(57)【要約】【課題】球状化熱処理時間を短縮できる冷間圧造用線材、これを用いた加工品およびこれらの製造方法を提供する。【解決手段】本発明による冷間圧造用線材は、重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ａｌ：０．０２〜０．０５％、Ｎ：０．００４〜０．０２％を含み、Ｎｂ：０．００１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３％よりなるグループから選ばれた１種以上を含み、残りは、Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、微細組織は、パーライトコロニー内に存在するセメンタイトの長短軸比が２００：１以下である。【選択図】図４
2021509151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ａｌ：０．０２〜０．０５％、Ｎ：０．００４〜０．０２％を含み、Ｎｂ：０．００１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３％よりなるグループから選ばれた１種以上を含み、残りは、Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、
微細組織としてパーライトのコロニーを含み、
前記パーライトのコロニー内に存在するセメンタイトの長短軸比が２００：１以下であることを特徴とする冷間圧造用線材。
【請求項２】
前記パーライトのうち分節セメンタイトは、面積分率で５〜５０％であることを特徴とする請求項１に記載の冷間圧造用線材。
【請求項３】
前記パーライトのコロニーの最大サイズは、５μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の冷間圧造用線材。
【請求項４】
微細組織としてフェライトを含み、
前記フェライトの結晶粒サイズの最大サイズは、５μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の冷間圧造用線材。
【請求項５】
Ａｌ系炭質化物、Ｎｂ系炭質化物、Ｖ系炭質化物、Ｍｏ系炭質化物、Ｔｉ系炭質化物のうちの少なくとも１種以上の析出物を内部に含むことを特徴とする請求項１に記載の冷間圧造用線材。
【請求項６】
重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ａｌ：０．０２〜０．０５％、Ｎ：０．００４〜０．０２％を含み、Ｎｂ：０．００１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３％よりなるグループから選ばれた１種以上を含み、残りは、Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、前記残りは、Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組織を有し、
微細組織は、セメンタイトの長短軸比が５：１以下であるセメンタイトの全体面積に対する比率が８０％以上であることを特徴とする加工品。
【請求項７】
重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ａｌ：０．０２〜０．０５％、Ｎ：０．００４〜０．０２％を含み、Ｎｂ：０．００１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３％よりなるグループから選ばれた１種以上を含み、残りは、Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼片を加熱する段階と、
前記加熱した鋼片に対して７００〜７８０℃で仕上げ圧延を行う熱間圧延段階と、
前記熱間圧延後に５〜２０℃／ｓの冷却を６００℃まで行い、５℃／ｓ以下で４００℃まで冷却を行う冷却段階と、
を含むことを特徴とする冷間圧造用線材の製造方法。
【請求項８】
前記熱間圧延段階で仕上げ圧延直前のオーステナイトの結晶粒サイズが１０μｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載の冷間圧造用線材の製造方法。
【請求項９】
前記熱間圧延段階で仕上げ圧延時の変形量は、０．４以上であることを特徴とする請求項７に記載の冷間圧造用線材の製造方法。
【請求項１０】
前記鋼片の加熱段階は、９００〜１０５０℃で９０ｍｉｎ以内に維持して行われることを特徴とする請求項７に記載の冷間圧造用線材の製造方法。
【請求項１１】
重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ａｌ：０．０２〜０．０５％、Ｎ：０．００４〜０．０２％を含み、Ｎｂ：０．００１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３％よりなるグループから選ばれた１種以上を含み、残りは、Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、微細組織は、パーライトのコロニー内のセメンタイトの長短軸比が２００：１以下である線材を用いて加工品を製造する加工品の製造方法であって、
６５０〜７８０℃で加熱速度５０〜１００℃／ｈｒで６〜１０時間加熱する加熱段階と、
冷却速度１０〜２０℃／ｈｒで軟化熱処理を行う段階と、
を含むことを特徴とする加工品の製造方法。
【請求項１２】
セメンタイトの長短軸比が５：１以下であるセメンタイトの全体面積に対する比率が８０％以上であることを特徴とする請求項１１に記載の加工品の製造方法。
【請求項１３】
内部の炭質化物が全体の８０％以上であることを特徴とする請求項１１に記載の加工品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷間圧造用線材に関し、より詳細には、冷間圧造用ボルト用に使用可能であり、球状化熱処理の短縮が可能な冷間圧造用線材、これを用いた加工品、およびこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの構造用鋼は、熱間加工後に再加熱、焼き入れ、焼き戻し処理を行って強度と靭性を高めて使用する調質鋼（Ｑｕｅｎｃｈｅｄ  ａｎｄ  Ｔｅｍｐｅｒｅｄ  Ｓｔｅｅｌ）である。
【０００３】
これとは異なり、非調質鋼は、調質鋼に代わる鋼であって、熱間加工後に別途の熱処理を行わなくても、熱処理した鋼の材質とほぼ類似した強度などの機械的特性を得ることができる鋼を意味する。
【０００４】
一般的な線材製品は、熱間圧延線材、冷間伸線、球状化熱処理、冷間伸線、冷間圧造、急冷および焼き戻しを行って、最終製品に製造される。
【０００５】
反面、非調質線材は、熱間圧延線材、冷間伸線、冷間圧造工程を経て最終製品に製造される。このように従来の製品加工工程で必要な２つの熱処理（球状化熱処理とＱ＆Ｔ熱処理）を省略することによって素材の製造コストを低減して、経済性に優れた製品を得ることができる。
【０００６】
非調質鋼は、熱処理工程を省略した経済的な製品であり、最終急冷および焼き戻しを行わないので、熱処理による欠陥、すなわち熱処理ひずみによる直進性が確保される効果があり、多くの製品に適用されている。
【０００７】
ただし、非調質鋼の場合、熱処理工程が省略された状態で持続的な冷間加工が進められるので、工程が進めば進むほど製品の強度が上昇する反面、軟性が持続的に低下する短所がある。
【０００８】
また、ボルトの製造において、転造寿命を増加させるために、線材の伸線後に必須的に球状化熱処理を行わなければならず、このような球状化熱処理は、工程時間が長く、製造コストを上昇させる原因になる。
【０００９】
このため、球状化熱処理時間を短縮できる冷間圧造が可能な線材の開発が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、球状化熱処理時間を短縮できる冷間圧造用線材、これを用いた加工品、およびこれらの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による冷間圧造用線材は、重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ａｌ：０．０２〜０．０５％、Ｎ：０．００４〜０．０２％を含み、Ｎｂ：０．００１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３％よりなるグループから選ばれた１種以上を含み、残りは、Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、微細組織は、パーライトのコロニー内に存在するセメンタイトの長短軸比が２００：１以下であることを特徴とする。
【００１２】
前記パーライトのうち分節セメンタイトは、面積分率で５〜５０％であることが好ましい。
【００１３】
前記パーライトのコロニーの最大サイズは、５μｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
また、微細組織としてフェライトを含み、前記フェライトの結晶粒サイズの最大サイズは、５μｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
Ａｌ系炭質化物、Ｎｂ系炭質化物、Ｖ系炭質化物、Ｍｏ系炭質化物、Ｔｉ系炭質化物のうちの少なくとも１種以上の析出物を内部に含み得る。
【００１６】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による加工品は、重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ａｌ：０．０２〜０．０５％、Ｎ：０．００４〜０．０２％を含み、Ｎｂ：０．００１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３％よりなるグループから選ばれた１種以上を含み、残りは、Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、前記残りは、Ｆｅおよび不可避的不純物からなる組織を有し、微細組織は、セメンタイトの長短軸比が５：１以下であることを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による冷間圧造用線材の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ａｌ：０．０２〜０．０５％、Ｎ：０．００４〜０．０２％を含み、Ｎｂ：０．００１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３％よりなるグループから選ばれた１種以上を含み、残りは、Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼片を加熱する段階と、前記加熱した鋼片に対して７００〜７８０℃で仕上げ圧延を行う熱間圧延段階と、前記熱間圧延後に５〜２０℃／ｓの冷却を６００℃まで行い、５℃／ｓ以下で冷却を４００℃まで行う冷却段階と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
前記熱間圧延段階で仕上げ圧延直前のオーステナイトの結晶粒サイズが１０μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
前記熱間圧延段階で仕上げ圧延時の変形量は、０．４以上であることが好ましい。
【００２０】
前記鋼片の加熱段階は、９００〜１０５０℃で９０ｍｉｎ以内に維持して行われ得る。
【００２１】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による加工品の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ａｌ：０．０２〜０．０５％、Ｎ：０．００４〜０．０２％を含み、Ｎｂ：０．００１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３％よりなるグループから選ばれた１種以上を含み、残りは、Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、微細組織は、パーライトのコロニー内のセメンタイトの長短軸比が２００：１以下である線材を用いて加工品を製造する加工品の製造方法であって、６５０〜７８０℃で加熱速度５０〜１００℃／ｈｒで６〜１０時間加熱する加熱段階と、冷却速度１０〜２０℃／ｈｒで軟化熱処理を行う段階と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
前記セメンタイトの長短軸比が５：１以下であることが好ましい。
【００２３】
内部の炭質化物が全体の８０％以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による冷間圧造用線材およびこれを用いた加工品は、球状化熱処理時間を短縮することができ、これにより費用が節減される効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は、仕上げ圧延開始前の比較例１の微細組織を示す写真であり、（ｂ）は、仕上げ圧延開始前の本発明の一実施例である発明例２の微細組織を示す写真である。
【図２】（ａ）は、仕上げ圧延直後に冷却初期の比較例１の微細組織を示す写真であり、（ｂ）は、仕上げ圧延直後に冷却初期の本発明の一実施例である発明例２の微細組織を示す写真である。
【図３】（ａ）は、徐冷を通じて得られた比較例３の線材の微細組織を示す写真であり、（ｂ）は、徐冷を通じて得られた本発明の一実施例である発明例４の線材の微細組織を示す写真である。
【図４】（ａ）は、球状化熱処理後の比較例３の微細組織を示す写真であり、（ｂ）は、球状化熱処理後の本発明の一実施例である発明例４の微細組織を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明を実施するための最良の形態による冷間圧造用線材は、重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ａｌ：０．０２〜０．０５％、Ｎ：０．００４〜０．０２％を含み、Ｎｂ：０．００１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３％よりなるグループから選ばれた１種以上を含み、残りは、Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、微細組織は、パーライトコロニー内に存在するセメンタイトの長短軸比が２００：１以下である。
【００２７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施形態は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に、本発明の思想を十分に伝達するために提示するものである。本発明は、本明細書で提示した実施形態のみに限定されず、他の形態で具現され得る。図面は、本発明を明確にするために、説明と関係ない部分の図示を省略し、理解を助けるために構成要素のサイズを多少誇張して表現する。
【００２８】
本発明の一実施形態による冷間圧造用線材は、重量％で、Ｃ：０．１５〜０．５％、Ｓｉ：０．１〜０．４％、Ｍｎ：０．３〜１．５％、Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ａｌ：０．０２〜０．０５％、Ｎ：０．００４〜０．０２％を含み、Ｎｂ：０．００１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３％よりなるグループから選ばれた１種以上を含む。
【００２９】
本発明による冷間圧造用線材に含まれる各成分の役割およびその含有量について、以下に説明する。下記の成分に対する％は、重量％を意味する。
【００３０】
Ｃ（炭素）の含有量は、０．１５〜０．５％である。
Ｃの含有量が０．５％以上である場合、ほぼすべての組織がパーライトから構成され、フェライト結晶粒を確保しにくい。これとは反対に、Ｃが０．１５％未満である場合には、母材強度の低下に起因して最終クエンチおよびテンパリング熱処理後に十分な強度を確保しにくい。これにより、本発明の一実施形態によれば、Ｃの含有量は、０．１５〜０．５％とする。
【００３１】
Ｓｉ（シリコン）の含有量は、０．１〜０．４％である。
Ｓｉは、鋼の強度確保に重要な元素である。Ｓｉが０．１％未満である場合、鋼の強度および十分な焼き入れ性の確保が難しい。これとは反対に、Ｓｉが０．４％を超過する場合には、軟化熱処理後の冷間鍛造時に冷間加工性を悪化させる。これにより、本発明の一実施形態によれば、Ｓｉの含有量は、０．１〜０．４％である。
【００３２】
Ｍｎ（マンガン）の含有量は、０．３〜１．５％である。
Ｍｎは、基地組織内に置換用固溶体を形成し、パーライトの層間間隔を微細化する。Ｍｎが１．５％を超過して含まれる場合、Ｍｎ偏析による組織不均一に起因してクラックが発生し得る。また、鋼の凝固時にマクロ偏析またはミクロ偏析が起こることがあり、Ｍｎ偏析は、他の元素に比べて相対的に低い拡散係数を有しており、これによって、偏析帯を助長し、硬化能が向上する。これは、中心部低温組織（Ｃｏｒｅ  ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ）を生成する主原因となる。これとは反対に、Ｍｎが０．３％未満で添加される場合には、クエンチおよびテンパリング熱処理後にマルテンサイト組織確保のための十分な焼き入れ性が確保されにくい。これにより、本発明の一実施形態によれば、Ｍｎの含有量は、０．３〜１．５％である。
【００３３】
Ｃｒ（クロム）の含有量は、０．１〜１．５％である。
Ｃｒが０．１％未満である場合、最終クエンチおよびテンパリング熱処理時にマルテンサイトを得るための焼き入れ性を十分に確保しにくい。これとは反対に、Ｃｒが１．５％を超過する場合には、中心偏析が生成されて、線材内低温組織が発生する可能性が高い。これにより、本発明の一実施形態によれば、Ｃｒの含有量は、０．１〜１．５％とする。
【００３４】
Ａｌ（アルミニウム）の含有量は、０．０２〜０．０５％である。
Ａｌは、脱酸剤として重要な元素である。Ａｌが０．０２未満である場合、脱酸力が確保されにくい。これとは反対に、Ａｌが０．０５％を超過する場合には、Ａｌ２Ｏ３などの硬質介在物が増加し、これに伴い、連鋳時に介在物によるノズルの目詰まりが発生し得る。これにより、本発明の一実施形態によれば、Ａｌ含有量は、０．０２〜０．０５％とする。
【００３５】
Ｎ（窒素）の含有量は、０．００４〜０．０２％とする。
Ｎが０．００４％以下である場合、窒化物の確保が難しく、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖなどの析出量が減少する。これとは反対に、Ｎが０．０２％以上である場合には、析出物と結合しない固溶窒素により、線材の靭性、軟性の低下が発生し得る。これにより、本発明の一実施形態によれば、Ｎの含有量を０．００４〜０．０２％とする。
【００３６】
本発明の一実施形態によれば、Ｎｂ：０．００１〜０．０３％、Ｖ：０．０１〜０．３％、Ｍｏ：０．０１〜０．５％、Ｔｉ：０．００１〜０．０３％よりなるグループから選ばれた１種以上を含む。
【００３７】
Ｎｂ（ニオビウム）の含有量は、０．００１〜０．０３％とする。
Ｎｂは、Ｎｂ（Ｃ、Ｎ）などの炭質化物を形成して、圧延時にフェライト、パーライト線材組織を微細化する。ただし、その含有量が０．００１％未満である場合、十分に析出されない。これとは反対に、Ｎｂの含有量が０．０３％を超過する場合には、析出物の粗大化によって析出効果が減少する悪影響が発生し得る。これにより、本発明の一実施形態においてＮｂが含まれる場合、その含有量は、０．００１〜０．０３％とする。
【００３８】
Ｔｉ（チタニウム）の含有量は、０．００１〜０．０３％である。
Ｔｉは、強力な炭質化物形成元素であって、加熱炉内結晶粒の微細化に役に立つ。ただし、Ｔｉが０．００１％未満である場合は、析出量が少なく、効果が減少する。これとは反対に、Ｔｉが０．０３％を超過して含まれる場合には、析出物の粗大化によって靭性、軟性を低下させる。これにより、本発明の一実施形態においてＴｉが含まれる場合、Ｔｉの含有量を０．００１〜０．０３％とする。
【００３９】
Ｖ（バナジウム）の含有量は、０．０１〜０．３％である。
Ｖは、ＶＣ、ＶＮ、Ｖ（Ｃ、Ｎ）などを形成し、圧延時にフェライト、パーライト線材組織の微細化を誘導する元素である。Ｖの含有量が０．０１％未満である場合は、母材内Ｖ析出物の分布が少なくなって、フェライト粒界を固定させず、これに伴い、靭性に及ぼす影響が少なくなる。これとは反対に、Ｖの含有量が０．３％を超過すると、粗大な炭質化物が形成されて、靭性に悪影響を及ぼす。これにより、本発明の一実施形態においてＶが含まれる場合、Ｖの含有量は、０．０１〜０．３％とする。
【００４０】
Ｍｏ（モリブデン）の含有量は、０．０１〜０．５％である。
Ｍｏは、クエンチおよびテンパリング熱処理中のテンパリング時にＭｏ２Ｃの析出物を形成し、テンパリング時に強度が低下するテンパー軟化の抑制に効果的な元素である。ただし、Ｍｏの含有量が０．０１％未満である場合は、十分なテンパー軟化効果を発揮しにくい。これとは反対に、Ｍｏの含有量が０．５％を超過する場合には、線材状態で低温組織が発生し、低温組織の除去のための追加的な熱処理費用が必要になる。これにより、本発明の一実施形態においてＭｏが含まれる場合、Ｍｏの含有量は、０．０１〜０．５％とする。
【００４１】
本発明の一実施形態による冷間圧造用線材の微細組織は、パーライトコロニー内に存在するセメンタイトの長短軸比が２００：１以下である。
【００４２】
また、パーライトのうち分節セメンタイトは、面積分率で５〜５０％である。
【００４３】
また、パーライトのコロニーの最大サイズは、５μｍ以下である。
【００４４】
また、フェライトの結晶粒サイズの最大サイズは、５μｍ以下である。
【００４５】
また、本発明の一実施形態による冷間圧造用線材は、Ａｌ系炭質化物、Ｎｂ系炭質化物、Ｖ系炭質化物、Ｍｏ系炭質化物、Ｔｉ系炭質化物のうちの少なくとも１種以上の析出物を内部に含み得る。
【００４６】
また、上述した成分系を満たす線材を用いて製造した加工品の微細組織は、セメンタイトの長短軸比が５：１以下である。
【００４７】
以下、本発明の一実施形態による冷間圧造用線材の製造方法について詳細に説明する。
【００４８】
上述した成分系を満足する鋼片を加熱する。この際、加熱温度は、９００〜１０５０℃であり、９０分以内に維持する。
【００４９】
加熱した鋼片に対して７００〜７８０℃で仕上げ圧延を行う熱間圧延を行う。熱間圧延段階で、仕上げ圧延直前のオーステナイトの結晶粒サイズは、１０μｍ以下である。また、熱間圧延段階で、仕上げ圧延時の変形量は、０．４以上である。
【００５０】
熱間圧延後に５〜２０℃／ｓの冷却を６００℃まで行い、５℃／ｓ以下で４００℃まで冷却を行う冷却段階を行う。５〜２０℃／ｓの冷却は、パーライトの結晶粒サイズ５μｍ以下の組織で、セメンタイト厚さの最小化のために、速い冷却で変態を終了するものである。５℃／ｓ以下の徐冷は、パーライト分節を誘導するためである。
【００５１】
上述した方式で製造された線材を用いて加工品を製造する。加工品は、６５０〜７８０℃で、加熱速度５０〜１００℃／ｈｒで６〜１０時間の間加熱し、冷却速度１０〜２０℃／ｈｒで軟化熱処理を行って製造する。このような方式で製造された加工品は、セメンタイト長短軸比が５：１以下である。また、炭質化物が全体の８０％以上である。
【００５２】
以下、実施例を通じて本発明を具体的に説明するが、下記の実施例は、本発明を例示してさらに詳細に説明するためのものに過ぎず、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００５３】
下記の表１に示す組成を有し、記載された製造条件で製造された鋼を準備した。すべての比較例と実施例は、９ｍｍに線材圧延された。微細組織は、各圧延条件で比較した。
【００５４】
【表１】
2021509151.tif 000003
【００５５】
図１（ａ）は、仕上げ圧延開始前の比較例１の微細組織を示す写真であり、図１（ｂ）は、仕上げ圧延開始前の本発明の一実施例である発明例２の微細組織を示す写真である。
【００５６】
本発明の一実施例である発明例２による図１（ｂ）の場合、比較例１である図１（ａ）よりもオーステナイト結晶粒サイズが微細であることを確認することができる。圧延前に小さいオーステナイト結晶粒は、圧延時に粒界で多くの変形を誘導して、圧延および冷却中にフェライト核生成サイトを最大化する。これを通じて、初析フェライト分率を最大化し、素材軟化を通した熱処理の省略を可能にする。また、結晶粒の微細化に寄与して、圧延終了後に拡散速度を増加させる長所がある。
【００５７】
図２（ａ）は、仕上げ圧延直後に冷却初期の比較例１の微細組織を示す写真であり、図２（ｂ）は、仕上げ圧延直後に冷却初期の本発明の一実施例である発明例２の微細組織を示す写真である。
【００５８】
本発明の一実施例である発明例２による図２（ｂ）の場合、比較例１による図２（ａ）よりもフェライト結晶粒サイズが小さいことを確認することができる。これに伴い、速い速度の拡散が可能である。本発明の一実施例によれば、圧延時に速い冷却を行うところ、初析フェライトの成長を抑制して、パーライト結晶粒サイズを微細化することができ、パーライト内板状セメンタイトの厚さを最小化する。
【００５９】
図３（ａ）は、徐冷を通じて得られた比較例３の線材の微細組織を示す写真であり、図３（ｂ）は、徐冷を通じて得られた本発明の一実施例である発明例４の線材の微細組織を示す写真である。
【００６０】
本発明の一実施例である発明例４による図３（ｂ）の場合、比較例３による図３（ａ）とは異なって、板状セメンタイトでなく、分節セメンタイトが生成されたことを確認することができる。また、フェライト微細組織も、冷間圧造に有利な粗大粒に成長したことを確認することができる。
【００６１】
下記の表２は、表１に示す条件の成分と製造条件で製造された線材のフェライト結晶粒のサイズ、パーライトコロニーのサイズ、線材セメンタイトの長短軸比、線材分節セメンタイト分率を記載し、このような線材を加工品に製造するための加熱速度、維持時間、冷却速度と加工品のセメンタイト５：１以下比率を記載した表である。
【００６２】
【表２】
2021509151.tif 000004
【００６３】
図４（ａ）は、球状化熱処理後の比較例３の微細組織を示す写真であり、図４（ｂ）は、球状化熱処理後の本発明の一実施例である発明例４の微細組織を示す写真である。
【００６４】
本発明の一実施例である発明例４による図４（ｂ）の場合、比較例３による図４（ａ）に比べて球状化がさらに多く行われたことを確認することができる。図４（ａ）の場合、球状化が７０％程度行われた場合であり、図４（ｂ）の場合、球状化が９０％程度行われた場合である。
【００６５】
上述したように本発明の例示的な実施例を説明したが、本発明は、これに限定されず、本技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の概念と技術範囲を逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明による冷間圧造用線材は、強度および軟性に優れていて、締結用に使用される高強度ボルトに活用され得る。
【図１】
2021509151.tif 000005
【図２】
2021509151.tif 000006
【図３】
2021509151.tif 000007
【図４】
2021509151.tif 000008
【国際調査報告】
2021509151.tif 000009
2021509151.tif 000010
2021509151.tif 000011
2021509151.tif 000012