃描電子顯微鏡（SEM :Scanning Electron Microscope)，以倍率2000倍觀察腐蝕后的觀察面的中心部（上述l/2r所包圍的 區(qū)域的內(nèi)側(cè)），拍攝10張金屬組織照片（觀察視場：〇. 〇2mm2)。然后，從這10個視場的金屬 組織照片，通過圖像分析，進行珠光體、初析滲碳體2、以及準(zhǔn)珠光體5的面積率的測定。另 夕卜，根據(jù)需要，測定腐蝕后的觀察面的表層部（上述超過l/2r的區(qū)域）的珠光體、初析滲碳 體2、以及準(zhǔn)珠光體5的面積率。
[0087] 珠光體塊3的平均徑以及最大徑的測定采用以下的方法進行。進行從粗研磨到 使用膠體二氧化硅的研磨的研磨，使得上述的觀察面變?yōu)殓R面。除去研磨后的觀察面的 加工應(yīng)變之后，使用背散射電子衍射裝置（EBSD :Electron Back Scattering Diffraction Pattern)，在StepSize(步長）為0· 4μ m的條件下，將腐蝕后的觀察面的中心部進行多次 的EBSD測定，使得合計的觀察視場達到50000 μ m2。然后，按照上述的定義，分析上述觀察 視場中的珠光體塊3,求出珠光體塊3的平均徑以及最大徑。另外，根據(jù)需要進行觀察面的 表層部的測定。
[0088] 初析滲碳體2的相對于長度方向正交的徑（短徑）的最大值的測定，用以下的方 法進行。將用與上述的初析滲碳體2的面積率的測定同樣的方法準(zhǔn)備的觀察面的中心部， 以倍率2000倍進行10個視場的觀察。以5000倍觀察在各視場中最厚的（短徑最大的） 初析滲碳體2,測定最大厚度（最大短徑）。由各10個視場中測定的最大厚度（最大短徑） 求出平均值，將該平均值作為初析滲碳體2的相對于長度方向正交的徑（短徑）的最大值。 另外，根據(jù)需要進行觀察面的表層部的測定。
[0089] 片層粗大部的面積率的測定用以下的方法進行。以倍率2000倍觀察用與上述的 珠光體的面積率的測定同樣的方法準(zhǔn)備的觀察面的中心部，拍攝10張金屬組織照片（測定 總視場0. 02_2)。然后，從這10個視場的金屬組織照片，通過圖像分析，進行珠光體中的片 層滲碳體的片層間距達到〇.5μπι以上的區(qū)域（片層粗大部）的面積率的測定。此時，求出 相對于觀察視場中所含的珠光體的片層粗大部的面積率。再者，在觀察視場中，因滲碳體傾 斜，導(dǎo)致片層滲碳體的片層間距是否為0. 5 μ m以上的判斷較困難的情況下，再度在別的視 場中進行測定。
[0090] 抗拉強度的測定用以下的方法進行。從上述的環(huán)狀的軋制線材連續(xù)采取5環(huán)（5周 量的長度的軋制線材）后，將各環(huán)（1周量的長度的軋制線材）進行八等分，合計40根的軋 制線材作為供試材。然后，按照例如JIS Z2241 :2011 (或者IS06892-1 :2009)，通過拉伸試 驗來評價。由該40根的試驗結(jié)果求出抗拉強度的平均值，將其平均值作為軋制線材的抗拉 強度。另外，在上述40根的試驗結(jié)果的最大值或最小值之中，選擇與上述平均值的差大的 值，然后求出與上述平均值的差分值。將該差分值作為單位為MPa的、抗拉強度的偏差。再 者，具體而言，拉伸試驗的樣品的長度為200mm，在十字頭速度10mm/min、夾具間距離100mm 下進行拉伸試驗。
[0091] 下面說明本發(fā)明的一實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的制造方法。再者， 以下說明的制造方法是制造拉絲加工性優(yōu)異的軸承用高碳鋼軋制線材的方法的一例。因 此，本發(fā)明并不由本實施方式的步驟以及方法限定，如果是能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的構(gòu)成的方法， 就能夠采用任何的方法。
[0092] 作為鑄造工序，將由上述的鋼組成（化學(xué)成分）構(gòu)成的鋼液進行鑄造，來制造鑄片 (鑄坯）。鑄造方法并不特別限定，但采用真空鑄造法、連續(xù)鑄造法等即可。
[0093] 作為均熱工序，根據(jù)需要，對鑄造工序后的鑄片，在1100°C?1200°C左右的溫度 范圍進行10?20小時左右的保持（用于減輕在鑄造等中發(fā)生的偏析的熱處理）。
[0094] 作為開坯軋制工序，根據(jù)需要，使用上述鑄造工序或者上述均熱工序后的上述鑄 片，經(jīng)開坯軋制，制造適合于線材軋制的大小的鋼片（一般被稱為鋼坯的線材軋制前的鋼 片）。
[0095] 接著，作為加熱工序，對上述鋼片進行加熱。加熱條件并不特別限定，加熱至例如 900°C?1200°C的溫度即可。通過加熱至900°C以上1200°C以下的溫度范圍，能夠?qū)撈?金屬組織很好地控制為奧氏體單相。
[0096] 接著，根據(jù)需要，作為熱粗軋工序，將上述加熱工序后的鋼片粗軋。粗軋條件并不 特別限定，只要相應(yīng)于鋼片的形狀等適當(dāng)以優(yōu)選的條件軋制即可。例如，在750°C?1000°C 的溫度范圍進行粗軋使得累積壓下率變?yōu)?5%?99%即可。通過以上述條件進行粗軋，制 成為為了將鋼片供于作為下道工序的精軋工序而具有相應(yīng)的尺寸的粗軋材即可。另外，通 過以上述條件進行粗軋，將粗軋后的粗軋材的金屬組織很好地控制為微細的奧氏體粒，能 夠很好地控制軋制線材的珠光體塊3的平均徑以及最大徑，因此優(yōu)選。
[0097] 接著，作為精軋工序，將上述加熱工序后的鋼片、或者上述熱粗軋工序后的粗軋 材，通過精軋成形為軋制線材。精軋，將精軋開始溫度控制為700°C以上850°C以下來進行 軋制。再者，精軋時的軋制線材的溫度是采用輻射溫度計測定的，嚴(yán)格地講，意指軋制線材 的表面溫度。
[0098] 將精軋開始溫度設(shè)為850°C以下，是為了通過將奧氏體粒微細化而使相變時的珠 光體的核生成位點增加，將珠光體塊3的大小微細化。精軋開始溫度超過850°C時，不能充 分得到微細化的效果。另外，更優(yōu)選精軋開始溫度設(shè)為830°C以下，最優(yōu)選設(shè)為800°C以下。 另外，精軋開始溫度低于700°C時，乳制設(shè)備的負荷增大，導(dǎo)致設(shè)備成本的增加或生產(chǎn)效率 的降低。另外，由于軋制線材的表層被過量地冷卻，因此有軋制線材中生成裂紋和異常組織 之恐。其結(jié)果，有拉絲加工性降低之恐。因此，將精軋開始溫度設(shè)為700°C以上。更優(yōu)選設(shè) 為750°C以上。
[0099] 另外，精軋工序中的累積壓下率并不特別限定。但是，優(yōu)選進行精軋，使得精軋工 序中的累積壓下率變?yōu)?0 %?98 %。通過在該條件下進行精軋，能夠?qū)⒕埡蟮能堉凭€材 的金屬組織更合適地控制為微細的奧氏體粒。其結(jié)果，能夠更合適地控制珠光體塊3的平 均徑以及最大徑，因此優(yōu)選。
[0100] 接著，作為卷取工序，將上述精軋工序后的軋制線材卷取為環(huán)狀。卷取，是使卷取 溫度為650°C以上850°C以下而進行。此時，將上述精軋工序后的軋制線材根據(jù)需要進行冷 卻，控制在650°C以上850°C以下的溫度而卷取成為環(huán)狀。
[0101] 因精軋時的加工發(fā)熱，乳制線材達到850°c以上時，通過精軋而微細化的奧氏體粒 在卷取工序中長大從而粗大化。通過將卷取溫度設(shè)為850°C以下，來抑制該粗大化，能夠合 適地控制軋制線材的珠光體塊3的平均徑。另外，能夠使珠光體的面積率滿足。因此，根據(jù) 需要，冷卻精軋后的軋制線材，并使卷取溫度為850°C以下。為了很好地得到上述效果，或 者，為了減少初析滲碳體2的最大厚度，卷取溫度更優(yōu)選為840°C以下，最優(yōu)選為800°C以 下。另外，卷取溫度低于650°C時，乳制線材硬化，難以卷取成為環(huán)狀。另外，有軋制線材發(fā) 生裂紋之恐。因此，將卷取溫度設(shè)為650°C以上。更優(yōu)選設(shè)為700°C以上。
[0102] 接著，作為冷卻工序，將上述卷取工序后的環(huán)狀的軋制線材進行控制冷卻?？刂评?卻，是以0. 5°C /秒?3°C /秒的冷卻速度從卷取結(jié)束溫度進行到變?yōu)?00°C以上600°C以下 的溫度范圍。另外，將冷卻工序中的軋制線材的環(huán)疏部的溫度設(shè)為Tn °C、環(huán)密部的溫度設(shè)為 Td°C時，以滿足Td/Tn < 1. 20的條件進行冷卻。再者，具體而言，測定環(huán)疏部的溫度Τη為 650°C時的、環(huán)密部的溫度Td，在該環(huán)疏部的溫度Τη和環(huán)密部的溫度Td滿足Td/Tn < 1. 20 的條件下進行冷卻。
[0103] 在卷取工序后的冷卻工序中，乳制線材的金屬組織從奧氏體向珠光體相變。因此， 卷取后的冷卻速度是控制相變溫度的因子。冷卻速度超過3°c /秒時，在冷卻中珠光體相變 未完成，生成馬氏體、貝氏體等的過冷組織，珠光體的面積率降低，有使拉絲加工性降低的 可能性。因此，將冷卻時的冷卻速度設(shè)為3°C/秒以下。另外，即使是沒有生成馬氏體等的 過冷組織的情況下，如果冷卻速度增加，則實質(zhì)上從奧氏體向珠光體相變的溫度降低，因此 也有使軋制線材的抗拉強度過度增加之恐。同樣地，如果冷卻速度增加，則環(huán)狀的軋制線材 的疏密部間的溫度偏差變大，因此金屬組織的偏差變大，有不能滿足珠光體塊3的最大徑 之恐。更優(yōu)選的是，為了降低抗拉強度的偏差，將冷卻時的冷卻速度設(shè)為2. 3°C /秒以下。 另一方面，冷卻速度過慢時，初析滲碳體2在原始奧氏體晶界1上大量析出，初析滲碳體2 在原始奧氏體晶界1上形成網(wǎng)絡(luò)，拉絲加工性降低。另外，準(zhǔn)珠光體5的面積率和珠光體塊 3的平均徑得不到滿足。因此，將冷卻速度設(shè)為0.5°C/秒以上。更優(yōu)選冷卻時的冷卻速度 設(shè)為0. 8°C /秒以上。再者，本實施方式涉及的軋制線材，如上所述含有Cr，因此可很好地 抑制珠光體塊3的粗大化。
[0104] 另外，當(dāng)在大于600°C的溫度停止控制冷卻時，在上述的卷取溫度、且上述的冷卻 速度的條件的情況下，有從奧氏體向珠光體的相變未完成之恐。因此，將控制冷卻進行到變 為600°C以下的溫度為止。該控制冷卻的停止溫度的下限并不特別限定，但若將控制冷卻進 行到低于500°C的溫度，則有制造成本上升之恐。因此，將控制冷卻從卷取結(jié)束溫度進行到 變?yōu)?00°C以上600°C以下的溫度為止。
[0105] 另外，一般地，對于線材的軋制而言，在軋制后，乳制線材被卷取成為環(huán)狀而被冷 卻。此時，卷取成為環(huán)狀的軋制線材中，如圖4所示，產(chǎn)生軋制線材的重疊多的密部、和重疊 少的疏部。具體而言，將環(huán)狀的軋制線材6的平均直徑設(shè)為單位為m的R時，將俯視冷卻工 序中的軋制線材6的圖4所示的箭頭6a的區(qū)域作為密部，箭頭6b的區(qū)域作為疏部。也就 是說，在俯視冷卻工序中的軋制線材6的情況下，在寬度方向，從兩側(cè)的側(cè)緣起算，0. 25XR 的區(qū)域作為環(huán)狀的軋制線材6的密部，寬度方向的中心的0. 5XR的區(qū)域作為環(huán)狀的軋制線 材6的疏部。在該密部和疏部，冷卻中的軋制線材6的溫度容易不同。當(dāng)這樣地在軋制線 材6內(nèi)產(chǎn)生溫度差時，拉絲加工性降低。即使奧氏體全部向珠光體進行了相變，當(dāng)疏密部間 的溫度差大時，也有珠光體塊3的最大徑不被滿足之恐。因此，環(huán)疏部的溫度Τη和環(huán)密部 的溫度Td的關(guān)系滿足Td/Tn < 1. 20很必要。更優(yōu)選的是，為了減少抗拉強度的偏差也可 以設(shè)為 Td/Tn < L 15。
[0106] 再者，在冷卻工序中控制冷卻速度的方法、和控制環(huán)狀的軋制線材的疏密部的溫 度的方法并不特別限定。例如，控制冷卻速度的方法，可以進行能夠排熱的氣氛溫度的控制 即可。另外，例如，控制環(huán)狀的軋制線材的疏密部的溫度的方法，可以進行增大環(huán)偏差、在輸 送中帶有商低階差等等。
[0107] 另外，初析滲碳體2的面積率，有時利用卷取工序中的卷取溫度而能理想地控制。 珠光體塊3的平均徑，有時利用環(huán)狀的軋制線材6的疏密部間的溫度差而能理想地控制?？?拉強度，有時利用精軋開始溫度和卷取溫度而能理想地控制為上限強度TS1以下。初析滲 碳體2的最大厚度，有時利用冷卻工序中的冷卻速度而能理想地控制。片層粗大部的面積 率，有時利用卷取溫度和冷卻速度而能理想地控制。抗拉強度的偏差，有時利用精軋開始溫 度和卷取溫度而能理想地控制。
[0108] 圖3表示本實施方式涉及的軸承用高碳鋼軋制線材的制造模式的一例。經(jīng)由上述 的各工序而制造的軸承用高碳鋼乳制線材成為直徑為3. 0mm?6. 0mm的乳制線材。
[0109] 實施例1
[0110] 通過實施例更具體說明本發(fā)明的一個方式的效果，但實施例中的條件是為了確認 本發(fā)明的實施可能性以及效果而采用的一個條件例，本發(fā)明并不被該一個條件例限定。本 發(fā)明，只要不脫離本發(fā)明的宗旨，并達到本發(fā)明的目的，就可采用各種的條件。
[0111] 表1?4表不鋼組成（化學(xué)成分）、制造條件，表5?8表不評價乳制線材的金屬 組織、力學(xué)特性、以及拉絲加工性的結(jié)果。
[0112] 在本實施例中，將通過鑄造工序、均熱工序、以及開坯軋制工序而作成的鋼坯， 作為加熱工序，在加熱爐中加熱到1000°C?1200°C。其后，作為熱粗軋工序，在750°C? l〇〇〇°C的溫度的范圍進行粗軋，使得累積壓下率變?yōu)?5%?99%，得到粗軋材。使用該粗 軋材，并且將精軋工序、卷取工序、以及冷卻工序中的各條件設(shè)為表1?4所示的條件，制造 了軋制線材。再者，進行精軋，使得精軋工序中的累積壓下率變?yōu)?0%?98%。
[0113] 金屬組織，采用珠光體塊的平均徑以及最大徑、最大徑/平均徑、初析滲碳體的面 積率、初析滲碳體的最大厚度（相對于長度方向正交的徑的最大值）、準(zhǔn)珠光體面積率、珠 光體面積率、以及片層粗大部的面積率來評價。
[0114] 金屬組織的觀察、以及初析滲碳體的面積率、準(zhǔn)珠光體面積率、珠光體面積率、初 析滲碳體的最大厚度、片層粗大部的面積率的測定使用SEM進行。將得到的軋制線材的C 截面埋入樹脂中，進行從粗研磨到氧化鋁研磨的研磨，用3%硝酸乙醇溶液以及苦味酸溶液 進行腐蝕，然后進行金屬組織的觀察。另外，從金屬組織照片通過圖像分析進行了面積率的 測定。
[0115] 初析滲碳體的面積率、準(zhǔn)珠光體的面積率、珠光體面積率、片層粗大部的面積率， 以倍率2000倍觀察觀察區(qū)域，拍攝10張金屬組織照片（測定總視場0.02mm 2)。通過圖像 分析，進行各自的面積率的測定。另外，初析滲碳體的最大厚度，以5000倍觀察在上述各 10個視場中最厚的（短徑最大的）初析滲碳體，測定最大厚度（最大短徑）。然后，從在 各10個視場中測定的最大厚度（最大短徑）求出平均值，作為初析滲碳體的最大厚度。另 夕卜，片層粗大部的面積率，測定在觀察面的中心部中，珠光體中的片層滲碳體的片層間距達 到0.5ym以上的區(qū)域（片層粗大部）的面積率。再者，在片層粗大部的面積率的測定中， 因滲碳體傾斜，導(dǎo)致片層滲碳體的片層間距是否為〇. 5 μ m以上的判斷較困難的情況下，再 度在別的視場中進行測定。
[0116] 珠光體塊的平均徑以及最大徑，采用背散射電子衍射裝置（EBSD)進行測定。將所 得到的軋制線材的C截面進行粗研磨、氧化鋁研磨、直到使用膠體二氧化硅的研磨的研磨。 除去研磨后的觀察面的加工應(yīng)變之后，用于測定。將觀察視場設(shè)為50000 μ m2,將珠光體中 所含的鐵素體的結(jié)晶取向角度差為9°以上的邊界作為珠光體塊的晶界而進行測定，測定 珠光體塊的平均徑以及最大徑，然后計算最大徑/平均徑的比。
[0117] 作為力學(xué)特性的評價，進行拉伸試驗。從環(huán)狀的軋制線材連續(xù)采取5環(huán)（5周量的 長度的軋制線材）后，將各環(huán)（1周量的長度的軋制線材）進行八等分，合計40根的軋制線 材用于試驗。由該40根的試驗結(jié)果求出抗拉強度的平均值，將其平均值作為軋制線材的抗 拉強度。另外，在上述40根的試驗結(jié)果的最大值或最小值之中，選擇與上述平均值的差大 的值，然后求出與上述平均值的差分值。將該差分值作為單位為MPa的、抗拉強度的偏差。 拉伸試驗的樣品的長度為200mm，將十字頭速度設(shè)為10mm/min、夾具間距離設(shè)為100mm來進 行拉伸試驗。
[0118] 下面敘述拉絲加工性的評價試驗。所得到的軋制線材，不實施球化退火，作為拉絲 加工前的處理，進行了利用酸洗的脫氧化皮處理、利用石灰被膜涂敷的潤滑被膜處理之后， 進行了拉絲加工性的試驗。拉絲加工性評價試驗，采取25m的各軋制線材，作為供試驗材。 然后，使用干式的單頭式拉絲機，將每1道次的減面率設(shè)為20%、拉絲速度設(shè)為50m/min而 進行了拉絲加工。對于1個水準(zhǔn)，準(zhǔn)備5根的供試驗材，進行5次的直到斷線為止的拉絲加 工。計算斷線了時的真應(yīng)變（2 X Ln (d/dQ)，在此，d :拉絲材的線徑、以及dQ :乳制材的線徑） 的平均值，用該平均值評價拉絲加工性。拉絲加工性，將真應(yīng)變的平均值為2. 8以上的情況 判為合格。
[0119] 表1?8表示評價結(jié)果。表中，對脫離本發(fā)明的范圍的數(shù)值附加了下線。另外，表 中，「-」表不未添加或者未實施。另外，表中，關(guān)于組織，「P」表不珠光體，「θ」表不滲碳體， 「Μ」表示過冷組織。
[0120]

【權(quán)利要求】
1. 一種軋制線材，其特征在于，化學(xué)成分以質(zhì)量％計，含有 C :0· 95%?L 10%、 Si :0· 10%?0· 70%、 Μη :0. 20%?1. 20%、 Cr :0· 90%?L 60%， 余量包含F(xiàn)e以及不可避免的雜質(zhì)， 金屬組織以面積率計包含90%以上100%以下的珠光體、0%以上5%以下的初析滲碳 體、以及〇%以上10%以下的具有粒狀滲碳體的準(zhǔn)珠光體， 所述珠光體的珠光體塊的平均徑為1. 〇 μ m以上15 μ m以下，且所述珠光體塊的最大徑 為所述平均徑的1倍以上4倍以下， 抗拉強度是單位為MPa的下述式1所示的上限強度TS1以下， TS1 = 1500 X (1-0. 5 X In (D〇/5. 5)) -150 X exp (dp/15-l) -120 X (exp (A θ /5) -1) -80 X e xp(Ap' /10-1) · · ·(式 1)， 在此， % :是單位為mm的所述軋制線材的線徑； dp :是單位為μ m的所述珠光體塊的所述平均徑； Αθ :是單位為％的所述初析滲碳體的面積率； Αρ' ：是單位為％的所述準(zhǔn)珠光體的面積率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋制線材，其特征在于，所述化學(xué)成分以質(zhì)量％計，進一步含 有Mo :大于0%且為0. 25%以下、Β :大于0%且為0. 0025%以下中的任一種或兩種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軋制線材，所述初析滲碳體的相對于長度方向正交的徑 的最大值為1. 5 μ m以下。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軋制線材，其特征在于，用與長度方向垂直的截面觀察的 情況下的所述軋制線材的半徑以mm為單位設(shè)為r時，在從所述截面的中心起算由l/2i包 圍的區(qū)域的內(nèi)側(cè)，片層間距達到〇.5μπι以上的片層粗大部以面積率計在所述珠光體中為 0%以上10%以下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軋制線材，其特征在于，所述軋制線材的所述抗拉強度的 偏差，以所述抗拉強度的平均值為基準(zhǔn)在負150MPa以上、正150MPa以下的范圍內(nèi)。
6. -種軋制線材的制造方法，其特征在于，具有： 使用由權(quán)利要求1或2中所記載的所述化學(xué)成分構(gòu)成的鋼，將精軋開始溫度設(shè)為700°C 以上850°C以下來成形出軋制線材的精軋工序； 在所述精軋工序后，將卷取溫度設(shè)為650°C以上850°C以下從而將所述軋制線材卷取 成環(huán)狀的卷取工序；和 在所述卷取工序后，以〇. 5°C /秒?:TC /秒的冷卻速度將所述軋制線材冷卻到500°C 以上600°C以下的溫度范圍的冷卻工序， 將所述冷卻工序中的所述軋制線材的環(huán)的重疊少的疏部的溫度設(shè)為Tn°C、所述環(huán)的重 疊多的密部的溫度設(shè)為Td°C時，滿足Td/Tn < 1. 20。
【文檔編號】C22C38/32GK104053807SQ201380005879
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月20日
【發(fā)明者】坂本昌, 兒玉順一, 西田朗, 大山修, 富增悠二, 中村謙一 申請人:新日鐵住金株式會社