极细高碳钢丝及其制造方法技术

一种极细高碳钢丝及其制造方法，该极细高碳钢丝及钢丝，按质量％含有Ｃ：０．９０％～１．２０％、Ｓｉ：０．０５％～１．２％、Ｍｎ：０．２％～１．０％、Ｎ：０．００５０％以下，丝径０．０５～０．５０ｍｍ，并且，在钢丝的示差扫描热分析曲线Ａ中，具有６０℃～１３０℃的温度范围内的发热峰Ｘ，而且，上述发热峰相对于连结该示差扫描热分析曲线Ａ中的６０℃和１３０℃的２点间的基准线Ｙ的最大高度ｈ在５μＷ／ｍｇ以上。通过如此的构成，形成在高速绞线时不发生脱层的、高强度的、延性优良的极细的高碳钢丝。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高强度的、高速绞线性、延性优良的。
技术介绍
在钢丝帘线(steel cord)、半导体切断用钢丝锯等中，采用丝径0.05～0.50mm、4200MPa以上的高强度的极细高碳钢丝。一般，这种极细高碳钢丝，通常根据需要，以在热轧后调整冷却的直径4.0mm～5.5mm的钢丝材为素材，通过在将该钢丝材一次拉伸加工后，进行最终的钢丝韧化处理(patenting)，再进行拉伸加工，进行制造。更具体是，在上述钢丝韧化处理中，将钢丝材加热到A3点以上的温度区域(750～1100℃)，在γ化处理后，急冷，在550～680℃的温度范围内，进行恒温相变处理，得到珠光体组织的钢丝。此钢丝，经过表层润滑皮膜处理即镀黄铜处理等，通过利用多道排列的拉拔模的连续的最终湿式润滑拉丝加工，制造成极细高碳钢丝。如此制造的高强度极细高碳钢丝，大部分用作实施2根绞丝、5根绞丝等绞丝加工的钢丝帘线或半导体切断用钢丝锯等。上述用途的极细高碳钢丝，必须具备1)更高的强度、2)高速拉丝性优良、3)疲劳特性优良、4)上述绞线加工时等的扭转变形性(延性)优良等诸特性。此处，特别是越达到4200MPa以上的高强度，极细高碳钢丝的延性越降低。因此，在极细高碳钢丝的扭转变形中，容易发生脱层(纵裂纹)。该极细高碳钢丝的抗脱层性，在通过极细高碳钢丝的扭转试验，产生脱层的情况下，能够在扭转试验中的旋转角度和转矩的图表中，根据急剧降低转矩的现象，预先把握及评价。以往，为提高该极细高碳钢丝的抗脱层性，从钢丝方面提出了多种改进技术。例如，提出了根据丝径控制钢丝表层的硬度，防止脱层的方案(参照特开2000-336459号公报)。此外，还提出了将刚经过拉丝加工后的极细高碳钢丝和拉丝加工后的时效硬化(经时硬化)后的极细高碳钢丝的拉伸强度的差控制在一定范围，防止脱层的方案(参照特开2002-302736号公报)。另外，从拉丝加工方面也提出了多种改进技术。例如，提出了在拉丝加工时，采用独立的2个具有不同孔径的拉拔模，在2个拉拔模之间不施加拉拔力地拉拔，并进行1次以上的上所述拉丝加工的方案。(参照特开平7-1028号公报)。此外，还提出了利用无中间热处理的硬拉拉丝，将拉丝加工时的拉拔模孔入口角度设定成低角度，使各道次的断面收缩率最佳化的提案(参照特开2001-192772号公报)。但是，即使在这些以往的提案技术中，如果是丝径0.05～0.50mm、4200MPa以上的高强度的极细高碳钢丝，也不能够有效防止脱层。其理由认为是由于，在这些高强度的极细高碳钢丝的区域，与以往的更低强度的区域相比，增添有发生逸今未知的新的脱层的机构。
技术实现思路
本专利技术是为解决如此的问题而提出的，目的是提供一种在高速绞线时不发生脱层的、高强度的、延性优良的。为达到此目的，本专利技术的极细高碳钢丝的特征是，含有C0.90％～1.20％(按质量％，以下相同)、Si0.05％～1.2％、Mn0.2％～1.0％、N0.0050％以下，丝径0.05～0.50mm，在钢丝的示差扫描热分析曲线中，具有60℃～130℃的温度范围内的发热峰，而且，相对于连结该示差扫描热分析曲线A中的60℃和130℃的2点间的基准线的上述发热峰的最大高度在5μW/mg以上。此外，上述本专利技术的极细高碳钢丝的优选制造方法的特征是，在将含有C0.90％～1.20％、Si0.05％～1.2％、Mn0.2％～1.0％、N0.0050％以下的钢丝材，在丝径0.50～2.0mm的范围内，进行钢丝韧化处理，形成珠光体组织，在对上述钢丝材进行了表层润滑皮膜处理后，利用多道排列的拉拔模，进行连续的湿式润滑拉丝，得到丝径0.05～0.50mm的极细的钢丝的时候，各拉拔模的断面收缩率设定在20％以下，各拉拔模直径Di的二次方和拉拔模出模侧的通丝速度v的积Di2×v，设定在20(mm2×m)/min以下，润滑剂液温设定在0～25℃的范围，并且，在包括最终拉拔模和其上游侧拉拔模的至少3道以上的各拉拔模的拉丝后，进行断面收缩率10％以下的平整拉丝。本专利技术者们，分析了极细高碳钢丝的示差扫描热分析曲线，结果发现，逸今未确认的100℃附近的发热峰的有无与极细高碳钢丝的扭转变形中的脱层的发生有关联。此100℃附近的发热峰，如后述，推断是与有无N原子向位错(部)汇集相关的发热峰。即，推断在钢丝组织内的N原子不向位错汇集的时候，产生发热峰，在固着时不产生发热峰。另外，如果根据本专利技术者们的发现，在产生此100℃附近的发热峰的时候，能够防止极细高碳钢丝的脱层，在不产生发热峰的时候，不能防止脱层。由此，在丝径0.05～0.50mm、4200MPa以上的高强度的极细高碳钢丝的区域，推断有无钢丝组织内的N原子向位错汇集对钢丝的延性有较大影响。因此，推断，即使利用湿式的润滑拉丝等，在N原子不向位错汇集的情况下，能够提高制品钢丝的延性，防止脱层的发生，在利用湿式的润滑拉丝等，N原子向位错汇集的情况下，降低制品钢丝的延性，容易发生脱层的发生。一般，在极细的高碳钢丝中，不可避免地含有0.0050％以下的N，去除含有的N在制钢上也不经济。因此，推断在这些高强度的极细高碳钢丝的区域，难于消除上述N原子对产生脱层的影响。另外，推断即使在更低强度的极细高碳钢丝的区域，也有上述N原子对产生脱层的影响，但其它因素或原因的影响增大。在本专利技术中，目的是，即使极细高碳钢丝实质上含有N，也能够防止高速绞线时等扭转变形中的脱层的发生。为此，在本专利技术极细高碳钢丝中，通过控制示差扫描热分析曲线的上述特定的发热峰(使在钢丝组织内的N原子向位错汇集消失)，提高钢丝的延性，防止脱层发生。此外，在本专利技术极细的高碳钢丝的制造方法中，特别是在钢丝的拉丝工序，通过极力防止钢丝组织内的N原子向位错汇集，控制示差扫描热分析曲线的上述特定的发热峰，提高钢丝的延性，防止脱层发生。附图说明图1是表示极细高碳钢丝的示差扫描热分析曲线的说明图。图2是说明湿式润滑拉丝到各种最终丝径时的各最终丝径的钢丝的加工硬化量的图。图3是说明湿式润滑拉丝到各种最终丝径时的各最终丝径的钢丝的扭转值的说明图。具体实施例方式(示差扫描热分析曲线)但是，上述的钢丝组织内的N原子向位错汇集的有无，即使用直接的钢丝组织的观察及其它的测定方法，测定或判断也困难，所以还未出现推测的区域。因此，在本专利技术中，特别通过与扭转变形中的脱层的发生上有明确关联且可再现性好地测定的极细高碳钢丝的示差扫描热分析曲线(以下，也简称为DSC)的100℃附近的发热峰的有无，进行极细高碳钢丝的延性的控制及评价。图1表示极细高碳钢丝的示差扫描热分析曲线。在图1中，相对于DSC的后述的基准线(直线)具有向上的峰的曲线表示发热峰，具有向下峰的曲线表示吸热峰。此处，如图1的A的专利技术例DSC那样，从60℃～130℃的温度范围内的发热峰X，与扭转变形中的脱层的发生有明确的关联，大概是与有无N原子向位错汇集有关系的发热峰。如该A的DSC例，在N原子不向位错汇集的时候，认为在该DSC的60℃～130℃的温度范围内，具有发热峰X。另外，在N原子向位错汇集的B的比较例DSC中，在同样的60℃～130℃的温度范围内，认为不具有发热峰X。因此，关于图1的DSC中的其它的发热峰，在A的DSC及B的DSC中，都本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极细高碳钢丝，其中：　　　　按质量％含有：Ｃ：０．９０％～１．２０％、Ｓｉ：０．０５％～１．２％、Ｍｎ：０．２％～１．０％、Ｎ：０．００５０％以下；　　　　丝径为０．０５～０．５０ｍｍ；　　　　在上述钢丝的示差扫描热分析曲线中，具有６０℃～１３０℃的温度范围内的发热峰，而且，上述发热峰相对于连结上述示差扫描热分析曲线中的６０℃和１３０℃的２点间的基准线的最大高度在５μＷ／ｍｇ以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长尾护，黑田武司，南田高明，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]