(57)【要約】【課題】メカニカルデスケーリング性が良好な鋼線材、およびこうした鋼線材を用いて各種用途に適用される鋼線を製造するための有用な方法を提供する。【解決手段】本発明の鋼線材は、ビッカース硬度が２５０Ｈｖ以下である鋼線材であって、所定の化学成分組成を満足する地鉄部と、その表面に形成された酸化スケール部とを有し、前記酸化スケール部の厚さが２〜１５μｍであると共に、当該酸化スケール部中のＦｅＯが、スケール全体に対して２〜２５体積％であり、且つ前記地鉄部と酸化スケール部の界面から酸化スケール部に向けて０．５μｍまでの領域におけるＣｒ平均濃度が１０原子％以下であると共に、当該領域におけるＦｅＯの平均比率が３５原子％以上である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビッカース硬度が２５０Ｈｖ以下である鋼線材であって、
Ｃ  ：０．１〜１．５質量％、
Ｃｒ：０．５〜３質量％、
Ｓｉ：０．１〜２．５質量％、および
Ｍｎ：０．０１〜２質量％を夫々含有し、残部が鉄および不可避的不純物である地鉄部と、その表面に形成された酸化スケール部とを有し、
前記酸化スケール部の厚さが２〜１５μｍであると共に、当該酸化スケール部中のＦｅＯが、スケール全体に対して２〜２５体積％であり、
且つ前記地鉄部と酸化スケール部の界面から酸化スケール部に向けて０．５μｍまでの領域におけるＣｒ平均濃度が１０原子％以下であると共に、当該領域におけるＦｅＯの平均比率が３５原子％以上であることを特徴とするメカニカルデスケーリング性に優れた鋼線材。
【請求項２】
前記地鉄部は、不可避的不純物中のＰ：０．０５質量％以下（０％を含まない）、Ｓ：０．０５質量％以下（０％を含まない）およびＣｕ：０．４質量％以下に夫々抑制したものである請求項１に記載の鋼線材。
【請求項３】
前記地鉄部は、更にＭｏ：１質量％以下（０％を含まない）、Ｎｉ：２質量％以下（０％を含まない）、Ｖ：１質量％以下（０％を含まない）およびＮｂ：１質量％以下（０％を含まない）よりなる群から選ばれる１種以上を含有するものである請求項１または２に記載の鋼線材。
【請求項４】
前記地鉄部は、更にＴｉ：０．２質量％以下（０％を含まない）を含有するものである請求項１〜３のいずれかに記載の鋼線材。
【請求項５】
ブラスト処理が施されるものである請求項１〜４のいずれかに記載の鋼線材。
【請求項６】
軸受け用鋼線または冷間圧造用鋼線の製造に用いられるものである請求項１〜５のいずれかに記載の鋼線材。
【請求項７】
鋼線の製造方法であって、請求項１〜４のいずれかに記載の鋼線材に対して、ブラスト処理を施すことによって酸化スケール部を除去するメカニカルデスケーリング工程と、酸化スケール部を除去した鋼線材を冷間伸線する伸線工程を含むことを特徴とする鋼線の製造方法。
【請求項８】
前記鋼線が、軸受け用鋼線または冷間圧造用鋼線であることを特徴とする請求項７に記載の鋼線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば軸受け用鋼線や冷間圧造用鋼線を製造するための鋼線材、および該鋼線材を用いて軸受け用鋼線や冷間圧造用鋼線などの鋼線を製造するための方法等に関するものであり、特に軟化焼鈍を施しつつ鋼線材を製造するときに、優れた機械的デスケーリング性（メカニカルデスケーリング性）を発揮する鋼線材、およびこのような鋼線材を用いて各種鋼線を製造するための有用な方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軸受品や冷間圧造品等の各種鋼製品は、通常鋼線から製造されている。これら軸受け用鋼線や冷間圧造用鋼線は、線径が大きい鋼線材（原線）から酸洗、めっき、伸線等の工程を経て得られている。このとき用いる鋼線材は、引張強度ＴＳが高い鋼線材であることが多く、伸線時の負荷低減を目的とした軟化焼鈍（軟質化焼鈍）が施され、その後、酸化スケールの除去、伸線などの二次加工が施される。
【０００３】
従来から、上記酸化スケール除去工程では、酸洗処理によって酸化スケールの除去（脱スケール）が行われてきたが、環境負荷低減の観点から、ショットブラストのような機械的な脱スケールへの転換が進められている。
【０００４】
このようなメカニカルデスケーリングを実施するに当たり、用いる鋼線材には表面酸化スケールがメカニカルデスケーリングによって容易に除去できる特性（本発明では、こうした特性を「メカニカルデスケーリング性」と呼んでいる）を有することが必要であり、メカニカルデスケーリング性が悪いと、デスケール処理工程の所要時間が長くなって生産性が低下することになる。
【０００５】
メカニカルデスケーリング性に優れた鋼線材に関する技術として、例えば特許文献１のような技術が提案されている。この技術では、鋼線材の化学成分組成を適切に調整すると共に、スケール中のＦｅＯを３０ｖｏｌ％以上、Ｆｅ2ＳｉＯ4を０．０１〜１０ｖｏｌ％含有させることによって、メカニカルデスケーリング性を良好にするものである。
【０００６】
しかしながら、スケール中のＦｅＯを３０ｖｏｌ％以上とした場合には、軟化焼鈍後の冷却過程でスケールが剥離し易くなり、この剥離部分においては高密着性の二次スケールが形成されることがある。その結果、メカニカルデスケーリング性が不十分な場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−７０７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこうした従来技術における課題を解決する為になされたものであって、その目的は、メカニカルデスケーリング性が良好な鋼線材、およびこうした鋼線材を用いて各種用途に適用される鋼線を製造するための有用な方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決することのできた本発明の鋼線材とは、ビッカース硬度が２５０Ｈｖ以下である鋼線材であって、
Ｃ  ：０．１〜１．５質量％、
Ｃｒ：０．５〜３質量％、
Ｓｉ：０．１〜２．５質量％、および
Ｍｎ：０．０１〜２質量％を夫々含有し、残部が鉄および不可避的不純物である地鉄部と、その表面に形成された酸化スケール部とを有し、
前記酸化スケール部の厚さが２〜１５μｍであると共に、当該酸化スケール部中のＦｅＯが、スケール全体に対して２〜２５体積％であり、
且つ前記地鉄部と酸化スケール部の界面から酸化スケール部に向けて０．５μｍまでの領域におけるＣｒ平均濃度が１０原子％以下であると共に、当該領域におけるＦｅＯの平均比率が３５原子％以上である点に要旨を有する。
【００１０】
本発明の素地鋼線材では、（ａ）不可避的不純物中のＰ：０．０５質量％以下（０％を含まない）、Ｓ：０．０５質量％以下（０％を含まない）およびＣｕ：０．４質量％以下に夫々抑制することや、（ｂ）更にＭｏ：１質量％以下（０％を含まない）、Ｎｉ：２質量％以下（０％を含まない）、Ｖ：１質量％以下（０％を含まない）およびＮｂ：１質量％以下（０％を含まない）よりなる群から選ばれる１種以上、（ｃ）Ｔｉ：０．２質量％以下（０％を含まない）を含有することも有用であり、抑制若しくは含有した元素の種類に応じて、鋼線材の特性が更に改善される。
【００１１】
本発明の鋼線材は、基本的にブラスト処理（ショットブラスト処理）が施されることを想定したものである。またこうした鋼線材は、軸受け用鋼線または冷間圧造用鋼線の製造に用いられるものとして有用である。
【００１２】
鋼線を製造するに当たっては、上記のような鋼線材に対して、ブラスト処理を施すことによって酸化スケール部を除去するメカニカルデスケーリング工程と、酸化スケール部を除去した鋼線材と冷間伸線する伸線工程を含むようにして製造すればよい。こうして得られる鋼線は、軸受け用鋼線または冷間圧造用鋼線として有用である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、鋼線材の表面に形成された酸化スケール部の厚さ、酸化スケール部中のＦｅＯの比率、地鉄部と酸化スケール部の界面から所定の領域におけるＣｒ濃度、およびこの領域における酸化スケール部中のＦｅＯの比率を適切にして酸化スケール構造を制御することによって、鋼線材のメカニカルデスケーリング性を飛躍的に向上させることができ、デスケール処理工程の所要時間短縮による生産性の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】焼鈍を施した後の酸化スケール部の構造を模式的に示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明者らは、優れたメカニカルデスケーリング性を発揮する鋼線材を実現すべく、特に酸化スケール部の構造とメカニカルデスケーリング性との関係について、検討を重ねた。その結果、酸化スケール部の構造として、酸化スケール部の厚さ、酸化スケール部中のＦｅＯの比率、地鉄部と酸化スケール部の界面から０．５μｍ以内の領域における酸化スケール部中のＣｒ濃度、この領域における酸化スケール部中のＦｅＯの比率を適切に制御すれば、優れたメカニカルデスケーリング性を発揮する鋼線材が実現できることを見出し、本発明を完成した。
【００１６】
本発明の鋼線材は、熱間圧延によって得られた鋼線材を軟化焼鈍した後のものを想定したものであり、この鋼線材では表面（地鉄部の表面）でのビッカース硬度が２５０Ｈｖ以下のものとなる。この地鉄部の表面に形成される酸化スケール部の構造を規定した理由は下記の通りである。
【００１７】
図１は、焼鈍を施した後の酸化スケール部の構造を模式的に示した説明図である。本発明の鋼線材１では、地鉄部２の表面３（地鉄部２と酸化スケール部４の界面に相当）に酸化スケール部４が形成されており、この酸化スケール部４の厚さＤは２μｍ以上、１５μｍ以下とする必要がある。酸化スケール部４の厚さＤがあまり薄くなると、酸化スケール部４が地鉄部２の表面３に強固に密着してしまい、良好なメカニカルデスケーリング性が発揮できなくなる。こうした観点から、酸化スケール部４の厚さＤは２μｍ以上とする必要がある。この厚さＤは、好ましくは４μｍ以上、より好ましくは６μｍ以上である。
【００１８】
しかしながら、酸化スケール部４の厚さＤがあまり厚くなり過ぎると、軟化焼鈍後の冷却工程で酸化スケールが剥離し易くなり、剥離部分で高密着性（難剥離性）の二次スケールが形成され、良好なメカニカルデスケーリング性が発揮でできなくなる。こうした観点から、酸化スケール部４の厚さＤは１５μｍ以下とする必要がある。この厚さＤは、好ましくは１２μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下である。
【００１９】
尚、酸化スケール部４の厚さＤは、スケールの断面観察によって測定することができる。
【００２０】
酸化スケール部４は、ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4等の酸化鉄の他、Ｆｅ2ＳｉＯ4やＦｅＣｒ2Ｏ4等のＦｅを含む複合酸化物を含んで構成されるが、スケール全体に対するＦｅＯの比率は、酸化スケール部４全体の性状に影響を与える要件であり、この比率が低くなり過ぎると、酸化スケールが粉砕され、除去効率が悪くなる（粉々に粉砕されると残渣が残ってきれいに除去できない）。こうした観点から、ＦｅＯの比率は、スケール全体に対して２体積％以上とする必要がある。好ましくは、５体積％以上であり、より好ましくは１０体積％以上である。
【００２１】
しかしながら、酸化スケール部４中のＦｅＯの比率があまり高くなり過ぎると、軟化焼鈍後の冷却工程で酸化スケールが剥離し易くなり、剥離部分で高密着性（難剥離性）の１μｍ未満の緻密なＦｅ3Ｏ4スケールが形成され、良好なメカニカルデスケーリング性が確保でできなくなる。こうした観点から、ＦｅＯの比率は、２５体積％以下とする必要がある。好ましくは、２３体積％以下であり、より好ましくは２０体積％以下である。
【００２２】
酸化スケール部４中のＦｅＯの比率は、表層からＸＲＤ（Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）による定量分析によって測定できる(後述する)。
【００２３】
酸化スケール部の密着性は、地鉄部２と酸化スケール部４の界面３付近での酸化スケール部の構造にも大きく影響される。本発明では地鉄部２と酸化スケール部４の界面３から０．５μｍまでの領域５（前記図１参照、この領域を「界面領域」と呼ぶことがある）における酸化スケール部の構造も適切に規定している。この界面領域５には、地鉄部２に含まれるＣｒが拡散して、酸化スケール部４中に濃化する傾向を示す。この界面領域５でのＣｒ平均濃度が過剰になると、酸化スケール部４が地鉄部２に強固に密着し、良好なメカニカルデスケーリング性を確保できなくなる。こうした観点から、界面領域５でのＣｒ平均濃度は１０原子％以下とする必要がある。好ましくは５原子％以下であり、より好ましくは２原子％以下である。
【００２４】
尚、界面領域５でのＣｒ平均濃度は、スケール断面でのＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  
Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏａｎａｌｙｚｅｒ）ライン分析によって測定された値の平均値で定量評価できる（後述する）。
【００２５】
また界面領域５におけるＦｅＯの平均比率が３５原子％以上であることも重要な要件である。この平均比率が３５原子％未満になると、酸化スケール部が地鉄部表面（界面）に強固に密着し、良好なメカニカルデスケーリング性が確保できない。好ましくは４０原子％以上であり、より好ましくは４５原子％以上である。界面領域５でのＦｅＯの平均比率の上限については、特に限定されないが、概ね５０原子％以下である。
【００２６】
尚、界面領域における酸化スケール部中のＦｅＯの平均比率は、上記Ｃｒ平均濃度と同様に、スケール断面でのＥＰＭＡライン分析によって測定された値の平均値で定量評価できる（後述する）。
【００２７】
軟化焼鈍に供される圧延線材は、一般的に下記のようにして製造される。まず加熱炉でビレットを９００〜１２００℃程度まで加熱し、生成した一次スケールを高圧水デスケーラでデスケーリング処理し、その後粗圧延、仕上げ圧延を経て、巻き線機によって所定の線径に加工して圧延線材とする。
【００２８】
圧延線材は、軟化焼鈍されることによって、本発明の鋼線材とされる。軟化焼鈍炉に投入するときの圧延線材表面のスケール部厚さは、軟化焼鈍後のスケール厚さを１５μｍ以下にする観点からして、１５μｍ以下とすることが好ましい。より好ましくは、１０μｍ以下であり、更に好ましくは５μｍ以下である。圧延線材表面の酸化スケール部厚さは、巻き線機で巻取り温度が高いほど厚くなる。こうした観点から、巻取り温度は１０００℃以下とすることが好ましい。より好ましくは９００℃以下、更に好ましくは８５０℃以下である。また、軟化焼鈍炉に投入する前に、圧延線材の酸化スケール部を全部若しくは一部除去するデスケーリング処理（ショットブラスト処理、酸洗処理など）を行っても良い。
【００２９】
本発明で規定する酸化スケール部の構造を得るためには、軟化焼鈍条件と軟化焼鈍後の冷却を下記の範囲内で行うことが好ましい。まず軟化焼鈍温度は、６００〜９００℃程度とする。この温度が６００℃未満となると、軟質化効果が得られず、鋼線材をビッカース硬度で２５０Ｈｖ以下とすることが困難になる。より好ましくは６２０℃以上、更に好ましくは６４０℃以上である。しかしながら、焼鈍温度が９００℃を超えると、脱炭による表面品質の悪化を招くことになる。より好ましくは８８０℃以下、更に好ましくは８６０℃以下である。尚、この温度は、鋼線材の表面温度で測定したものである。
【００３０】
軟化焼鈍時間は、５時間以上、２４時間以内とすることが好ましい。軟化焼鈍時間が５時間に満たないと軟質化効果が得られず、２４時間を超えると、脱炭による表面品質の悪化を招くことになる。より好ましくは５時間以上（更に好ましくは７時間以上）、２３時間以下（更に好ましくは２１時間以下）である。
【００３１】
軟化焼鈍時の雰囲気については、水蒸気濃度を５〜２５容量％の範囲とする。水蒸気含有雰囲気では、酸化スケール部の内側に（界面から地鉄部側）にＦｅＯスケールが生成しやすくなり、界面領域でのＣｒ酸化物の密度が低下し、界面領域のＣｒ平均濃度を下げることができる。
【００３２】
焼鈍雰囲気中の水蒸気濃度が５容量％未満となると、水蒸気酸化の効果が得られず、２５容量％を超えると、酸化スケール部の厚さが１５μｍを超えるようになり、焼鈍炉抽出後の酸化スケール剥離を招くことになる。
【００３３】
また、焼鈍炉内の酸素濃度は、１容量％以下に制御する。酸素濃度の増加は、スケールロスの増大を招き、生産性が悪化する。その他、焼鈍炉内には、ＣＯガス、ＣＯ2ガス、炭化水素ガス、水素ガス等が少量含まれていても良い。そして、残部は窒素ガスとすることが好ましい。
【００３４】
焼鈍炉抽出した後の鋼線材は冷却されるが、２００℃までの平均冷却速度は１０℃／分以上とする。このときの冷却速度が、１０℃／分未満では、焼鈍炉内で形成されたＦｅＯスケールがＦｅ3Ｏ4に変態し、所望のＦｅＯ比率を得ることができない。尚、冷却速度を適切にする温度範囲を２００℃までとしたのは、２００℃以下ではスケール構造に変化が生じないという観点からである。冷却時の雰囲気は特に限定されず、例えば大気雰囲気や窒素雰囲気を使用できる。
【００３５】
本発明の鋼線材（地鉄部）の化学成分の範囲限定理由は、次の通りである。この化学成分組成は、本発明の鋼線材が軸受け用鋼線や冷間圧造用鋼線の製造に用いられることを想定したものである。
【００３６】
（Ｃ：０．１〜１．５質量％）
Ｃは、鋼線としての強度を確保する上で有用な元素であり、所定の強度を得るためには０．１質量％以上含有させる必要がある。しかしながら、Ｃ含有量が過剰になると、冷間加工性が劣化するので、１．５質量％以下とする必要がある。Ｃ含有量の好ましい下限は、０．２質量％以上（より好ましくは０．４質量％以上）であり、好ましい上限は１．３質量％以下（より好ましくは１．１質量％以下）である。
【００３７】
（Ｃｒ：０．５〜３質量％）
Ｃｒは、鋼線としての強度を確保する上で有用な元素であり、所定の強度を得るためには０．５質量％以上含有させる必要がある。しかしながら、Ｃｒ含有量が過剰になると、延性を損なうので、３質量％以下とする必要がある。Ｃｒ含有量の好ましい下限は、０．６質量％以上（より好ましくは０．８質量％以上）であり、好ましい上限は２．５質量％以下（より好ましくは２．０質量％以下）である。
【００３８】
（Ｓｉ：０．１〜２．５質量％）
Ｓｉは、鋼線としての強度を確保する上で有用な元素であり、所定の強度を得るためには０．１質量％以上含有させる必要がある。しかしながら、Ｓｉ含有量が過剰になると、延性を損なうので、２．５質量％以下とする必要がある。Ｓｉ含有量の好ましい下限は、０．１５質量％以上（より好ましくは０．２０質量％以上）であり、好ましい上限は２．０質量％以下（より好ましくは１．５質量％以下）である。
【００３９】
（Ｍｎ：０．０１〜２質量％）
Ｍｎは、鋼線の強度および靭性を確保するために有用な元素であり、そのためにはＭｎの含有量は０．０１質量％以上とする必要がある。しかしながら、Ｍｎ含有量が過剰になると、鋼線の靭性および溶接性を阻害するので、２質量％以下とする必要がある。Ｍｎ含有量の好ましい下限は、０．０５質量％以上（より好ましくは０．１質量％以上）であり、好ましい上限は１．８質量％以下（より好ましくは１．５質量％以下）である。
【００４０】
本発明の鋼線材における基本成分は上記の通りであり、残部は鉄および不可避的不純物（例えば、Ｐ，Ｓ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｎ等）であるが、必要によって、（ａ）不可避的不純物中のＰ：０．０５質量％以下（０％を含まない）、Ｓ：０．０５質量％以下（０％を含まない）およびＣｕ：０．４質量％以下に夫々抑制することや、更に（ｂ）Ｍｏ：１質量％以下（０％を含まない）、Ｎｉ：２質量％以下（０％を含まない）、Ｖ：１質量％以下（０％を含まない）およびＮｂ：１質量％以下（０％を含まない）よりなる群から選ばれる１種以上、（ｃ）Ｔｉ：０．２質量％以下（０％を含まない）を含有することも有用であり、抑制若しくは含有した元素の種類に応じて、鋼線材の特性が更に改善される。これらの元素の範囲設定理由は次の通りである。
【００４１】
（不可避的不純物中のＰ：０．０５質量％以下（０％を含まない）、Ｓ：０．０５質量％以下（０％を含まない）およびＣｕ：０．４質量％以下（０％を含まない））
不可避的に混入するＰは、微量の場合には鋼材の強度を高める作用を発揮するが、過剰に含有すると脆性を劣化させるので、０．０５質量％以下（より好ましくは０．０３質量％以下）とすることが好ましい。Ｓは、硫化物系介在物（例えば、ＭｎＳ）を形成し、これが鋼材の熱間圧延時に偏析することによって、鋼材を脆化させるので、０．０５質量％以下（より好ましくは０．０３質量％以下）に抑制することが好ましい。Ｃｕも不可避的に混入してくる元素であるが、Ｃｕは１３５６Ｋで液相となり、熱間圧延での変形時中にオーステナイト結晶粒界に侵入し、表面割れを発生させるので、その含有量は０．４質量％以下（より好ましくは０．２質量％以下）に抑制することが好ましい。
【００４２】
（Ｍｏ：１質量％以下（０％を含まない）、Ｎｉ：２質量％以下（０％を含まない）、Ｖ：１質量％以下（０％を含まない）およびＮｂ：１質量％以下（０％を含まない）よりなる群から選ばれる１種以上）
Ｍｏ、Ｎｉ、ＶおよびＮｂは、鋼線の強度を高めるために有用な元素であり、必要に応じて含有される。これらは１種または２種以上併用して含有できる。このうちＭｏ含有量が過剰になると、鋼線の延性を損なうので１質量％以下とするのがよい。より好ましくは、０．８質量％以下（更に好ましくは０．５質量％以下）である。Ｍｏによる効果を発揮させるには、Ｍｏ含有量は０．０１質量％以上とすることが好ましく、より好ましくは０．０８質量％以上（更に好ましくは０．１５質量％以上）である。
【００４３】
Ｎｉは、鋼材の焼入れ性を高めて強度を高めるために有用な元素であるが、Ｎｉ含有量が過剰になると、鋼線表面に不均一に濃化して、スケール表面の凹凸を大きくしてスケール剥離性を悪化させるので２質量％以下とするのがよい。より好ましくは、１．８質量％以下（更に好ましくは１．５質量％以下）である。尚、Ｎｉによる効果を発揮させるには、Ｎｉ含有量は０．０１質量％以上とすることが好ましく、より好ましくは０．０８質量％以上（更に好ましくは０．１５質量％以上）である。
【００４４】
ＶおよびＮｂは、微細な炭化物を形成することによって鋼線の強度を高めるために有用な元素であるが、これらの含有量が１質量％を超えてもコスト高の原因となるだけでなく、降伏点（降伏比）を上昇させて加工性を低下させることになる。より好ましくは、いずれも０．５質量％以下（更に好ましくは０．１質量％以下）である。ＶおよびＮｂによる効果を発揮させるには、いずれも含有量は０．０１質量％以上とすることが好ましく、より好ましくは０．０５質量％以上（更に好ましくは０．１０質量％以上）である。
【００４５】
（Ｔｉ：０．２質量％以下（０％を含まない））
Ｔｉは、脱酸剤として添加されるが、過剰に含有されると鋼線の靭性を損なうので０．２質量％以下とするのがよい。より好ましくは、０．１５質量％以下（更に好ましくは０．１質量％以下）である。Ｔｉによる効果を発揮させるには、Ｔｉ含有量は０．０１質量％以上とすることが好ましく、より好ましくは０．０３質量％以上（更に好ましくは０．０５質量％以上）である。
【００４６】
本発明の鋼線材は、メカニカルデスケーリング性が良好なものとなる。即ち、ブラスト処理（ショットブラスト処理）が施されることを想定したものである。このような鋼線材は、軸受け用鋼線または冷間圧造用鋼線の製造に用いられるとして有用である。
【００４７】
鋼線を製造するに当たっては、上記のような鋼線材に対して、ブラスト処理を施すことによって酸化スケール部を除去するメカニカルデスケーリング工程と、スケールを除去した鋼線材と冷間伸線する伸線工程を含んで鋼線を製造するようすれば良い。このようにして得られる鋼線は、軸受け用鋼線または冷間圧造用鋼線として有用である。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００４９】
（実施例）
下記表１に示す化学成分組成（鋼種Ａ〜Ｇ）の各圧延材において、表面スケールを研削し、直径：１０ｍｍ、長さ：２００ｍｍの円柱状サンプルに加工した。このサンプルを管状炉に設置し、軟化焼鈍と同様のヒートパターン（温度、時間）で熱処理した。酸化スケール部厚さ、界面領域のＣｒ濃度は、熱処理雰囲気中の水蒸気濃度を変えることで調整し、酸化スケール部の組成は軟質化焼鈍終了後の冷却速度を変えることで調整した（下記表２）。尚、表１における「ｔｒ．」は分析限界値以下を示す。また、熱処理雰囲気は、表２に記載された濃度の水蒸気と約３容量％の水素とを含み、酸素が１容量％以下に抑制され、残部が窒素の雰囲気とした。
【００５０】
【表１】
2014141716.tif 000002
【００５１】
【表２】
2014141716.tif 000003
【００５２】
このようにして作製した、酸化スケール付きの円柱状サンプルについて、（ａ）酸化スケール部厚さ、（ｂ）界面領域のＣｒ濃度、（ｃ）酸化スケール部中のＦｅＯの比率、（ｄ）界面領域でのＦｅＯ比率を下記の方法によって測定した。
【００５３】
（酸化スケール部厚さの測定）
酸化処理後の線材サンプルの曲面に付着したスケールが観察できるように樹脂埋め研磨加工を施した。円周上の任意の５点をＳＥＭ観察してスケールの厚さを測定し、平均値を求めた。
【００５４】
（界面領域のＣｒ濃度の測定）
上記樹脂埋めサンプルを用いてＥＰＭＡ分析を行い、界面から０．５μｍの領域の任意の５点についてポイント分析を行い、検出された全ての元素中に含まれるＣｒ濃度を算出し、平均値を求めた。
【００５５】
（酸化スケール部中のＦｅＯの比率の測定）
酸化処理した線材側面の任意の１点のＸ線回折パターンを測定した。次に、同定されたスケールに対して定量（相対比）を行った。このときの選択したピークの成分と面指数の関係は下記の通りである。そのピークについて、ピークフィッティングを行い、ピーク強度を求めた。
成分（相）      ： 面指数
Ｆｅ3Ｏ4         ：（２２０），（４００）
ＦｅＯ          ：（２００）
Ｆａｙａｌｉｔｅ：（３０１）
Ｆｅ2Ｏ3         ：（０１２），（１０４）
【００５６】
計算されたピーク強度を下記（１）式に代入して相対比を求めた。
【００５７】
【数１】
2014141716.tif 000004
ここで、Ｃnは成分ｎの相対濃度（体積％）、Ａnはｎの相対感度係数、Ｙnは成分ｎのピーク強度（ｃｐｓ）である。
【００５８】
（界面領域でのＦｅＯ比率の測定）
上記樹脂埋めサンプルを用いてＥＰＭＡ分析を行い、界面から０．５μｍの領域の任意の５点についてポイント分析を行い、検出された全ての元素中に含まれるＯ濃度を算出し、平均値を求めた。このＯ濃度の平均値をＦｅＯ比率とした。
【００５９】
上記酸化スケール付きの円柱状サンプルのメカニカルデスケーリング性を評価するために、ショットブラスト処理を施した。ショットブラスト処理は、ブラスターの照射口に対してサンプルを移動させながら（線速）、硬質砥粒をガスジェットでサンプル表面に照射した。外観評価は目視で行い、ショットブラスト処理後のサンプルの表面が金属光沢を呈するのに必要な線速を求めた。このときの線速が速い方が、メカニカルデスケーリング性が良好であることを意味する。この線速が３０ｍ／分以上で合格とした。線速は好ましくは５０ｍ／分以上、より好ましくは７０ｍ／分以上である。軟化焼鈍後の鋼線材は、いずれもビッカース硬度が２５０Ｈｖ以下であった。このとき、軟化焼鈍冷却時のスケール剥離の有無についても目視確認した。その結果を、下記表３に示す。
【００６０】
【表３】
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【００６１】
これらの結果から、次のように考察できる。まず試験Ｎｏ．８〜２４のものは、本発明で規定する要件を満足する例であり、良好なメカニカルデスケーリング性（線速３０ｍ／分以上）を発揮していることが分かる。
【００６２】
これに対して、試験Ｎｏ．１〜７のものは、本発明で規定するいずれかの要件を満たさないものであり、良好なメカニカルデスケーリング性が達成されない。即ち、試験Ｎｏ．１は、焼鈍時間が短くなることによって、スケール厚さが薄くなっている例であり、良好なメカニカルデスケーリング性が達成できない。
【００６３】
試験Ｎｏ．２は、焼鈍温度が高くなってスケール厚さが厚くなっている例であり（軟化焼鈍冷却時にスケール剥離も発生）、二次スケールが除去できていない。試験Ｎｏ．３は、焼鈍後の冷却速度が遅くなって、スケール中のＦｅＯ平均比率が少なくなっている例であり、良好なメカニカルデスケーリング性が達成できない。
【００６４】
試験Ｎｏ．４は、焼鈍雰囲気中の水蒸気濃度が高くなって、スケール中のＦｅＯ平均比率が高くなっている例であり（軟化焼鈍冷却時にスケール剥離も発生）、二次スケールが除去できていない。試験Ｎｏ．５は、焼鈍温度が高くなると共に、焼鈍雰囲気中の水蒸気濃度が低くなって、界面領域でのＣｒ濃度が過剰になっている例であり、良好なメカニカルデスケーリング性が達成できない。
【００６５】
試験Ｎｏ．６は、焼鈍雰囲気中の水蒸気濃度が低くなると共に、焼鈍後の冷却速度が遅くなって、界面領域でのＦｅＯ平均比率が少なくなっている例であり、良好なメカニカルデスケーリング性が達成できない。試験Ｎｏ．７は、焼鈍雰囲気中の水蒸気濃度が低くなると共に焼鈍後の冷却速度が遅くなって、スケール中のＦｅＯ平均比率が少なくなり、且つ界面領域でのＣｒ濃度が過剰になっている例であり、良好なメカニカルデスケーリング性が達成できない。
【符号の説明】
【００６６】
１  鋼線材
２  地鉄部
３  地鉄部表面（界面）
４  酸化スケール部
５  界面領域
【図１】
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