轧制线材及其制造方法技术

一种轧制线材，其化学成分以质量％计含有C：0.95％～1.10％、Si：0.10％～0.70％、Mn：0.20％～1.20％、Cr：0.90％～1.60％，余量包含Fe以及不可避免的杂质，金属组织以面积率计包含90％以上100％以下的珠光体、0％以上5％以下的初析渗碳体、以及0％以上10％以下的具有粒状渗碳体的准珠光体，所述珠光体的珠光体块的平均径为1.0μm以上15μm以下，且所述珠光体块的最大径为所述平均径的1倍以上4倍以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及不实施球化热处理，能够以热轧态拉丝的轴承用高碳钢轧制线材。 本申请基于2012年1月20日在日本申请的专利申请2012-010042号要求优先权， 将其内容援引到这里。
技术介绍
高碳低合金线材，作为球轴承的钢球、滚子轴承的滚子等的原材料（轴承钢）使 用。在这些轴承钢的一般的制造方法中，在拉丝加工前进行球化热处理等。另外，虽然在该 球化热处理后进行拉丝加工，但一部分的细径的轴承钢，因拉丝所致的加工硬化而发生断 线，因此在拉丝加工途中进一步进行退火。 JIS G4805 :2008(或者IS0683-17 :1999)中规定的轴承钢，是C (碳）含量在共析 点以上的过共析钢，并且，添加有Cr (铬）。因此，通过初析渗碳体、马氏体的析出，拉丝加工 性显著降低。因此，现状是如上所述在拉丝加工前进行了球化热处理。但是，该球化热处理 成为生产效率恶化、成本增加的因素。近年，为了削减成本，省略了该球化热处理，需求即使 是热轧态下拉丝加工性也优异的轴承用高碳钢轧制线材。 关于拉丝加工性优异的高碳钢线材，专利文献1公开了一种钢线材，其通过规定 为铁素体的平均粒径20 μ m以下、以及最大粒径120 μ m以下，拉丝加工性提高。但是，专利 文献1并不以省略球化热处理为目的，未进行Cr含量多的合金组成下的技术研究。根据本 专利技术人的研究，即使使最大粒径的上限为120 μ m，也未必能得到良好的拉丝加工性。另外， 该专利文献的权利要求中记载的制造方法，是以15°C /秒以上的冷却速度冷却到630°C以 下之后，进一步加热的复杂工序。因此，在实机制造中设备成本高，担心钢材成本增加。 专利文献2公开了通过珠光体团（pearlite colony)的微细化、以及初析渗碳体的 增加，拉丝加工性提高的钢线材。但是，根据本专利技术人的研究，即使将珠光体团微细化，也未 必能得到充分的拉丝加工性。另外，专利文献2以初析渗碳体微细、较多地分散为主旨。但 是，根据本专利技术人的研究，当初析渗碳体的析出量过量时，确认到拉丝加工性降低。另外确 认到，虽然能够容许少许的初析渗碳体的析出，但是可能的话，希望初析渗碳体不析出。也 就是说，本专利技术的技术思想与专利文献2的技术思想不同。 另外，专利文献3公开了一种钢线材，其通过将被初析渗碳体包围的区域控制在 20 μ m以下，拉丝加工性提高。但是，根据本专利技术人的研究，即使将由初析渗碳体包围的区域 微细化，也未必能够得到拉丝加工性提高的结果。另外，可以看到与专利文献2同样地，专 利文献3也以初析渗碳体的积极的析出为技术思想。也就是说，专利文献3的技术思想与 本专利技术的技术思想不同。 而且，专利文献4公开了一种钢线材，其通过使初析渗碳体的面积率为3%以上、 片层间隔为〇. 15 μ m以下，拉丝加工性提高。但是，本专利技术人研究的结果，如果将片层间隔 微细化，则强度变高，因此对装置和拉模的负担变大，存在拉模寿命降低的问题。 专利文献5以及专利文献6公开了通过抑制初析渗碳体的析出，拉丝加工性提高 的钢线材及其制造方法。确实，通过抑制初析渗碳体的析出，能够确认到拉丝加工性的提 高。但是，要将初析渗碳体的面积率抑制在3%以下的话，需要急冷到规定的温度后，缓冷。 因此，设备成本变高,担心钢材成本增加。 在先技术文献 专利文献 专利文献1:日本国特开2006-200039号公报 专利文献2:日本国特开2004-100016号公报 专利文献3:日本国特开2003-129176号公报 专利文献4:日本国特开2003-171737号公报 专利文献5:日本国特开平08-260046号公报 专利文献6:日本国特开2001-234286号公报
技术实现思路
本专利技术是为解决上述以往的问题而创作的，其目的是提供能够省略拉丝加工前的 球化热处理的拉丝加工性优异的轴承用高碳钢轧制线材。另外，本专利技术的一方式涉及的轧 制线材以在制造成本方面也优异为目的。 本专利技术人详细研究了高碳钢轧制线材的金属组织与拉丝加工性的关系。其结果得 到了以下见解：(A)虽然初析渗碳体的过量的析出使拉丝加工性降低，但是即使少许地析 出初析渗碳体，通过珠光体块的微细化等，拉丝加工性也提高；(B)通过添加 Cr，即使轧制 线材的冷却速度小，珠光体块的大小也被微细化；(C)对拉丝加工性的提高，不仅珠光体块 的大小的平均值，珠光体块的大小的偏差也产生影响，此外，片层间距的粗大部、粒状渗碳 体等的金属组织的偏差、乳制线材的强度、其强度的偏差等也发生影响；(D)通过减慢轧制 线材的冷却速度，且减小部位间的温度差，可抑制金属组织和强度的偏差，能够进一步提高 拉丝加工性；等等,从而完成了本专利技术。 本专利技术的要旨如下。 (1)本专利技术的一方式涉及的轴承用高碳钢轧制线材，化学成分以质量％计，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Fe以及不可避免的杂质，金属组织以面积率计包含90 %以上100 %以下的珠光体、0 % 以上5%以下的初析渗碳体、以及0%以上10%以下的具有粒状渗碳体的准珠光体，上述珠 光体的珠光体块的平均径为1. 〇 μ m以上15 μ m以下，且上述珠光体块的最大径为上述平均 径的1倍以上4倍以下，抗拉强度是单位为MPa的下述式1所示的上限强度TS1以下。 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) 在此，:是单位为mm的上述轧制线材的线径、dp :是单位为μ m的上述珠光体块 的上述平均径、ΑΘ :是单位为％的上述初析渗碳体的面积率、Ap' ：是单位为％的上述准珠光 体的面积率。 (2)上述（1)所述的轧制线材中，上述化学成分以质量％计，可以进一步含有Mo : 大于0%且为0. 25%以下、B :大于0%且为0.0025%以下中的任一种或两种。 (3)上述（1)或（2)所述的轧制线材中，上述初析渗碳体的相对于长度方向正交的 径的最大值可以为1. 5μπι以下。 (4)上述⑴?⑶的任一项所述的轧制线材中，用与长度方向垂直的截面观察的 情况下的上述轧制线材的半径以mm为单位设为r时，在从上述截面的中心起算由1/2ι包 围的区域的内侧，片层间距达到〇.5μπι以上的片层粗大部以面积率计在上述珠光体中可 以为0%以上10%以下。 (5)上述（1)?（4)的任一项所述的轧制线材中，上述轧制线材的上述抗拉强度的 偏差，以上述抗拉强度的平均值为基准在负150MPa以上、正150MPa以下的范围内。 (6)本专利技术的一方式涉及的轴承用高碳钢轧制线材的制造方法，具有：使用由上 述（1)或（2)中记载的上述化学成分构成的钢，将精轧开始温度设为700°C以上850°C以下 来成形出轧制线材的精轧工序；在上述精轧工序后，将卷取温度设为650°C以上850°C以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轧制线材，其特征在于，化学成分以质量％计，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Fe以及不可避免的杂质，金属组织以面积率计包含90％以上100％以下的珠光体、0％以上5％以下的初析渗碳体、以及0％以上10％以下的具有粒状渗碳体的准珠光体，所述珠光体的珠光体块的平均径为1.0μm以上15μm以下，且所述珠光体块的最大径为所述平均径的1倍以上4倍以下，抗拉强度是单位为MPa的下述式1所示的上限强度TS1以下，TS1＝1500×(1‑0.5×ln(D0/5.5))‑150×exp(dp/15‑1)‑120×(exp(Aθ/5)‑1)‑80×exp(Ap’/10‑1)···(式1)，在此，D0：是单位为mm的所述轧制线材的线径；dp：是单位为μm的所述珠光体块的所述平均径；Aθ：是单位为％的所述初析渗碳体的面积率；Ap’：是单位为％的所述准珠光体的面积率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.20 JP 2012-0100421. 一种轧制线材，其特征在于，化学成分以质量％计，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Fe以及不可避免的杂质， 金属组织以面积率计包含90%以上100%以下的珠光体、0%以上5%以下的初析渗碳 体、以及〇%以上10%以下的具有粒状渗碳体的准珠光体， 所述珠光体的珠光体块的平均径为1. 〇 μ m以上15 μ m以下，且所述珠光体块的最大径 为所述平均径的1倍以上4倍以下， 抗拉强度是单位为MPa的下述式1所示的上限强度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， % :是单位为mm的所述轧制线材的线径； dp :是单位为μ m的所述珠光体块的所述平均径； Αθ :是单位为％的所述初析渗碳体的面积率； Αρ' ：是单位为％的所述准珠光体的面积率。2. 根据权利要求1所述的轧制线材，其特征在于，所述化学成分以质量％计，进一步含 有Mo :大...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本昌，儿玉顺一，西田朗，大山修，富增悠二，中村谦一，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP