BRPI0621472A2

BRPI0621472A2 - fio-máquina tendo excelência em dutilidade do fio

Info

Publication number: BRPI0621472A2
Application number: BRPI0621472-0A
Authority: BR
Inventors: Kochi Takuya; Murakami Shogo; Miyazaki Shoji; Ishida Ken; Toyama Masao; Koizumi Fujio
Original assignee: Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Kobe Steel, Ltd.
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2011-12-13
Also published as: KR20080091269A; US9267183B2; BRPI0621472B1; ES2457842T3; EP1990436B1; EP1990436A4; CN101389778B; CN101389778A; US20090007998A1; JP4393467B2; WO2007099671A1; EP1990436A1; JP2007231347A; CA2642935A1; CA2642935C; KR101050574B1

Abstract

FIO-MáQUINA TENDO EXCELêNCIA EM DUTILIDADE DO FIO. A presente invenção refere-se a um fio-máquina laminado a quente sobressaindo em dutilidade do fio é fornecido, no qual ruptura pode ser suprimida mesmo em trabalho pesado a partir de um grande diâmetro. Um fio-máquina laminado a quente contém C: 0,35% a 0,65% (porcentagem em massa, expressada igualmente em seguida), Si: 1,4% a 3,0%, Mn: 0,10% a 1,0%, Cr: 0,1% a 2,0%, P: 0,025% ou menos (exclusivo de 0%), S: 0,025% ou menos (exclusivo de 0%), N: 0,006% ou menos (exclusivo de 0%), Aí: 0,1% ou menos (exclusivo de 0%) e O: 0,0030% ou menos (exclusivo de 0%), com o restante consistindo em Fe e impurezas inevitáveis; em que o conteúdo de hidrogênio em aço é 2,50 ppm (ppm em massa, expressada igualmente em seguida) ou menos, e dureza (HV) é 460 x C~0~^0,1^ ou menos (C~o~ indica o conteúdo de C (porcentagem em massa) em uma posição de profundidade de D/4 (D: diâmetro do fio-máquina)).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FIO-MAQUINA TENDO EXCELÊNCIA EM DUTILIDADE DO FIO".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a fio-máquina que pode ser usado para materiais de produtos de estiramento de fio tais como cordões de aço, fios para pneus, fio de aço PC e aço de molas, e a um método de fabricação do fio-máquina; e particularmente refere-se a fio-máquina laminado a quente sobressaindo em dutilidade do fio, no qual ruptura pode ser suprimida mes- mo em estiramento de fio pesado de fio-máquina tendo grandes diâmetros, e a um método de fabricação do fio-máquina.

Técnica Anterior

No fio-máquina ou em aço de molas para estiramento de fio, du- tilidade do fio tem sido aperfeiçoada pelo controle de fatores microestrutu- rais, suprimindo segregação, ou similar. Por exemplo, a JP-A-11-199977 pro- põe que tamanho de nódulo de perlita, um nível de segregação central e um intervalo Iamelar de uma estrutura de perlita sejam controlados a fim de a- perfeiçoar dutilidade do fio (particularmente, dutilidade do fio-máquina) de fio-máquina. A JP-A-2000-239797 propõe que propriedades mecânicas de aço de molas sejam ajustadas de forma apropriada para aperfeiçoar dutili- dade do fio-máquina do aço de molas.

Para formação de liga alta associada com aumento na resistên- cia de uma mola e similares, supressão de microestruturas superesfriadas também é exigida para o fio-máquina. Supressão de microestruturas super- esfriadas pode ser alcançada pela fabricação de um fio-máquina tendo um grande diâmetro de fio. Entretanto, o fio-máquina tendo o grande diâmetro de fio exibe grande encruamento por causa do estiramento de fio pesado e, além disso, à medida que o diâmetro inicial de fio é aumentado o estiramen- to de fio se torna mais difícil. Portanto, um fio-máquina tendo um grande di- âmetro é exigido ter dutilidade do fio mais alta.

Descrição da Invenção

Problema a ser Resolvido pela Invenção

É desejável fornecer um fio-máquina laminado a quente sobressain- do em dutilidade do fio, no qual ruptura pode ser suprimida mesmo em traba- lho pesado usando um fio-máquina com um grande diâmetro.

Meios para Resolver o Problema

Um fio-máquina laminado a quente de acordo com uma modali- dade da invenção contém C: 0,35% a 0,65% (porcentagem em massa, ex- pressada igualmente em seguida), Si: 1,4% a 3,0%, Mn: 0,10% a 1,0%, Cr: 0,1% a 2,0%, P: 0,025% ou menos (exclusivo de 0%), S: 0,025% ou menos (exclusivo de 0%), N: 0,006% ou menos (exclusivo de 0%), Al: 0,1% ou me- nos (exclusivo de 0%) e O: 0,0030% ou menos (exclusivo de 0%), com o restante consistindo em Fe e impurezas inevitáveis; em que o conteúdo de hidrogênio em aço é 2,50 ppm (ppm em massa, expressada igualmente em seguida) ou menos, e dureza (HV) é 460 χ C00'1 ou menos (C0 indica o con- teúdo de C (porcentagem em massa) em uma posição de profundidade de D/4 (D: diâmetro do fio-máquina)). O "fio-máquina laminado a quente" na modalidade da invenção significa um "fio-máquina tal como é laminado a quente".

Como um aspecto mais preferível do fio-máquina laminado a quente de acordo com a modalidade da invenção, (I) um fio-máquina é dado, o fio-máquina tendo diâmetro médio de grão (Dméd) de 20 μιτι ou menos, e diâmetro máximo de grão (DmáX) de 80 μιτι ou menos em um grão bcc-Fe de uma estrutura metalográfica, e/ou um fio-máquina satisfazendo a equação seguinte (1) é dado;

Cmax/Co<1,20...(1)

(em que CmáX indica o conteúdo de C (porcentagem em massa) em uma po- sição de profundidade de D/2 (D: diâmetro do fio-máquina)), e C0 indica o conteúdo de C (porcentagem em massa) na posição de profundidade de D/4).

Efetivamente, o fio-máquina laminado a quente da modalidade da invenção pode conter adicionalmente o seguinte tal como necessário: A) Ni: 1% ou menos (exclusivo de 0%) e/ou Cu: 1,0% ou menos (exclusivo de 0%); B) pelo menos um elemento selecionado de um grupo incluindo V: 0,30% ou menos (exclusivo de 0%), Ti: 0,10% ou menos (exclusivo de 0%), Nb: 0,1% ou menos (exclusivo de 0%) e Zr: 0,10% ou menos (exclusivo de 0%); C) Mo: 1,0% ou menos (exclusivo de 0%); D) B: 50 ppm ou menos (ex- clusivo de 0 ppm); e/ou E) pelo menos um elemento selecionado de um gru- po incluindo Mg: 50 ppm ou menos (exclusivo de 0 ppm), Ca: 50 ppm ou menos (exclusivo de 0 ppm), e elementos terras raras: 1,5 ppm ou menos (exclusivo de 0 ppm); em que propriedades do fio-máquina são aperfeiçoa- das adicionalmente dependendo de um tipo de componente a ser contido.

Um método de fabricação de acordo com uma modalidade da invenção é posicionado como um método útil para fabricar o fio-máquina laminado a quente tendo a propriedade descrita, isto é, excelente dutilidade do fio. Um primeiro aspecto do método de fabricação da modalidade da in- venção inclui: executar aquecimento no qual um tarugo satisfazendo a exi- gência da composição (exceto para o conteúdo de hidrogênio) é mantido em 500 a 730°C por 60 min; aquecer o tarugo para 950 a 1.250°C, e executar laminação a quente do tarugo para fabricar um fio-máquina na temperatura de laminação (Tr) de 800°C ou mais e temperatura final de laminação (Tf) de 1.150'C ou menos; colocar o fio-máquina laminado a quente em um leito de resfriamento na temperatura de embobinamento (TL) de 1.020°C ou menos; e resfriar o fio em uma taxa de resfriamento média (GR2) de 5°C/s ou menos da temperatura de embobinamento (TL) para 500°C.

Um segundo aspecto do método de fabricação da modalidade da invenção inclui: executar aquecimento no qual um tarugo satisfazendo a exigência da composição (exceto para o conteúdo de hidrogênio) é mantido em 500 a 730°C por 60 min; aquecer o tarugo para 950 a 1.250°C, e execu- tar laminação a quente do tarugo para fabricar um fio-máquina na temperatu- ra de laminação (Tr) de 800°C ou mais e temperatura final de laminação (Tf) de 1.150°C ou menos; colocar um fio-máquina laminado a quente em um leito de resfriamento na temperatura de embobinamento (TL) de 1.020°C ou menos; e resfriar o fio em uma taxa de resfriamento média (CR1) de 2°C/s ou mais da temperatura de embobinamento (TL) para 730°C, e em uma taxa de resfriamento média (CR2) de 5°C/s ou menos da temperatura de embobi- namento (TL) para 500°C. Um terceiro aspecto do método de fabricação da modalidade da invenção inclui: executar tratamento de homogeneização no qual um tarugo satisfazendo a exigência da composição (exceto para o conteúdo de hidro- gênio) é mantido em 1.250 a 1.350°C por 60 min; executar aquecimento no qual o tarugo é mantido em 500 a 730°C por 60 min; aquecer o tarugo para 950 a 1.250°C, e executar laminação a quente do tarugo para fabricar um fio-máquina na temperatura de laminação (Tr) de 800°C ou mais e tempera- tura final de laminação (Tf) de 1.150°C ou menos; colocar o fio-máquina la- minado a quente em um leito de resfriamento na temperatura de embobina- mento (TL) de 1.020°C ou menos; e resfriar o fio em uma taxa de resfriamen- to média (CR1) de 2°C/s ou mais da temperatura de embobinamento (TL) para 730°C, e em uma taxa de resfriamento média (CR2) de 5°C/s ou menos da temperatura de embobinamento (TL) para 500°C.

Um quarto aspecto do método de fabricação da modalidade da invenção inclui: executar aquecimento no qual um tarugo satisfazendo a exi- gência da composição (exceto para o conteúdo de hidrogênio) é mantido em 500 a 730°C por 60 min; executar tratamento de homogeneização no qual o tarugo é mantido em 1.250 a 1.350°C por 60 min; aquecer o tarugo para 950 a 1.250°C, e executar laminação a quente do tarugo para fabricar um fio- máquina laminado a quente na temperatura de laminação (Tr) de 800°C ou mais e temperatura final de laminação (Tf) de 1.150°C ou menos; colocar o fio-máquina laminado a quente em um leito de resfriamento na temperatura de embobinamento (TL) de 1.020°C ou menos para fabricar um fio; e resfriar o fio em uma taxa de resfriamento média (CR1) de 2°C/s ou mais da tempe- ratura de embobinamento (TL) para 730°C, e em uma taxa de resfriamento média (CR2) de 5°C/s ou menos da temperatura de embobinamento (TL) para 500°C.

Além disso, uma modalidade da invenção fornece um método de redução do conteúdo de hidrogênio em aço, incluindo aquecimento no qual um tarugo é mantido em 500 a 730°C por 60 min ou mais, o hidrogênio tendo efeito adverso na dutilidade do fio.

Os inventores descobriram que cada um dos conteúdos de C, Si, Mn, Cr, Ρ, S1 Ν, Al e O em aço foi especificado, e o conteúdo de hidrogênio em aço foi reduzido, e dureza foi controlada para ficar em uma certa faixa ou inferior, assim o fio-máquina laminado a quente sobressaindo em dutilidade do fio foi capaz de ser fornecido, no qual ruptura foi suprimida mesmo em trabalho pesado usando fio-máquina tendo diâmetros grandes. Descrição Resumida dos Desenhos

A figura 1 é um gráfico mostrando uma relação entre dureza e C0 (= o conteúdo de C (porcentagem em massa) em uma posição de profundi- dade de D/4 (D: diâmetro de um fio-máquina)) de um fio-máquina obtido em um exemplo.

Melhor Modo para Execução da Invenção

No fio-máquina de acordo com a modalidade da invenção, o conteúdo de hidrogênio em aço é reduzido para alcançar excelente dutilida- de do fio. É conhecido até agora que hidrogênio afeta adversamente o aço sob uma condição de carregamento de tensão durando um longo período de tempo em que o hidrogênio pode se difundir suficientemente, por exemplo, no caso de fratura retardada, mas tem sido considerado que hidrogênio não afeta adversamente o aço sob uma condição de carregamento de tensão durando um período de tempo comparativamente pequeno, tal como em es- tiramento de fio. Entretanto, os inventores descobriram que o hidrogênio em aço, o que não tem sido considerado como um problema particular, teve um grande efeito na dutilidade do fio sob uma condição de estiramento de fio pesada. Quando existem carbonitretos e outros mais de um elemento de liga, o qual foi acrescentado para aumentar resistência no fio-máquina, uma vez que eles agem como armadilhas para hidrogênio, o conteúdo de hidro- gênio em aço é aumentado.

Um motivo para o efeito adverso do hidrogênio no estiramento de fio pesado é suposto ser por causa do encruamento em virtude do traba- lho pesado causar aumento na resistência que por sua vez aumenta sensibi- lidade de fragilização de hidrogênio, ou hidrogênio que tenha sido fixado a um local de armadilha é liberado do local pela elevação de temperatura por causa do trabalho pesado, e contribui para a fragilização. Entretanto, a mo- dalidade da invenção não está limitada a tal suposição.

Para suprimir suficientemente a ruptura mesmo em trabalho pe- sado, o conteúdo de hidrogênio em aço do fio-máquina laminado a quente necessita ser 2,50 ppm ou menos. O conteúdo de hidrogênio em aço é pre- ferivelmente 2 ppm ou menos, e mais preferivelmente 1,5 ppm ou menos.

O conteúdo de hidrogênio em aço pode ser medido usando APIMS (Espectrômetro de Massa de lonização de Pressão Atmosférica). Um valor de "o conteúdo de hidrogênio em aço" na modalidade da invenção é obtido por amostragem de uma amostra semelhante a disco (espessura: 2 mm) pelo corte de um fio-máquina, medindo-se então o conteúdo total de hidrogênio desenvolvido da amostra da temperatura ambiente para 350°C sob uma condição de uma taxa de aquecimento de 10 K/min usando APIMS.

Como resultado de investigação adicional, os inventores desco- briram que existiu uma certa relação entre dutilidade do fio e dureza de um fio-máquina, e quando a dureza inicial do fio-máquina era alta, ruptura esta- va apta para ocorrer durante estiramento de fio. O motivo para isto é consi- derado ser por causa de quando a dureza inicial é alta sensibilidade à fratura é aumentada uma vez que encruamento se torna mais significativo, ou efeito de calor por causa do trabalho é significativo. Entretanto, a modalidade da invenção não está limitada a tal suposição.

A dureza de um fio-máquina é afetada principalmente pelo con- teúdo de C e por uma estrutura do fio-máquina. De uma maneira geral, à medida que o conteúdo de C é aumentado, ou uma quantidade de uma es- trutura de martensita tal como a microestrutura superesfriada é aumentada, a dureza é aumentada. A microestrutura do fio-máquina afeta dutilidade do fio de forma similar à dureza. Especificamente, é considerado que quanto maior a quantidade de martensita mais facilmente ocorre ruptura em um fio- máquina.

Tal como anteriormente, dutilidade do fio de um fio-máquina (fragilidade) é afetada não somente pela dureza, mas também pela sua mi- croestrutura. Portanto, mesmo em fio-máquina tendo a mesma dureza, rup- tura ocorre facilmente em um fio-máquina tendo um baixo conteúdo de C e uma grande quantidade de estrutura de martensita, quando comparado com um fio-máquina tendo um alto conteúdo de C e uma grande quantidade de estrutura de ferrita-perlita. Desta maneira, pode ser dito que ruptura dificil- mente ocorre em um fio-máquina tendo um alto conteúdo de C quando com- parado com um fio-máquina tendo um baixo conteúdo de C se eles tiverem a mesma dureza e, além do mais, pode ser considerado que um valor de refe- rência (valor máximo) de dureza permitida em um fio-máquina tendo exce- lente dutilidade do fio pode ser estabelecido alto no fio-máquina tendo um alto conteúdo de C.

Com base na consideração tal como indicada anteriormente, ainda considerando a microestrutura, "dureza" (HV) de 460 χ Co0'1 ou menos (C0 indica o conteúdo de C (porcentagem em massa) em uma posição de profundidade de D/4 (D: diâmetro do fio-máquina)) foi determinada como uma exigência de dureza. A exigência de dureza < 460 χ Co0'1 é obtida da maneira seguinte.

Nas modalidades seguintes, quando dados de "C0" e "dureza" de um fio-máquina (exemplo comparativo, círculos pretos na figura 1), do qual a dutilidade do fio é considerada para ser reduzida por causa de alta dureza, são submetidos à aproximação de energia, uma curva em uma linha cheia tal como mostrado na figura 1 é obtida (expressão aproximada: dureza = 466,06 χ C00'10 (R2 = 0,62)).

Nesta expressão aproximada (dureza = 466,06 χ C00'10), à medi- da que um valor de Co é aumentado, um valor de dureza também é aumen- tado, e de modo oposto à medida que o valor de C0 é reduzido, o valor de dureza também é reduzido. Desta maneira, os inventores consideraram a expressão aproximada como uma expressão indicando um valor de referên- cia (valor máximo) de dureza de um fio-máquina que é facilmente quebrado em consideração incluindo a microestrutura. Na figura 1, uma região de uma curva em uma linha tracejada (dureza = 460 χ C00'10) ou inferior, a qual está abaixo da curva da linha cheia (curva aproximada do exemplo comparativo), isto é, uma região de "dureza < 460 χ C00'10" foi determinada como uma faixa de dureza para ser satisfeita pelo fio-máquina da modalidade da invenção. Um faixa preferível é "dureza ≤ 450 χ C00'10" (uma região de uma curva em uma linha de traço e ponto ou inferior na figura 1), e uma faixa mais preferí- vel é "dureza ≤ 440 χ C00'10" (uma região de uma curva em uma linha ponti- lhada ou inferior na figura 1).

Quando a estrutura não é considerada, é considerado que à

medida que dureza é reduzida, dutilidade do fio é aperfeiçoada. Desta ma- neira, na modalidade da invenção, um valor máximo de dureza (HV) do fio- máquina é preferivelmente 420, mais preferivelmente 410 ou menos, e prefe- rivelmente de modo adicional 400 ou menos.

O valor de "dureza" na modalidade da invenção é um valor mé- dio aritmético simples de valores obtidos pelo corte de um fio-máquina em uma seção transversal lateral para preparar pelo menos três amostras por fio-máquina, medindo então dureza em quatro pontos ou mais em posições de profundidade de D/4 de cada amostra por um medidor de dureza Vickers (carga de 1 kgf).

Entre os fios-máquinas laminados a quente da modalidade da invenção, um fio-máquina é preferível, o qual tem um diâmetro médio de grão (Dméd) de 20 μm ou menos e diâmetro máximo de grão (Dmáx) de 80 Mm ou menos em um grão bcc-Fe de uma estrutura metalográfica. Isto é porque foi descoberto que pontos de partida de ruptura ou defeitos de trabalho du- rante estiramento de fio eram facilmente gerados no caso de grãos grossei- ros e, além disso, mesmo quando um valor médio de diâmetro de grão foi feito pequeno, quando existiram alguns grãos grosseiros, ruptura ocorreu facilmente. À medida que tanto o diâmetro médio de grão (Dméd) quanto o diâmetro máximo de grão (Dmáx) são menores, dutilidade do fio é aperfeiçoa- da. Mais preferivelmente, o diâmetro médio de grão (Dméci) é 15 pm ou me- nos, e o diâmetro máximo de grão (Dmáx) é 60 μm ou menos. Valores do di- âmetro médio de grão (Dméd) e do diâmetro máximo de grão (Dmáx) na moda- lidade da invenção são valores de medição no centro de um diâmetro de fio de um fio-máquina.

Os valores do diâmetro médio de grão (Dméd) e do diâmetro má- ximo de grão (Dmáx) na modalidade da invenção são valores medidos da maneira seguinte usando um método SEM/EBSP (Padrão de Difração de Elétrons Retroespalhados).

Primeiro, uma amostra de 10 mm de comprimento é obtida de um fio-máquina por meio de corte molhado e então, tal como a preparação de amostra para medição EBSP, polimento molhado, polimento com couro e polimento químico são executados de maneira que uma amostra é prepara- da, na qual deformação e irregularidade por causa de polimento são reduzi- das ao máximo. Dessa vez o polimento é executado de maneira tal que uma superfície de observação corresponde a um centro de diâmetro de fio em uma seção vertical do fio-máquina. Usando uma amostra obtida, medição é executada com o centro de diâmetro de fio do fio-máquina como um ponto de medição EBSP. Dessa vez, uma etapa de medição é ajustada para ser 0,5 μm ou menos, de maneira tal que uma área de medição de cada fio- máquina é de 60.000 μm2 ou mais. Depois da medição, orientação de cristal 15 é analisada, cujos resultados de medição tendo um valor de Cl médio (índice de Confiança) de 0,3 ou mais são usados para aperfeiçoar confiabilidade da análise.

Resultados analíticos (mapa de contorno) são coletados assu- mindo que uma região encerrada por uma linha de contorno tendo diferença em azimute de 10 graus ou mais pela análise da orientação de cristal bcc-Fe é o "grão" na modalidade da invenção. No mapa de contorno obtido, uma área de uma região individual (unidade de cristal) encerrada pela linha de contorno é obtida usando um software de análise de imagem "Image-Pro" (fabricado pela ADVANSOFT Ltd.) e então o diâmetro de círculo equivalente (diâmetro) é calculado a partir da área como o diâmetro de grão de um grão individual. A medição é executada para pelo menos três amostras, e o diâ- metro médio de grão (Dméd) como o diâmetro de número médio e o diâmetro máximo de grão (Dmáx) são calculados com base em todos os dados de me- dição.

No fio-máquina laminado a quente de acordo com a modalidade da invenção, para aperfeiçoar adicionalmente a dutilidade do fio, segregação de C é preferivelmente controlada de maneira tal que a equação seguinte (1) é satisfeita:

CWC0S 1,20 ...(1) (em que Cmáx indica o conteúdo de C (porcentagem em massa) em uma po- sição de profundidade de D/2 (D: diâmetro do fio-máquina)), e C0 indica o conteúdo de C (porcentagem em massa) na posição de profundidade de D/4).

Isto é porque quando a segregação de C é excessiva, dutilidade do fio pode ser reduzida porque encruamento durante estiramento de fio po- de se tornar irregular dentro de um fio-máquina, ou vazios são facilmente gerados em uma segregação local de C. O Cmáx/Co do fio-máquina na moda- lidade da invenção é preferivelmente 1,15 ou menos, e mais preferivelmente 1,10 ou menos.

A. modalidade da invenção adotou o conteúdo de C (porcenta- gem em massa) na posição de profundidade de D/2 (D: diâmetro do fio- máquina) como um valor de Cmáx- Isto é porque segregação de carbono é significativa na parte central do fio-máquina. Além disso, a modalidade ado- tou o conteúdo de C (porcentagem em massa) na posição de profundidade de D/4 como um valor de C0. Isto é para evitar efeito de um local descarbo- nizado em uma superfície e a segregação local de C no centro. O valor do Cmáx ou C0 na modalidade da invenção é medido por um método de absor- ção do infravermelho de combustão usando uma amostra pulverizada toma- da da posição de profundidade de D/2 ou D/4, respectivamente.

A modalidade da invenção especifica uma composição química além do conteúdo de hidrogênio em aço e dureza do fio-máquina laminado a quente. Isto é porque quando cada componente químico não está dentro de uma faixa apropriada, a dutilidade do fio é reduzida. Em seguida, componen- tes químicos do fio-máquina estão descritos.

Conteúdo de C: 0,35% a 0,65%

C é um elemento que afeta resistência de materiais de aço, e à medida que o componente C é aumentado, a resistência é aumentada. O conteúdo de C de pelo menos 0,35% é necessário para o uso do fio- máquina para molas de alta resistência. Preferivelmente, o conteúdo de C mínimo é 0,40%. Entretanto, uma vez que um conteúdo de C excessivo po- de reduzir a dutilidade do fio, um conteúdo de C máximo é especificado co- mo 0,65%. Mais preferivelmente, o conteúdo de C máximo é 0,60%. Conteúdo de Si: 1,4% a 3,0%

Si é um elemento eficaz para melhorar resistência à flexão ne- cessária para molas. O conteúdo de Si de pelo menos 1,4% é necessário para o uso do fio-máquina da modalidade da invenção para molas de alta resistência. O conteúdo de Si mínimo é preferivelmente 1,6%, e mais prefe- rivelmente 1,8%. Entretanto, uma vez que Si acelera descarbonização, um conteúdo de Si excessivo pode fazer com que ocorra facilmente ruptura du- rante o estiramento de fio. Assim, um conteúdo de Si máximo é especificado como 3,0%. O conteúdo de Si máximo é preferivelmente 2,5% e mais prefe- rivelmente 2,2% ou menos.

Conteúdo de Mn: 0,10% a 1,0%

Mn é usado para um elemento de desoxidação, e é um elemento útil para formar MnS para desintoxicar S que é um elemento prejudicial no aço. Para apresentar adequadamente estes efeitos vantajosos, o conteúdo de Mn necessita ser 0,10% ou mais. Um conteúdo de Mn mínimo é preferi- velmente 0,15%, e mais preferivelmente 0,2% ou mais. Entretanto, quando o. conteúdo de Mn é excessivo, uma faixa de segregação é formada, o que reduz a dutilidade do fio e, além do mais, uma microestrutura superesfriada, o que não é preferível para estiramento de fio, é facilmente formada. Assim, um conteúdo de Mn máximo foi especificado como 1,0%. O conteúdo de Mn máximo é preferivelmente 0,85% e mais preferivelmente 0,75% ou menos.

Conteúdo de Cr: 0,1 % a 2,0%

Cr é eficaz para prender resistência do fio-máquina depois do revenido. Além disso, ele tem uma vantagem de melhorar resistência à cor- rosão, e é um importante elemento para molas de suspensão que exigem durabilidade quanto a corrosão. Um conteúdo de Cr mínimo foi especificado como 0,1% para apresentar adequadamente estas vantagens. O conteúdo de Cr mínimo é preferivelmente 0,15% e mais preferivelmente 0,2% ou mais. Entretanto, quando o conteúdo de Cr é excessivo, segregação ocorre fácil- mente ou a microestrutura superesfriada é facilmente formada, reduzindo a dutilidade do fio. Assim, um conteúdo de Cr máximo é especificado como 2,0%. O conteúdo de Cr máximo é preferivelmente 1,8% e mais preferivel- mente 1,6% ou menos.

Conteúdo de P: 0,025% ou menos (exclusivo de 0%)

O conteúdo de P é preferivelmente baixo, porque ele reduz a dutilidade do fio do fio-máquina. Desta maneira, o conteúdo de P é 0,025% ou menos, preferivelmente 0,020% ou menos e mais preferivelmente 0,015% ou menos.

Conteúdo de S: 0,025% ou menos (exclusivo de 0%)

O conteúdo de S é preferivelmente baixo porque ele reduz a du- tilidade do fio do fio-máquina. Desta maneira, o conteúdo de S é 0,025% ou menos, preferivelmente 0,020% ou menos e mais preferivelmente 0,015% ou menos.

Conteúdo de N: 0,006% ou menos (exclusivo de 0%)

N em um estado de nitrogênio dissolvido pode reduzir a dutilida- de do fio. Assim, um conteúdo de N máximo é especificado como 0,006%. O conteúdo de N máximo é preferivelmente 0,004% e mais preferivelmente 0,003% ou menos. Entretanto, quando um fio-máquina contém um elemento formando nitretos, tal como Al ou Ti, N pode trabalhar efetivamente para formação de uma estrutura fina. Desta maneira, um conteúdo de N mínimo é preferivelmente 0,0015% e mais preferivelmente pelo menos 0,0020%. Conteúdo de Al: 0,1% ou menos (exclusivo de 0%) Al é acrescentado principalmente como um elemento de desoxi- dação. Além disso, Al forma AIN para fixar N para ser inócuo, além do mais, ele contribui para formação de uma estrutura fina. Para fixar N1 Al é preferi- velmente contido no conteúdo de mais de duas vezes tanto quanto o conte- údo de N. Desejavelmente, o conteúdo de Al é preferivelmente mais que 0,0030% e mais preferivelmente mais que 0,0040%. Entretanto, uma vez que Al acelera descarbonização, particularmente em aços de mola contendo uma grande quantidade de Si, o conteúdo de Al excessivo não é preferível. Assim, um conteúdo de Al máximo é especificado como 0,1%. O conteúdo de Al máximo é preferivelmente 0,07%, mais preferivelmente 0,05% ou me- nos e preferivelmente de modo adicional 0,03% ou menos.

Conteúdo de O: 0,0030% ou menos (exclusivo de 0%)

Quando o conteúdo de oxigênio em aço é aumentado, uma vez que óxidos grosseiros são formados, é reduzida a dutilidade do fio, assim o conteúdo é preferivelmente pequeno. Desta maneira, o conteúdo de O má- ximo é especificado como 0,0030%. O conteúdo de O máximo é preferivel- mente 0,0020% e mais preferivelmente 0,0015% ou menos.

Uma composição básica do fio-máquina da modalidade da in- venção é tal como indicada anteriormente, e o restante é substancialmente Fe. Entretanto, ao fio-máquina é obviamente permitido conter impurezas ine- vitáveis introduzidas dependendo de condições das matérias-primas, outros materiais e equipamento de fabricação. Além disso, o fio-máquina da moda- lidade de invenção pode conter os elementos opcionais seguintes tal como necessário.

Conteúdo de Ni: 1% ou menos

Ni tem uma vantagem de suprimir descarbonização superficial, além de uma vantagem de melhorar resistência à corrosão. Para apresentar adequadamente as vantagens, o conteúdo de Ni é preferivelmente pelo me- nos 0,1% e mais preferivelmente pelo menos 0,2%, tal como necessário. Entretanto, quando o conteúdo de Ni é excessivo, a microestrutura superes- friada é facilmente formada, conseqüentemente a dutilidade do fio é reduzi- da. Desta maneira, quando Ni é contido, o conteúdo de Ni é preferivelmente 1% ou menos, mais preferivelmente 0,8% ou menos e preferivelmente de modo adicional 0,6% ou menos.

Conteúdo de Cu; 1,0% ou menos

Cu também tem a vantagem de suprimir descarbonização super- ficial e, além disso, a vantagem de melhorar resistência à corrosão, similar ao Ni. Para apresentar adequadamente as vantagens, o conteúdo de Cu é preferivelmente pelo menos 0,1%, e mais preferivelmente pelo menos 0,2%, tal como necessário. Entretanto, quando o conteúdo de Cu é excessivo, uma microestrutura superesfriada é facilmente formada e, conseqüentemente, a dutilidade do fio é reduzida. Além disso, fissuras podem ocorrer durante tra- balho a quente. Desta maneira, quando Cu é contido, o conteúdo de Cu é preferivelmente 1,0% ou menos, mais preferivelmente 0,8% ou menos e pre- ferivelmente de modo adicional 0,6% ou menos.

Ni e Cu são comuns em que eles contribuem para suprimir a descarbonização superficial e melhorar resistência à corrosão. Portanto, o fio-máquina laminado a quente contém preferivelmente pelo menos um de Ni e Cu na quantidade declarada anteriormente.

Conteúdo de V: 0,30% ou menos

V forma principalmente carbonitretos com CeNe assim contri- bui para formação de uma estrutura fina. Para apresentar adequadamente a vantagem, o conteúdo de V é preferivelmente pelo menos 0,01%, e mais preferivelmente pelo menos 0,05%, tal como necessário. Entretanto, quando o conteúdo de V é excessivo, a dutilidade do fio é reduzida. Desta maneira, quando V é contido, o conteúdo de V é preferivelmente 0,30% ou menos, mais preferivelmente 0,2% ou menos e preferivelmente de modo adicional 0,15% ou menos.

Conteúdo de Ti: 0,10% ou menos

Ti forma carbonitretos ou sulfetos com CeN1 ou S, e assim tra- balha para desintoxicar N e S. Além disso, carbonitretos de Ti têm uma van- tagem de contribuir para formação da estrutura fina. Para apresentar ade- quadamente as vantagens, o conteúdo de Ti é preferivelmente 0,01% ou mais, tal como necessário. A partir de um ponto de vista de fixar Ν, o conte- údo de Ti é preferivelmente mais que três vezes e meia o conteúdo de N. Entretanto, quando o conteúdo de Ti é excessivo, carbonitretos grosseiros são formados e, conseqüentemente, a dutilidade do fio pode ser reduzida. Desta maneira, quando Ti é contido, o conteúdo de Ti é preferivelmente 0,10% ou menos, mais preferivelmente 0,07% ou menos e preferivelmente de modo adicional 0,05% ou menos.

Conteúdo de Nb: 0,1 % ou menos

Nb forma carbonitretos com CeNe assim contribui para forma- ção da estrutura fina. Para apresentar adequadamente a vantagem, o conte- údo de Nb é preferivelmente pelo menos 0,01% e mais preferivelmente pelo menos 0,03%, tal como necessário. Entretanto, quando o conteúdo de Nb é excessivo, carbonitretos grosseiros são formados e, conseqüentemente, a dutilidade do fio é reduzida. Desta maneira, quando Nb é contido, o conteú- do de Nb é preferivelmente 0,1% ou menos, mais preferivelmente 0,07% ou menos e preferivelmente de modo adicional 0,05% ou menos. Conteúdo de Zr: 0,10% ou menos

Zr forma carbonitretos e assim contribui para formação da estru- tura fina. Para apresentar adequadamente a vantagem, o conteúdo de Zr é preferivelmente 0,01% ou mais e mais preferivelmente 0,02% ou mais, tal como necessário. Entretanto, quando o conteúdo de Zr é excessivo, carboni- tretos grosseiros são formados e, conseqüentemente, a dutilidade do fio é reduzida. Desta maneira, quando Zr é contido, o conteúdo de Zr é preferi- velmente 0,10% ou menos, mais preferivelmente 0,07% ou menos e preferi- velmente de modo adicional 0,05% ou menos.

V, Ti e Nb são comuns em que eles contribuem para formação da estrutura fina pela formação de carbonitretos. O fio-máquina laminado a quente contém preferivelmente pelo menos um de V, Ti e Nb na quantidade declarada anteriormente.

Conteúdo de Mo: 1,0% ou menos

Mo forma carbonitretos com C e N, e concentrados em cementi- ta e assim contribui para assegurar resistência. Para apresentar adequada- mente as vantagens, o conteúdo de Mo é preferivelmente pelo menos 0,1% e mais preferivelmente pelo menos 0,2%, tal como necessário. Entretanto, quando o conteúdo de Mo é excessivo, a microestrutura superesfriada é fa- cilmente formada e, conseqüentemente, a dutilidade do fio é reduzida. Desta maneira, quando Mo é contido, o conteúdo de Mo é preferivelmente 1,0% ou menos, mais preferivelmente 0,7% ou menos e preferivelmente de modo adicional 0,5% ou menos.

Conteúdo de B: 50 ppm ou menos

B forma nitretos e assim desintoxica N. Para apresentar ade- quadamente a vantagem, o conteúdo de B é preferivelmente pelo menos 1 ppm, mais preferivelmente 3 ppm ou mais e preferivelmente de modo adicio- nal pelo menos 5 ppm, tal como necessário. Entretanto, quando o conteúdo de B é excessivo, uma vez que carbonitretos grosseiros e a microestrutura superesfriada são formados, a dutilidade do fio é reduzida. Desta maneira, quando B é contido, o conteúdo de B é preferivelmente 50 ppm ou menos, mais preferivelmente 40 ppm ou menos e preferivelmente de modo adicional 30 ppm ou menos.

Conteúdo de Mg: 50 ppm ou menos

Mg tem uma vantagem de suavizar óxidos e assim melhorar a dutilidade do fio. Para apresentar adequadamente a vantagem, o conteúdo de Mg é preferivelmente pelo menos 0,1 ppm, mais preferivelmente pelo menos 1 ppm e preferivelmente de modo adicional pelo menos 10 ppm, tal como necessário. Entretanto, quando o conteúdo de Mg é excessivo, propri- edades dos óxidos são mudadas e, conseqüentemente, a dutilidade do fio pode ser muito reduzida. Desta maneira, quando Mg é contido, o conteúdo de Mg é preferivelmente 50 ppm ou menos e mais preferivelmente 40 ou menos.

Conteúdo de Ca: 50 ppm ou menos

Ca tem uma vantagem de suavizar óxidos e assim melhorar a dutilidade do fio. Para apresentar adequadamente a vantagem, o conteúdo de Ca é preferivelmente pelo menos 0,1 ppm, mais preferivelmente pelo me- nos 1 ppm e preferivelmente de modo adicional pelo menos 10 ppm, tal co- mo necessário. Entretanto, quando o conteúdo de Ca é excessivo, proprie- dades dos óxidos são mudadas e, conseqüentemente, a dutilidade do fio pode ser muito reduzida. Desta maneira, quando Ca é contido, o conteúdo de Ca é preferivelmente 50 ppm ou menos e mais preferivelmente 40 ppm ou menos.

Mg e Ca são comuns em que eles aperfeiçoam a dutilidade do fio ao suavizar óxidos. Portanto, o fio-máquina laminado a quente contém preferivelmente pelo menos um de Mg e Ca na quantidade declarada anteri- ormente.

Conteúdo de elementos terras raras: 1,5 ppm ou menos Elementos de terras raras (algumas vezes abreviados como "REM") têm uma vantagem de suavizar óxidos e assim melhorar a dutilidade do fio. Para apresentar adequadamente a vantagem, o conteúdo de REM é preferivelmente pelo menos 0,1 ppm, tal como necessário. Entretanto, quan- do o conteúdo de REM é excessivo, propriedades dos óxidos são mudadas e, conseqüentemente, a dutilidade do fio pode ser muito reduzida. Desta maneira, quando REM é contido, o conteúdo de REM é preferivelmente 1,5 ppm ou menos e mais preferivelmente 0,5 ppm ou menos. Elementos prefe- ríveis entre REM são La, Ce, Pr e Nd, e um ou pelo menos dois deles podem ser usados.

O fio-máquina laminado a quente satisfazendo as exigências do conteúdo de hidrogênio em aço e à dureza (preferivelmente, exigência do diâmetro de grão além do mais) pode ser fabricado por: executar aqueci- mento no qual um tarugo satisfazendo a exigência da composição é mantido em 500 a 730°C por 60 min; aquecer o tarugo para 950 a 1.250°C, e execu- tar laminação a quente do tarugo para fabricar um fio-máquina na temperatu- ra de laminação (Tr) de 800°C ou mais e temperatura final de laminação (Tf) de 1.150°C ou menos; colocar o fio-máquina laminado a quente em um leito de resfriamento na temperatura de embobinamento (TL) de 1.020°C ou me- nos para fabricar um fio; e resfriar o fio em uma taxa de resfriamento média (CR2) de 5°C/s ou menos da temperatura de embobinamento (TL) para 500°C (preferivelmente em uma taxa de resfriamento média (CR1) de 2°C/s ou mais da temperatura de embobinamento (TL) para 730°C). Em seguida, cada uma das etapas deste método de fabricação está descrita.

Hidrogênio pode entrar no aço durante um processo de fabrica- ção do aço (fio-máquina). Particularmente, uma vez que o fio-máquina lami- nado a quente da modalidade da invenção e o tarugo para obter o fio- máquina contêm vários elemento de ligas, inclusões de carbonitretos ou não-metais podem formar locais de armadilha de hidrogênio, assim hidrogê- nio acumula facilmente no aço. Uma vez que as armadilhas para hidrogênio são robustas, hidrogênio dificilmente é liberado da armadilha sob uma condi- ção de temperatura normal. Os inventores avaliaram capacidade de armadi- lha dos locais de armadilha de hidrogênio, e como resultado, descobriram que o aço foi submetido de forma aceitável ao aquecimento no qual ele foi mantido em uma temperatura de 500°C ou mais por 60 min ou mais a fim de diminuir efetivamente o conteúdo de hidrogênio em aço. Entretanto, eles descobriram adicionalmente que quando o tarugo foi aquecido excessiva- mente para alta temperatura na qual austenita foi formada, uma vez que hi- drogênio foi facilmente dissolvido em austenita quando comparado com ferri- ta, hidrogênio foi bastante difícil de ser liberado.

Desta maneira, para diminuir de forma eficiente o conteúdo de hidrogênio em aço do fio-máquina, um tarugo antes da laminação pode ser aquecido em 500 a 730°C, preferivelmente 550 a 700°C, por 60 min ou mais, preferivelmente por 120 min ou mais. O aquecimento antes da laminação é importante como uma etapa em um método de fabricação de um fio-máquina laminado a quente sobressaindo em dutilidade do fio, e útil como um método de diminuir hidrogênio em aço do fio-máquina laminado a quente. O aqueci- mento pode ser executado em uma ou outra de uma linha que é a mesma que uma linha de laminação e uma linha separada da linha de laminação.

Então, o tarugo satisfazendo a exigência da composição é aque- cido para a faixa de 950 a 1.250°C, preferivelmente 1.000 a 1.200°C, e sub- metido à laminação a quente na temperatura de laminação (Tr) de pelo me- nos 800°C, preferivelmente pelo menos 850°C e mais preferivelmente pelo menos 900°C, e à temperatura final de laminação (Tf) de 1.150°C ou menos e preferivelmente 1100°C ou menos. Em ambos os casos de temperatura de aquecimento extremamente baixa e alta antes da laminação, descarboniza- ção ocorre na superfície do fio-máquina. Quando a temperatura de lamina- ção é menor que 800°C, a possibilidade de descarbonização é aumentada. Quando a temperatura final de laminação é uma alta temperatura de mais que 1.150°C, temperabilidade é aumentada por causa do crescimento de grãos de austenita, ocasionando aumento na temperabilidade e, conseqüen- temente, a resistência do fio-máquina pode ser aumentada excessivamente.

É recomendado que o fio-máquina seja colocado no leito de res- friamento na temperatura de embobinamento (TL) de 1.020°C ou menos, preferivelmente 980°C ou menos e mais preferivelmente 950°C ou menos. Isto é porque quando a temperatura de embobinamento supera 1.02CTC, tamanho de grão de austenita é ampliado. É necessário diminuir dureza do fio-máquina em que o fio-máquina é resfriado na taxa de resfriamento média (CR2) de 5°C/s ou menos da temperatura de embobinamento (TL) para 50CTC. Além disso, por meio de tal resfriamento lento da temperatura de embobinamento (TL) para 500°C, o conteúdo de hidrogênio em aço pode ser reduzido adicionalmente. CR2 é preferivelmente 4°C/s ou menos e mais pre- ferivelmente 3°C/s ou menos.

Entretanto, para formar uma estrutura fina por causa da inibição de crescimento de grãos de austenita e diminuição na dureza, é eficaz que a taxa de resfriamento CR1 da temperatura de embobinamento (TL) para 730°C seja preferivelmente pelo menos 2°C/s, mais preferivelmente pelo menos 5°C/s e preferivelmente de modo adicional pelo menos 8°C/s.

Para suprimir segregação de C de maneira que Cmáx/Co seja 1,20 ou menos, encharcamento é acrescentado ao método de fabricação, no qual o tarugo satisfazendo a exigência da composição é mantido em 1.250 a 1.350°C, preferivelmente 1.280 a 1.310°C, por 60 min ou mais, preferivel- mente por 120 min ou mais, antes da laminação. O encharcamento pode ser executado em uma ou outra de uma linha que é a mesma linha de laminação e uma linha separada da linha de laminação. Além disso, ele pode ser exe- cutado antes ou depois do aquecimento para diminuir o conteúdo de hidro- gênio em aço.

Entretanto, para diminuir adicionalmente o conteúdo de hidrogê- nio em aço, é preferível que o encharcamento seja executado para eliminar a faixa de segregação antes do aquecimento. Além disso, é preferível que o encharcamento exigindo alta temperatura seja executado em uma linha dife- rente da linha de laminação, e o aquecimento para diminuir o conteúdo de hidrogênio em aço seja executado na linha que é mesma linha de laminação, além do mais, de um ponto de vista de equipamento, é preferível que primei- ro o encharcamento seja executado antes do aquecimento.

Na modalidade da invenção, diâmetro de fio do fio-máquina Ia- minado a quente não é particularmente limitado. Entretanto, o diâmetro de fio é preferivelmente grande para suprimir formação da microestrutura su- peresfriada. O fio-máquina da modalidade da invenção é excelente em duti- lidade do fio, portanto, ruptura pode ser efetivamente suprimida mesmo se a haste for submetida a trabalho pesado a partir de um diâmetro grande. Desta maneira, um diâmetro de fio mínimo é preferivelmente 8 mm, mais preferi- velmente pelo menos 10 mm e preferivelmente de modo adicional pelo me- nos 12 mm. Por outro lado, uma vez que diâmetro de fio excessivamente grande causa dificuldade, em estiramento de fio, um diâmetro de fio máximo é preferivelmente 25 mm, mais preferivelmente 20 mm e preferivelmente de modo adicional 18 mm.

Modalidade

Em seguida, embora a invenção esteja descrita mais especifi- camente com uma modalidade, a invenção não é limitada pela modalidade seguinte, e ela pode ser obviamente praticada ao ser modificada de forma apropriada dentro de um escopo adaptável ao propósito descrito antes e de- pois, e quaisquer de tais modificações podem ser incluídas em um escopo técnico da invenção.

Fabricação de fio-máauina

Materiais de aço tendo as composições químicas listadas nas tabelas 1-1 a 1-2 (o restante: ferro e impurezas inevitáveis) foram lingotados, e modelados em tarugos quadrados de 155 mm. A seguir, encharcamento, aquecimento, laminação a quente, embobinamento e resfriamento foram executados em ordem sob condições listadas nas tabelas 2-1 a 2-3 e, con- seqüentemente, fio-máquina laminado a quente 8,0 a 18 mm em diâmetro de fio foi fabricado.

Tabela 1-1

<table>table see original document page 21</column></row><table> Tabela 1-1 - continuação -

<table>table see original document page 22</column></row><table>

Tabela 1-2

<table>table see original document page 22</column></row><table> Tabela 1 -2 -continuação-

<table>table see original document page 23</column></row><table>

REM: o conteúdo total de La, Ce, Pr e Nd Tabela 2-1

<table>table see original document page 24</column></row><table> Tabela 2-2

<table>table see original document page 25</column></row><table> Tabela 2-3

<table>table see original document page 26</column></row><table> Conteúdo de hidrogênio em aço

Como o conteúdo de hidrogênio em aço, o conteúdo de hidrogê- nio total desenvolvido de uma amostra semelhante a disco (espessura: 2 mm) da temperatura ambiente para 350°C sob uma condição de temperatura de aquecimento de 10 K/min foi medido usando APIMS. Resultados estão mostrados nas tabelas 3-1 a 3-3.

Dureza

Os fios-máquina foram cortados em seções transversais laterais para preparar três amostras por fio-máquina, e em uma posição de profundi- dade de D/4 de cada amostra, a dureza foi medida em quatro pontos por meio de um medidor de dureza Vickers (carga: 1 kgf), e a média aritmética simples dos valores encontrados foi obtida, de maneira que a dureza de ca- da fio-máquina foi calculada. Resultados estão mostrados nas tabelas 3-1 a 3-3.

Um gráfico mostrando uma relação entre Co (Co indica o conteú- do de C (porcentagem em massa) na posição de profundidade de D/4 (D: diâmetro do fio-máquina)) e a dureza de cada fio-máquina está representado como a figura 1. Na figura 1, os círculos pretos (além da faixa de dureza da presente invenção) são uma representação de dados dos fios-máquina A1 -4, A2-1, A3-1, A3-2 e A14-4; os quadrados pretos (além da faixa de composi- ção da presente invenção) são uma representação de dados de fio-máquina obtidos dos tipos de aço A5, A12, A13, A16 e A17; os triângulos pretos (além da faixa de conteúdo de hidrogênio da presente invenção) são uma repre- sentação de dados dos fios-máquina A1 -1, A4-1, A6-1, A7-1, A14-1 e A14-2; e os círculos brancos (exemplo inventivo) são uma representação de outros dados de fio-máquina.

Os dados dos fios-máquina A1-4, A2-1, A3-1, A3-2 e A14-4 fo- ram submetidos à aproximação de energia, conseqüentemente uma expres- são aproximada de dureza = 466,06 χ C00'10 (R2 = 0,62) foi obtida. Uma curva aproximada como esta também está mostrada na figura 1 por uma linha cheia. Na figura 1, de forma similar, uma curva aproximada de 460 χ C00,10 está mostrada em uma linha tracejada, uma curva aproximada de 450 χ C00,10 está mostrada em uma linha de traço e ponto, e uma curva aproxima- da de 440 χ C00,10 está mostrada em uma linha pontilhada.

Diâmetro médio de grão (Dméd) e diâmetro máximo de grão (DmáX) Uma amostra de 10 mm de comprimento foi tomada de cada um dos fios-máquina por meio de corte molhado e então, tal como na prepara- ção de amostra para medição EBSP, polimento molhado, polimento com couro e polimento químico foram executados de maneira que uma amostra foi preparada, na qual deformação e irregularidade por causa do polimento foram reduzidas ao máximo. Dessa vez, o polimento foi executado de manei- ra tal que uma superfície de observação corresponde a um centro do diâme- tro de fio em uma seção vertical do fio-máquina. Usando uma amostra obti- da, medição foi executada no centro do diâmetro de fio do fio-máquina como um ponto de medição EBSP. Dessa vez, uma etapa de medição foi ajustada para ser 0,5 μm ou menos de maneira tal que uma área de medição de cada fio-máquina foi de 60.000 μm2 ou mais. Depois da medição, orientação de cristal foi analisada, na qual resultados de medição tendo um valor Cl médio de 0,3 ou mais foram usados para aperfeiçoar confiabilidade da análise.

Resultados analíticos (mapa de contorno) foram obtidos assu- mindo que uma região encerrada por uma linha de contorno tendo diferença em azimute de 10 graus ou mais por análise da orientação de cristal bcc-Fe era o "grão" na modalidade da invenção. No mapa de contorno obtido, uma área de uma região individual (unidade de cristal) encerrada pela linha de contorno foi obtida usando-se o software de análise de imagem "Image-Pro" (fabricado pela ADVANSOFT Ltd.), e então o diâmetro de círculo equivalente (diâmetro) foi calculado a partir da área como o diâmetro de grão de um grão individual. A medição foi executada para pelo menos três amostras, e o diâ- metro médio de grão (Dméd), como o número de diâmetro médio, e o diâme- tro máximo de grão (Dmáx) foram calculados com base em todos os dados de medição. Resultados estão mostrados na tabelas 3-1 a 3-3.

[Cmáx/C0]

Cmáx e C0 foram medidos por meio de um método de absorção do infravermelho de combustão usando uma amostra pulverizada tomada da posição de profundidade de D/2 e D/4, respectivamente. Valores de Cmáx/C0 calculados usando o CmáXe C0 estão mostrados nas tabelas 3-1 a 3-3. Estiramento de fio

O fio-máquina obtido foi desescamado por decapagem, aplicado então revestimento de superfície por meio de bonderização, e então subme- tido a estiramento de fio seco. Primeiro, no estiramento de fio 1, o estiramen- to de fio foi executado sob uma condição de deformação verdadeira > 0,25 para verificar presença de ruptura. Além disso, o fio-máquina sem nenhuma ruptura ocorrendo no estiramento de fio 1 foi submetido a estiramento de fio sob uma condição precisa adicional de deformação verdadeira > 0,50 para verificar presença de ruptura. Resultados estão mostrados nas tabelas 1-3 a 3-3. Tabela 3-1

<table>table see original document page 30</column></row><table> Tabela 3-1-continuacao-

<table>table see original document page 31</column></row><table>

resultado de estiramento de fio: nenhuma ruptura, x ruptura Tabele 3-2

<table>table see original document page 32</column></row><table> Tabela 3-2

<table>table see original document page 33</column></row><table> Tabela 3-3

<table>table see original document page 34</column></row><table> Tabela 3-3- continuacao

<table>table see original document page 35</column></row><table> Dos resultados mostrados nas tabelas 3-1 a 3-3, embora ruptura tenha ocorrido mesmo no estiramento de fio 1 sob condições fáceis em fio- máquina que não satisfaz a uma das exigências do componente, o conteúdo de hidrogênio em aço, e dureza especificada na modalidade da invenção, ruptura não ocorreu, entretanto, no estiramento de fio 1 em fio-máquina que satisfaz a todas as tais exigências. Além disso, entre os fios-máquina da modalidade da invenção, no fio-máquina que satisfaz as exigências de diâ- metro de grão (Dméd e Dmáx) e segregação de C (CmáX/Co), ruptura não ocor- reu mesmo no estiramento de fio 2 sob condições precisas.

Claims

1. Fio-máquina laminado a quente sobressaindo em dutilidade do fio compreendendo: C: 0,35% a 0,65% (porcentagem em massa, expressada igual- mente em seguida); Si: 1,4% a 3,0%; Mn: 0,10% a 1,0%; Cr: 0,1% a 2,0%; P: 0,025% ou menos (exclusivo de 0%); S: 0,025% ou menos (exclusivo de 0%); N: 0,006% ou menos (exclusivo de 0%); Al: 0,1% ou menos (exclusivo de 0%); e O: 0,0030% ou menos (exclusivo de 0%), com o restante consistindo em Fe e impurezas inevitáveis; em que o conteúdo de hidrogênio em aço é 2,50 ppm (ppm em massa, expressada igualmente em seguida) ou menos, e dureza (HV) é 460 χ C00,1 ou menos (C0 indica o conteúdo de C (porcentagem em massa) em uma posição de profundidade de D/4 (D: diâmetro do fio-máquina)).

2. Fio-máquina laminado a quente de acordo com a reivindica- ção 1, em que diâmetro médio de grão (Dméd) é 20 μιτι ou menos, e di- âmetro máximo de grão (Dmáx) é 80 pm ou menos em um grão bcc-Fe de uma estrutura metalográfica.

3. Fio-máquina laminado a quente de acordo com a reivindica- ção 1 ou 2, satisfazendo: Cmáx/C0 ≤ 1,20 ... (1) (em que Cmáx indica o conteúdo de C (porcentagem em massa) em uma posição de profundidade de D/2 (D: diâmetro do fio-máquina)), e C0 indica o conteúdo de C (porcentagem em massa) na posição de profundida- de de D/4).

4. Fio-máquina laminado a quente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, compreendendo adicionalmente: Ni: 1% ou menos (exclusivo de 0%) e/ou Cu: 1,0% ou menos (exclusivo de 0%).

5. Fio-máquina laminado a quente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, compreendendo adicionalmente: pelo menos um elemento selecionado de um grupo consistindo em: V: 0,30% ou menos (exclusivo de 0%); Ti: 0,10% ou menos (exclusivo de 0%); Nb: 0,1% ou menos (exclusivo de 0%); e Zr: 0,10% ou menos (exclusivo de 0%).

6. Fio-máquina laminado a quente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, compreendendo adicionalmente, Mo: 1,0% ou menos (exclusivo de 0%).

7. Fio-máquina laminado a quente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, compreendendo adicionalmente, B: 50 ppm ou menos (exclusivo de 0 ppm).

8. Fio-máquina laminado a quente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, compreendendo adicionalmente: pelo menos um elemento selecionado de um grupo consistindo em: Mg: 50 ppm ou menos (exclusivo de 0 ppm); Ca: 50 ppm ou menos (exclusivo de 0 ppm); e elementos terras raras: 1,5 ppm ou menos (exclusivo de 0 ppm).

9. Método de fabricar um fio-máquina laminado a quente sobres- saindo em dutilidade do fio compreendendo as etapas de: executar aquecimento no qual um tarugo satisfazendo os requi- sitos da composição como definido em qualquer uma das reivindicações 1 e 4 a 8 é mantido em 500 a 730°C por 60 min; aquecer o tarugo para 950 a 1.250°C, e executar laminação a quente do tarugo para fabricar um fio-máquina laminado a quente na tempe- ratura de laminação (Tr) de 800°C ou mais e temperatura final de laminação (Tf) de 1.150°C ou menos; colocar o fio-máquina laminado a quente em um leito de resfria- mento na temperatura de embobinamento (TL) de 1.020°C ou menos para fabricar um fio; e resfriar o fio em uma taxa de resfriamento média (CR2) de 5 °C/s ou menos da temperatura de embobinamento (TL) para 500°C.

10. Método de fabricar um fio-máquina laminado a quente so- bressaindo em dutilidade do fio compreendendo as etapas de: executar aquecimento no qual um tarugo satisfazendo os requi- sitos da composição como definido em qualquer uma das reivindicações 1 e -4 a 8 é mantido em 500 a 730°C por 60 min; aquecer o tarugo para 950 a 1.250°C, e executar laminação a quente do tarugo para fabricar um fio-máquina laminado a quente na tempe- ratura de laminação (Tr) de 800°C ou mais e temperatura final de laminação (Tf) de 1.150°C ou menos; colocar o fio-máquina laminado a quente em um leito de resfria- mento na temperatura de embobinamento (TL) de 1.020°C ou menos para fabricar um fio; e resfriar o fio em uma taxa de resfriamento média (CR1) de 2°C/s ou mais da temperatura de embobinamento (TL) para 730°C, e em uma taxa de resfriamento média (CR2) de 5°C/s ou menos da temperatura de embobi- namento (TL) para 500°C.

11. Método de fabricar um fio-máquina laminado a quente so- bressaindo em dutilidade do fio compreendendo as etapas de: executar tratamento de homogeneização no qual um tarugo sa- tisfazendo os requisitos da composição como definido em qualquer uma das reivindicações 1 e 4 a 8 é mantido em 1.250 a 1.350°C por 60 min; executar aquecimento no qual o tarugo é mantido em 500 a 730°C por 60 min; aquecer o tarugo para 950 a 1.250°C, e executar laminação a quente do tarugo para fabricar um fio-máquina na temperatura de laminação (Tr) de 800°C ou mais e temperatura final de laminação (Tf) de 1.150°C ou menos; colocar o fio-máquina laminado a quente em um leito de resfria- mento na temperatura de embobinamento (TL) de 1.020°C ou menos para fabricar um fio; e resfriar o fio em uma taxa de resfriamento média (CR1) de 2°C/s ou mais da temperatura de embobinamento (TL) para 730°C, e em uma taxa de resfriamento média (CR2) de 5°C/s ou menos da temperatura de embobi- namento (TL) para 500°C.

12. Método de fabricar um fio-máquina laminado a quente so- bressaindo em dutilidade do fio compreendendo as etapas de: executar aquecimento no qual um tarugo satisfazendo a exigên- cia da composição como defiido em qualquer uma das reivindicações 1 e 4 a 8 é mantido em 500 a 730°C por 60 min; executar tratamento de homogeneização no qual o tarugo é mantido em 1.250 a 1.350°C por 60 min; aquecer o tarugo para 950 a 1.250°C, e executar laminação a quente do tarugo para fabricar um fio-máquina laminado a quente na tempe- ratura de laminação (Tr) de 800°C ou mais e temperatura final de laminação (Tf) de 1.150'C ou menos; colocar o fio-máquina laminado a quente em um leito de resfria- mento na temperatura de embobinamento (TL) de 1.020°C ou menos para fabricar um fio; e resfriar o fio em uma taxa de resfriamento média (CR1) de 2°C/s ou mais da temperatura de embobinamento (TL) para 730°C, e em uma taxa de resfriamento média (CR2) de 5°C/s ou menos da temperatura de embobi- namento (TL) para 500°C.

13. Método de diminuir o conteúdo de hidrogênio em aço de um fio-máquina laminado a quente, em que aquecimento é executado antes da laminação a quente, no qual um tarugo é mantido em 500 a 730"C por 60 min ou mais.