本發(fā)明涉及汽車和各種工業(yè)機械等所用的螺栓、和用于制造上述螺栓的螺栓用鋼絲、及其制造方法。詳細地說，是涉及即使抗拉強度為1000～1400MPa的高強度，仍發(fā)揮著優(yōu)異的耐延遲斷裂性的高強度螺栓、和用于制造上述高強度螺栓的螺栓用鋼絲、以及用于制造它們的有用的方法。

背景技術：
用于上述各用途的螺栓，若抗拉強度為1000MPa以上，則容易發(fā)生延遲斷裂。至今為止，在抗拉強度為1000MPa以上的高強度螺栓中，作為其原材，大多使用JISG4053所規(guī)定的SCM(SteelChromiumMolybdenum)鋼、SCr(SteelChromium)鋼等的規(guī)格合金鋼。然而，近年來從成本節(jié)約化的觀點出發(fā)，能夠省略螺栓制造時的球化退火和拉絲加工工序或使之簡化的加硼(B)鋼，作為原材被廣泛普及。加B鋼是對于前述的SCM鋼、SCr鋼，通過添加B來替代Mo、Cr的省略或減少，以填補淬火性，而且相比SCM鋼和SCr鋼，以低溫進行回火處理，從而實現(xiàn)1000～1400MPa左右的抗拉強度。但是，加B鋼與SCM鋼和SCr鋼等的規(guī)格合金鋼相比，一般耐延遲斷裂性較差。因此，對于進一步提高加B鋼的耐延遲斷裂性的技術，至今為止經(jīng)歷了各種研究。作為使加B鋼的耐延遲斷裂性提高的技術，例如提出有專利文獻1、2的技術。在專利文獻1、2中，基本上是通過防止晶粒的粗大化而使耐延遲斷裂性提高。其中在專利文獻1中，對于加熱到1050℃以上的軋制原材進行軋制而成為線材之后，控制截止到600℃以下的溫度的冷卻速度，使TiC和Ti(CN)析出，從而防止晶粒粗大化。另外在專利文獻2中，通過規(guī)定除去TiN以外的Ti化合物和熱軋后的鐵素體結(jié)晶粒度，而防止晶粒的粗大化。但是，僅僅憑晶粒的粗大化防止，尚不能確保同規(guī)格合金鋼同樣的耐延遲斷裂性。另一方面，在專利文獻3中，提出的是關于具有優(yōu)異的冷鍛性的鋼絲及其制造方法的技術。在該技術中還公開有通過控制碳化物的個數(shù)和鐵素體粒徑而使冷鍛性提高，并根據(jù)需要添加B。但是在此技術中，因為是在拉絲加工后進行退火而成形為零件形狀，所以不能發(fā)揮出與規(guī)格合金鋼同樣的耐延遲斷裂性。另外在專利文獻4中，提出在淬火時使用水或水溶性淬火介質(zhì)，以使強度與耐延遲斷裂性并立的技術。但是，水淬火不但強度偏差顯著發(fā)生，而且最終的軋制溫度和拉絲加工率不當，因此發(fā)揮出與規(guī)格合金鋼同樣的耐延遲斷裂性有困難。如此在至今為止所提出的技術中，還不能取得與規(guī)格合金鋼同樣的耐延遲斷裂性?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開平11－043737號公報專利文獻2：日本特開平10－053834號公報專利文獻3：國際公開第2011/108459號手冊專利文獻4：日本特開2001－62639號公報

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明著眼于上述情況而形成，其目的在于，提供一種對于SCM鋼和SCr鋼即使省略或減少Mo和Cr，仍具有與規(guī)格合金鋼同樣的耐延遲斷裂性的螺栓，和用于制造上述螺栓的螺栓用鋼絲，以及用于制造它們的有用的方法。能夠解決上述課題的本發(fā)明的螺栓用鋼絲，是以質(zhì)量％計，分別含有C：0.20～0.35％、Si：0.01％以上、Mn：0.3～1.5％、P：高于0％并在0.020％以下、S：高于0％并在0.020％以下、Cr：0.10～1.5％、Al：0.01～0.10％、B：0.0005～0.005％和N：0.001％以上，并且含有Ti：0.02～0.10％和Nb：0.02～0.10％的至少一種，余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)構成的螺栓用鋼絲，其在如下方面具有要旨：設上述螺栓用鋼絲的直徑為D0，上述螺栓用鋼絲的D0/4部的B含量為100％時，上述螺栓用鋼絲表面的B含量的比例平均在75％以下，并且上述比例的最大值與最小值的差為25％以下，從上述螺栓用鋼絲表面至100μm深的區(qū)域中的舊奧氏體結(jié)晶粒度號數(shù)為No.8以上。本發(fā)明的上述螺栓用鋼絲，優(yōu)選還含有以下的(a)～(d)中的至少一項：(a)從Cu：高于0％并在0.3％以下、Ni：高于0％并在0.5％以下和Sn：高于0％并在0.5％以下所構成的群中選擇的一種以上的元素；(b)Mo：高于0％并在0.30％以下和V：高于0％并在0.30％以下中的至少一種元素；(c)Mg：高于0％并在0.01％以下和Ca：高于0％并在0.01％以下中的至少一種元素；(d)Zr：高于0％并在0.3％以下和W：高于0％并在0.3％以下中的至少一種元素。能夠解決上述課題的本發(fā)明的上述螺栓用鋼絲的制造方法，在如下方面具有要旨：使用具有上述化學成分組成的線材，至少包括下述(1)的制造工序。(1)在從上述線材拉絲加工成上述螺栓用鋼絲的拉絲加工工序中，以650～800℃加熱拉絲加工前的上述線材1.0～24小時后，使斷面收縮率為20％以上而進行拉絲加工。另外，能夠解決上述課題的本發(fā)明的螺栓，是將如下的螺栓用鋼絲成形為螺栓形狀的螺栓，其在以下方面具有要旨：設螺栓軸部的直徑為D1，螺栓的D1/4部的B含量為100％時，上述螺栓表面的B含量的比例平均為75％以下，并且上述比例的最大值與最小值的差為25％以下，從上述螺栓表面至100μm深的區(qū)域中的舊奧氏體結(jié)晶粒度號數(shù)為No.8以上，所述螺栓用鋼絲以質(zhì)量％計分別含有C：0.20～0.35％、Si：0.01％以上、Mn：0.3～1.5％、P：高于0％并在0.020％以下、S：高于0％并在0.020％以下、Cr：0.10～1.5％、Al：0.01～0.10％、B：0.0005～0.005％和N：0.001％以上，并且含有Ti：0.02～0.10％和Nb：0.02～0.10％的至少一種，余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)構成。上述螺栓用鋼絲，優(yōu)選還含有以下的(a)～(d)中的至少一項：(a)從Cu：高于0％并在0.3％以下、Ni：高于0％并在0.5％以下和Sn：高于0％并在0.5％以下所構成的群中選擇的一種以上的元素；(b)Mo：高于0％并在0.30％以下和V：高于0％并在0.30％以下中的至少一種元素；(c)Mg：高于0％并在0.01％以下和Ca：高于0％并在0.01％以下中的至少一種元素；(d)Zr：高于0％并在0.3％以下和W：高于0％并在0.3％以下中的至少一種元素。能夠解決上述課題的本發(fā)明的上述螺栓的制造方法，在以下方面具有要旨：使用具有上述化學成分組成的線材，包括下述(1)和(2)的至少1個制造工序。(1)在從上述線材到上述螺栓用鋼絲的拉絲加工工序中，以650～800℃加熱拉絲加工前的上述線材1.0～24小時后，使斷面收縮率為20％以上而進行拉絲加工。(2)在從上述螺栓用鋼絲到頭部成型品形狀的熱鐓工序中，以800～950℃加熱熱鐓前的上述螺栓用鋼絲10～60分鐘后，使從上述螺栓用鋼絲到頭部成型品形狀的軸部的斷面收縮率為10％以上而進行熱鐓。因為本發(fā)明如上述這樣構成，所以除了能夠防止結(jié)晶粗大化以外，還能夠減少成為延遲斷裂的起點的表面的B化合物，能夠?qū)崿F(xiàn)耐延遲斷裂性優(yōu)異的螺栓。具體實施方式首先，對于最能賦予本發(fā)明以特征的螺栓用鋼絲或螺栓的各表面的B含量進行說明。本發(fā)明者們就加B鋼比規(guī)格合金鋼的耐延遲斷裂性差的原因進行了各種研究。其結(jié)果查明，在加B鋼中，含B化合物在螺栓用鋼絲的表面或螺栓的表面析出，該含B化合物成為起點而導致延遲斷裂發(fā)生。因此本發(fā)明者們，對于構成延遲斷裂的起點的含B化合物的減少方法進一步反復銳意研究。其結(jié)果查明，利用加B鋼加熱至高溫時發(fā)生的脫B現(xiàn)象即可，以下的手段有效。在制造螺栓用鋼絲時，控制從線材到螺栓用鋼絲的拉絲加工工序中的加熱條件和其后的斷面收縮率；在制造螺栓時，(i)使用以上述條件得到的螺栓用鋼絲，或者，(ii)使用未實施上述條件的螺栓用鋼絲時，控制從螺栓用鋼絲到頭部成型品形狀的熱鐓工序中的加熱條件和其后的斷面收縮率，或者，(iii)采用上述(i)和上述(ii)兩者的條件。根據(jù)上述本發(fā)明的螺栓用鋼絲的制造方法，能夠在螺栓用鋼絲的表面，均勻地形成B含量有所降低的層。具體來說，就是設螺栓用鋼絲的直徑為D0，螺栓用鋼絲的D0/4部的B含量為100％時，能夠得到螺栓用鋼絲表面的B含量的比例平均減少至75％以下，并且上述比例的最大值與最小值的差為25％以下，螺栓用鋼絲表面的B含量的偏差小且濃度均勻的螺栓用鋼絲。同樣，根據(jù)上述本發(fā)明的螺栓的制造方法，能夠在螺栓的表面，均勻地形成B含量有所降低的層。具體來說，就是設螺栓的直徑為D1，螺栓用鋼絲的D1/4部的B含量為100％時，能夠得到螺栓表面的B含量的比例平均減少至75％以下，并且上述比例的最大值與最小值的差為25％以下，螺栓表面的B含量的偏差小且濃度均勻的螺栓。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，螺栓的耐延遲斷裂性大幅提高。本發(fā)明的上述B含量，如前述，不論螺栓用鋼絲還是螺栓，都測量表面的B含量。這是由于，表面的B含量，一般代表成為延遲斷裂的起點的從表面至深100μm左右的表層的B含量。另外，上述B含量，根據(jù)與螺栓用鋼絲的D0/4部(D0表示螺栓用鋼絲的直徑)或螺栓的D1/4部(D1表示螺栓軸部的直徑)的各B含量的關系規(guī)定，而上述D0/4部或D1/4部，是作為表示拉絲加工前的線材或熱鐓前的螺栓用鋼絲的平均的B含量的位置而選擇。以下，將螺栓用鋼絲的D0/4部或螺栓的D1/4部，僅稱為“內(nèi)部”。使表面的B含量比內(nèi)部的B含量低，由此能夠減少成為延遲斷裂的起點的含B析出物的數(shù)量，能夠使耐延遲斷裂性提高。為了發(fā)揮這樣的效果，無論是螺栓用鋼絲和螺栓的哪種情況下，設內(nèi)部的B含量為100％時，均需要使表面的B含量相對于內(nèi)部的B含量的比例平均為75％以下。如此計算的表面的B含量的平均，優(yōu)選為60％以下，更優(yōu)選為50％以下。還有，上述表面的B含量的平均的下限，從上述觀點出發(fā)沒有特別限定，但若考慮淬火性等，則優(yōu)選大致為10％以上。此外在本發(fā)明中，不論螺栓用鋼絲和螺栓，在計算表面的B含量相對于內(nèi)部的B含量的比例時，都要滿足上述比例的最大值與最小值的差為25％以下。為了通過降低表面的B含量而使耐延遲斷裂性提高，在使表面的B含量降低的同時，還需要使表面的B含量降低了的層均勻地生成，為此，有效的是如上述這樣縮小最大值與最小值的差。具體來說，如后述的實施例一欄所示，分別在任意的位置對表面和內(nèi)部的B含量進行4處測量，計算其平均值，以及最大值與最小值的差。還有，本發(fā)明所用的螺栓用鋼絲的B含量非常少，為0.0005～0.005％，因此其最大值與最小值的差，即使只發(fā)生作為測量裝置的檢測臨界的0.0001％的變化，耐延遲斷裂性也將產(chǎn)生巨大變動。根據(jù)本發(fā)明者們的研究結(jié)果查明，上述最大值與最小值的差高于25％時，則表面的B含量變得均勻，耐延遲斷裂特性降低。上述最大值與最小值的差越小越好，例如優(yōu)選為15％以下，更優(yōu)選為5％以下，最優(yōu)選為0％。以上，對于本發(fā)明最具特征的螺栓用鋼絲或螺栓的B含量進行了說明。此外本發(fā)明的螺栓用鋼絲或螺栓，從表面至100μm深的區(qū)域中的舊奧氏體結(jié)晶粒度號數(shù)滿足No.8以上。使上述區(qū)域的舊奧氏體微細化，能夠通過韌性的提高而使耐延遲斷裂性提高。為了發(fā)揮這樣的效果，在基于JISG0551，測量上述區(qū)域的舊奧氏體結(jié)晶粒度號數(shù)時，需要為No.8以上。上述區(qū)域的舊奧氏體結(jié)晶粒度號數(shù)，優(yōu)選為No.10以上，更優(yōu)選為No.12以上。還有，舊奧氏體結(jié)晶粒度號數(shù)越大越為優(yōu)選，其上限沒有特別限定，不過通常為15以下。在本發(fā)明中，為了發(fā)揮作為螺栓的基本的特性和耐延遲斷裂性，還需要適當?shù)卣{(diào)整其化學成分組成。其化學成分組成，與螺栓用鋼絲與螺栓共通，其范圍設定理由如下。(C：0.20～0.35％)C對于強度確保和淬火性提高是有效的元素。特別是為了確保1000MPa以上的抗拉強度，需要使之含有0.20％以上。C含量優(yōu)選為0.22％以上，更優(yōu)選為0.24％以上。另一方面，若C含量變得過剩，則招致韌性和耐腐蝕性的降低，耐延遲斷裂性降低，因此為0.35％以下。C含量優(yōu)選為0.33％以下，更優(yōu)選為0.30％以下。(Si：0.01％以上)Si作為熔煉時的脫氧劑起作用，并且是作為...