JP2017190515A - 鋼線およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】破断するまでに大きなエネルギーを吸収することができる鋼線を提供する。
【解決手段】質量％で、Ｃ：０．０５〜０．２５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：０．１０〜３．００％、Ｓ：０．００５〜０．０１５％、Ｎ：０．００５〜０．０１３％、およびＡｌ：０．００５％以下の化学成分を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼線であって、前記鋼線断面におけるフェライトの結晶粒径が９μｍ以下であり、断面面積率で８％以上の残留オーステナイトを含み、破断までの単位面積当たりの吸収エネルギーが１３００Ｊ／ｃｍ^２以上である、ことを特徴とする鋼線。
【選択図】なし

Description

本発明は、大きな吸収エネルギーを示す鋼線およびその製造方法に関する。

崖や切通しに接している道路や線路への落石の侵入を防止するために、落石防護ネットが用いられている。落石防護ネットには、落石時に落石の運動エネルギーを吸収して落石を受け止め、落石を静止させることが要求される。

落石防護ネットに用いられる鋼線の破壊に至るまでのエネルギー吸収量は、概ね引張強度と伸びに比例する。伸びが変わらないのであれば引張強度を上げるほど、引張強度が変わらないのであれば伸びが大きくなるほど、鋼線の吸収エネルギーは大きくなる。しかしながら、通常、引張強度をあげると引張強度の上昇率以上に伸びが低下するため、吸収エネルギーは小さくなる。このため、落石防護ネット用の鋼線は軟質で伸びが大きななまし線が多用されてきた。伸びを低下することなく引張強度の上昇を図ることができれば、落石防護ネットの吸収エネルギーは飛躍的に増大する。

鋼材の伸びを低下することなく引張強度の上昇を図る手法として、残留オーステナイトを活用する方法が知られている。即ち、伸び（変形）の途中で残留オーステナイトが次々マルテンサイトに変態し（加工誘起変態）、破断の起点となる脆弱部分を強化して、伸びを確保する方法である。

残留オーステナイトを活用した落石防護に関する技術として特許文献１の技術がある。特許文献１に記載の技術は、主に落石防護柵、落石防護ネット等の落石防止設備を支えるロープでエネルギーを吸収する技術である。

特開２００７−１９１７７４号公報

しかしながら、特許文献１等の従来の残留オーステナイトを活用する方法で落石防護ネット等の落石防止設備を作製した場合でも、依然として、受け止められる落石エネルギーの大きさが不十分であった。より大きな落石エネルギーを受け止めるためには、落石防護ネット等の落石防止設備自体に用いることが可能な鋼線のエネルギー吸収能を上げることが必要である。

そのため、従来よりも、破断するまでに大きなエネルギーを吸収することが可能な鋼線が求められている。

本発明の要旨は以下のとおりである：
（１）質量％で、
Ｃ：０．０５〜０．２５％、
Ｓｉ：０．３〜１．０％、
Ｍｎ：０．１０〜３．００％、
Ｓ：０．００５〜０．０１５％、
Ｎ：０．００５〜０．０１３％、および
Ａｌ：０．００５％以下
の化学成分を含有し、
残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼線であって、
前記鋼線断面におけるフェライトの結晶粒径が９μｍ以下であり、
断面面積率で８％以上の残留オーステナイトを含み、
破断までの単位面積当たりの吸収エネルギーが１３００Ｊ／ｃｍ^２以上である、
ことを特徴とする鋼線。
（２）質量％で更に、Ｃｒ：０．０５〜２．００％、Ｎｉ：０．０５〜２．００％、Ｃｕ：０．０５〜１．００％、Ｍｏ：０．０５〜１．００％のうち一種または二種以上を含有することを特徴とする、上記（１）に記載の鋼線。
（３）質量％で、
Ｃ：０．０５〜０．２５％、
Ｓｉ：０．３〜１．０％、
Ｍｎ：０．１０〜３．００％、
Ｓ：０．００５〜０．０１５％、
Ｎ：０．００５〜０．０１３％、および
Ａｌ：０．００５％以下
の化学成分を含有し、
残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼材を、１．０以上の塑性歪を与えて伸線すること、
前記伸線した鋼材を、Ａ_Ｃ１変態点温度以上且つ（Ａ_Ｃ１変態点温度＋Ａ_Ｃ３変態点温度）／２以下の加熱温度まで８℃/秒以上の昇温速度で加熱し、前記加熱温度にて１５秒〜１２０秒保持すること、
前記加熱した鋼材を、８℃／秒以上の冷却速度で式（２）：
Ｍ_Ｓ(℃)＝５５０−３５０Ｃ−４０Ｍｎ−１０Ｃｕ−１７Ｎｉ−２０Ｃｒ
−１０Ｍｏ＋３０Ａｌ （２）
で示されるＭ_Ｓ変態点温度を基準として、（Ｍ_Ｓ変態点温度＋５０℃）以下且つ（Ｍ_Ｓ変態点温度−５０℃）以上の温度まで冷却し、その温度で５０〜３２０秒保持すること、および
前記冷却した鋼材を、室温までさらに空冷すること、
を特徴とする鋼線の製造方法。

本発明によれば、大きな吸収エネルギーを示す鋼線を得ることができる。

本発明は、質量％で、Ｃ：０．０５〜０．２５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：０．１０〜３．００％、Ｓ：０．００５〜０．０１５％、Ｎ：０．００５〜０．０１３％、およびＡｌ：０．００５％以下の化学成分を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼線であって、前記鋼線断面におけるフェライトの結晶粒径が９μｍ以下であり、断面面積率で８％以上の残留オーステナイトを含み、破断までの単位面積当たりの吸収エネルギーが１３００Ｊ／ｃｍ^２以上である、ことを特徴とする鋼線を対象とする。

本発明に係る鋼線は、所定の化学成分並びに残部としてＦｅおよび不可避不純物からなり、断面におけるフェライトの結晶粒径が９μｍ以下であり、且つ８％以上の残留オーステナイトを含む鋼線である。本発明に係る鋼線は、従来のなまし線に比べて、引張強度と延性のバランスに優れており、大きな吸収エネルギーを示す。本願において、吸収エネルギーとは、鋼線の引張強度試験時における荷重―変位曲線を変位で積分した値である。

本発明に係る鋼線を用いて落石防護ネット用の金網を編むことができる。本発明に係る鋼線を用いて作製した金網を備えた落石防護ネットは、落石の衝突等で特定部位に高い負荷がかかった場合、その部位の鋼線が加工誘起マルテンサイトの生成により強化され、他の部位の鋼線に変形が分散されて、従来よりも大きな吸収エネルギーを示すことができる。また、本発明に係る鋼線は大きな吸収エネルギーを示すため、本発明に係る鋼線を用いて落石防護ネット用の金網を作製する場合、落石防護ネット用の金網を単線で構成することができるので、落石防護ネットを安価に作製することができる。本願において、単線とは、撚り線ではないことを意味する。撚り線は、複数の線を撚り合わせたものである。

以下に、本発明に係る鋼線の組成を説明する。以下の組成の説明において、パーセント表示は、鋼線の全質量を基準とする質量％である。

本発明に係る鋼線は、質量％で、
Ｃ：０．０５〜０．２５％、
Ｓｉ：０．３〜１．０％、
Ｍｎ：０．１０〜３．００％、
Ｓ：０．００５〜０．０１５％、
Ｎ：０．００５〜０．０１３％、および
Ａｌ：０．００５％以下を含有する。

鋼線は、０．０５〜０．２５％のＣを含む。Ｃは、残留オーステナイトの生成のため重要な元素で、鋼線が０．０５％以上のＣを含むことによって十分な量の残留オーステナイトを得ることができ、良好な伸びが得られる。鋼線は、好ましくは０．１０％以上のＣを含む。鋼線中のＣ含有量が０．２５％を超えると、鋼線が硬くなりすぎ伸びが低下して、金網に成形することが困難になるため、Ｃ含有量の上限を０．２５％以下、好ましくは０．２３％以下とする。

鋼線は、０．３〜１．０％のＳｉを含む。Ｓｉは、変態過程においてＢＣＣ相（フェライト）から未変態ＦＣＣ相（オーステナイト）へのＣの濃化を促し、残留オーステナイトの生成を容易にする元素である。鋼線が０．３％以上のＳｉを含むことによって、残留オーステナイトの生成を促進することができる。鋼線は、好ましくは０．４％以上のＳｉを含む。鋼線中のＳｉ含有量が１．０％を超えると、スケール剥離性に問題が生じるため、Ｓｉ含有量の上限を１．０％以下、好ましくは０．９％以下、より好ましくは０．８％以下、さらに好ましくは０．７％以下とする。

鋼線は、０．１０〜３．００％のＭｎを含む。Ｍｎは、拡散型変態であるフェライト変態およびパーライト変態の変態速度を低下させ、残留オーステナイトを生成し易くする効果のある元素である。鋼線が０．１０％以上のＭｎを含むことによって、フェライト粒の粗大化を抑制し十分な量の残留オーステナイトを生成することができる。鋼線は、好ましくは０．２０％以上のＭｎを含む。鋼線中のＭｎ含有量が３．００％を超えると熱間延性の低下を招き製造性が著しく低下するため、Ｍｎ含有量の上限を３．００％以下、好ましくは２．５０％以下とする。

鋼線は、０．００５〜０．０１５％のＳを含む。Ｓは、ＭｎＳを形成しスケール剥離性を向上させる重要な元素である。鋼線が０．００５％以上のＳを含むことによって、スケール剥離性を向上することができる。鋼線は、好ましくは０．００８％以上のＳを含む。鋼線中のＳ含有量が０．０１５％を超えると、ＭｎＳを起点とした破壊が顕著になり延性が低下するため、Ｓ含有量の上限を０．０１５％以下、好ましくは０．０１２％以下とする。本発明に係る鋼線は高い引張強度を有するが、ＭｎＳが多く生成されると引張強度への悪影響が極めて大きいため、鋼線中のＳ含有量は厳格に制限される。

鋼線は、０．００５〜０．０１３％のＮを含む。Ｎは、Ｃと同様に、残留オーステナイト生成のために重要な元素である。鋼線が０．００５％以上のＮを含むことによって、残留オーステナイトを生成させる効果が非常に大きくなる。鋼線は、好ましくは０．００８％以上のＮを含む。鋼線中のＮ含有量が０．０１３％を超えると、溶製が困難になるため、Ｎ含有量の上限を０．０１３％以下、好ましくは０．０１０％とする。このように、残留オーステナイト生成および溶製の観点から、鋼線中のＮ含有量は厳格に制限される。

本発明に係る鋼線において、Ａｌ含有量はできる限り少ない方がよく、鋼線中のＡｌ含有量を０．００５％以下、より好ましくは０．００３％以下とする。Ａｌは、Ｓｉと同様、未変態オーステナイトへのＣの濃化を促し、残留オーステナイトの生成を容易にし得るが、鋼線の吸収エネルギーを大きくすることはできない。また、Ａｌは、製錬時にＯと反応して硬質なＡｌ_２Ｏ_３を生成し、伸線時の断線の原因となるため、Ａｌ含有量は可能な限り低減する必要がある。本発明に係る鋼線は高い引張強度を有するが、生成し得るＡｌ_２Ｏ_３の引張強度への悪影響が極めて大きいため、鋼線中のＡｌ含有量は厳格に制限される。

好ましくは、鋼線は、質量％で更に、０．０５〜２．００％のＣｒ、０．０５〜２．００％のＮｉ、０．０５〜１．００％のＣｕ、および０．０５〜１．００％のＭｏのうち一種または二種以上を含有する。

Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、およびＭｏはそれぞれ、鋼の強化元素であり、残留オーステナイトを生成し易くする元素である。Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、およびＭｏを、それぞれ、鋼線中に好ましくは０．０５％以上、より好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらにより好ましくは１．１％以上添加することが好ましい。ＣｒおよびＮｉについては、過剰の添加はコストを上昇させるので、鋼線中の含有量の上限を２．００％以下とする。ＣｕおよびＭｏについても、過剰の添加はコストを上昇させるので、鋼線中の含有量の上限を１．００％以下とする。

鋼線の残部は、Ｆｅおよび不可避不純物である。

鋼線の断面におけるフェライトの結晶粒径は、９μｍ以下、好ましくは８μｍ以下、より好ましくは７μｍ以下、さらに好ましくは６μｍ以下である。フェライトの結晶粒径の下限は特に限定されるものではないが、例えば１μｍ程度にすることができる。フェライトの結晶粒径が上記範囲にあることにより、残留オーステナイトを多く生成することができる。また、フェライトの結晶粒径が上記範囲にあることにより、伸びを大きすることもできる。

鋼線は、断面面積率で８％以上、好ましくは９％以上、より好ましくは１０％以上、さらに好ましくは１１％以上の残留オーステナイトを含む。残留オーステナイトの上限は特に限定されるものではないが、例えば３０％以下にすることができる。残留オーステナイトの断面面積率が上記範囲にあることにより、伸びに優れ、且つ破断までの単位面積当たりの吸収エネルギーが大きい鋼線を得ることができる。

鋼線の、破断までの単位面積当たりの吸収エネルギーは、１３００Ｊ／ｃｍ^２以上、好ましくは１４００Ｊ／ｃｍ^２以上、より好ましくは１５００Ｊ／ｃｍ^２以上、さらに好ましくは１６００Ｊ／ｃｍ^２以上である。

上記範囲の吸収エネルギーを示す鋼線は、落石防護ネットの作製に好適に用いることができる。

本発明に係る鋼線の引張強度（ＴＳ）は、好ましくは５００ＭＰａ以上、より好ましくは５５０ＭＰａ以上、さらに好ましくは５７５ＭＰａ以上、さらにより好ましくは６００ＭＰａ以上である。

本発明に係る鋼線の伸び（ＥＬ）は、引張強度とのバランスで、吸収エネルギーが大きくなるような伸び（ＥＬ）であればよく、好ましくは３０％〜７０％程度の範囲であることができる。

本発明はまた、質量％で、Ｃ：０．０５〜０．２５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、
Ｍｎ：０．１０〜３．００％、Ｓ：０．００５〜０．０１５％、Ｎ：０．００５〜０．０１３％、およびＡｌ：０．００５％以下の化学成分を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼材を、１．０以上の塑性歪を与えて伸線すること、前記伸線した鋼材を、Ａ_Ｃ１変態点温度以上且つ（Ａ_Ｃ１変態点温度＋Ａ_Ｃ３変態点温度）／２以下の加熱温度に８℃/秒以上の昇温速度で加熱し、前記加熱温度にて１５秒〜１２０秒保持すること、前記加熱した鋼材を、８℃／秒以上の冷却速度で式（２）：
Ｍ_Ｓ(℃)＝５５０−３５０Ｃ−４０Ｍｎ−１０Ｃｕ−１７Ｎｉ−２０Ｃｒ
−１０Ｍｏ＋３０Ａｌ （２）
で示されるＭ_Ｓ変態点温度を基準として、（Ｍ_Ｓ変態点温度＋５０℃）以下且つ（Ｍ_Ｓ変態点温度−５０℃）以上の温度まで冷却し、その温度で５０〜３２０秒間保持すること、および前記冷却した鋼材を、室温までさらに空冷すること、を特徴とする鋼線の製造方法を対象とする。

以下に、本発明に係る鋼線の製造方法の各構成を説明する。

質量％で、Ｃ：０．０５〜０．２５％、Ｓｉ：０．３〜１．０％、Ｍｎ：０．１０〜３．００％、Ｓ：０．００５〜０．０１５％、Ｎ：０．００５〜０．０１３％、およびＡｌ：０．００５％以下の化学成分を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼材を、伸線して鋼線を得る。好ましくは、鋼材を、落石防護ネットを製網するための線径にまで伸線する。本発明に係る鋼線を用いて作製し得る落石防護ネットの網の構造は、好ましくは菱型金網である。落石防護ネットの網目寸法は、好ましくは３０〜８０ｍｍである。

伸線は、冷間伸線であり、通常のダイスを用いた乾式伸線やローラーを用いた圧延等により行うことができる。

次いで、伸線した鋼線を、フェライト−オーステナイト２相域に加熱すると、伸線時に導入された高転位密度の部位を核として、フェライトが再結晶する。

フェライト再結晶時の粒径は、核の数が多い程微細になるため、加熱前の伸線歪（塑性歪）は高い方が好ましい。加熱前の塑性歪を１．０以上とすることにより、フェライト粒径の粗大化を抑制しフェライト粒径を十分に細かくすることができ、残留オーステナイトを生成しやすくなり伸びが向上する。そのため、塑性歪の下限を１．０以上、好ましくは１．１以上、より好ましくは１．２以上、さらに好ましくは１．３以上とする。塑性歪εは、伸線前の元線径Ｄ_１と伸線後の線径Ｄ_２から、式（１）：
ε＝２×ｌｎ（Ｄ_１／Ｄ_２） （１）
により算出される。

伸線後の加熱温度を、Ａ_Ｃ１変態点温度以上にすることにより、フェライト−オーステナイト２相域にすることができる。

また、伸線後の加熱温度を、（Ａ_Ｃ１変態点温度＋Ａ_Ｃ３変態点温度）／２以下にすることにより、フェライト粒径の粗大化を抑制し、且つフェライト−オーステナイト２相域中のオーステナイト相の炭素濃度をさらに高めることができる。オーステナイト相の炭素濃度をさらに高めることによって、オーステナイト相が安定化し、冷却時にオーステナイトからフェライトへの変態量が減少して、冷却後の残留オーステナイト量を増加させることができる。一方で、伸線後の加熱温度を、（Ａ_Ｃ１変態点温度＋Ａ_Ｃ３変態点温度）／２よりも高くすると、加熱時のオーステナイト量は増えるが、冷却時にオーステナイトからフェライトへの変態量が増加して、残留オーステナイト量は大きく減少する。

したがって、加熱温度を、Ａ_Ｃ１変態点温度以上且つ（Ａ_Ｃ１変態点温度＋Ａ_Ｃ３変態点温度）／２以下に限定することにより、鋼線の伸びを向上することができる。

なお、伸線時に中間焼鈍を行う場合には、焼鈍時に歪がクリアされるため、ここで規定する塑性歪とは、最終中間焼鈍後の伸線歪である。

塑性歪が１．０以上であっても、昇温速度が８℃／秒未満であると、昇温中にフェライトが再結晶して粗大化し、残留オーステナイトが減少し伸びが減少するため、昇温速度の下限を８℃／秒以上、好ましくは１０℃／秒、より好ましくは２０℃／秒以上とする。

フェライト−オーステナイト２相域温度での保持により、オーステナイト中へ炭素が濃化して、残留オーステナイトが生成し易くなる。２相域温度に到達後の保持時間が１０秒未満であると、オーステナイトへの炭素の濃化が十分でなく伸びが減少するため、下限を１５秒以上、好ましくは２０秒以上とする。また、２相域温度に長時間保持するとフェライトが成長して粗大化して、残留オーステナイトは十分生成するが、伸びが大きくならず、結果として吸収エネルギーが低くなるため、保持時間の上限を１２０秒以下、好ましくは１００秒以下、より好ましくは９０秒以下とする。この２相域温度での加熱処理により、低炭素で微細なフェライト地に高炭素のオーステナイト粒が分散した組織となる。

その後の冷却過程において、未変態オーステナイト中への炭素の濃化に寄与しないパーライト変態をできる限り起こさないような冷却速度で冷却する必要がある。８℃／秒未満の冷却速度ではパーライト変態が生じ、残留オーステナイトが減少し伸びが減少するため、冷却速度の下限を８℃／秒以上、好ましくは１０℃／秒以上、より好ましくは２０℃／秒以上とする。

２相域温度での加熱処理後の冷却停止温度は、ベイナイト変態が生じる温度域で停止する必要がある。この温度域での保持により、ベイナイトから残留オーステナイトへＣが排出され、残留オーステナイトのＣ濃度が上昇して、残留オーステナイトが安定化する。

ベイナイト変態が生じるような温度でも、温度が高すぎると、ベイナイトから残留オーステナイト相へＣが排出されるよりも早く、ベイナイト内部に炭化物が析出してしまうため、冷却停止温度の上限を式（２）：
Ｍ_Ｓ(℃)＝５５０−３５０Ｃ−４０Ｍｎ−１０Ｃｕ−１７Ｎｉ−２０Ｃｒ
−１０Ｍｏ＋３０Ａｌ （２）
で示される母相平均濃度から計算されるＭ_Ｓ変態点温度を基準として、（Ｍ_Ｓ変態点温度＋５０℃）、好ましくは（Ｍ_Ｓ変態点温度＋４０℃）、より好ましくは（Ｍ_Ｓ変態点温度＋３０℃）とする。式（２）において、鋼材に含まれない成分については、ゼロを代入する。

式（２）において、Ｍ_Ｓ変態点温度は母相平均濃度から計算されるが、残留オーステナイトのＣ濃度は平均濃度より高く、式（２）で求められるＭ_Ｓ変態点温度においても、マルテンサイトは生成しない。しかし、温度が低すぎるとマルテンサイト変態が生じてしまい、伸びが低下するため、冷却停止温度の下限を（Ｍ_Ｓ変態点温度−５０℃）、好ましくは（Ｍ_Ｓ変態点温度−４０℃）、より好ましくは（Ｍ_Ｓ変態点温度−３０℃）とする。

２相域温度での加熱処理後の冷却は、好ましくは、空冷、強制空冷、ソルトバス、及び水冷から選択される１以上の方法により行うことができる。

冷却停止温度における保持時間は、ベイナイトから残留オーステナイトへのＣの濃化に必要である。５０秒未満では残留オーステナイトへのＣ濃化が十分に生じず、残留オーステナイトが安定化せず伸びが低下するため、保持時間の下限を５０秒以上、好ましくは６０秒以上とする。保持時間が３２０秒を超えると、ベイナイト変態の進行により十分な量の残留オーステナイト量を確保できず伸びが低下するため、保持時間の上限を３２０秒以下、好ましくは３００秒以下、より好ましくは２４０秒以下とする。

上記の成分および製造方法で製造された鋼線は、８％以上の残留オーステナイト量および９μｍ以下の断面におけるフェライト粒径を有し、破断までの吸収エネルギーが１３００Ｊ／ｃｍ^２以上を示す。そのため、前記鋼線は、落石防護ネットに好適に用いられる。

本発明により製造された鋼線は、鋼線中の残留オーステナイトが鋼線変形時に加工誘起変態をすることにより、破断するまでに断面単位面積当たり１３００Ｊ／ｃｍ^２以上のエネルギーを吸収する。この鋼線を用いて落石防護ネットを作成すれば、大きな落石が道路や線路を塞ぐことを防ぐことが可能となる。

表１に、準備した鋼の化学成分と変態温度を示す。加熱温度の上限である（Ａ_Ｃ１変態点温度＋Ａ_Ｃ３変態点温度）／２を「参照温度」と記載した。

表１に示した実施例および比較例となる鋼種１〜２０を、φ１２ｍｍ、φ７．５ｍｍ、およびφ５．５ｍｍまで熱間圧延したものを、表２の伸線条件で（冷間）乾式伸線した。

伸線した鋼材を熱処理した。表３に熱処理条件を示す。加熱温度と冷却停止温度も重要な熱処理条件因子であるが、成分が変わると、A_C1変態点温度、A_C3変態点温度、およびマルテンサイト変態開始温度が変わるため、表４に記載した。

所定の温度に加熱保持した鋼材を、空冷及び強制空冷により冷却停止温度まで冷却し、所定時間保持した後、室温まで空冷した。

表４に、鋼種（化学成分）、伸線条件、熱処理条件および冷却停止温度の各条件により製造された鋼線の各種試験結果を示す。残留オーステナイト量を「残留γ」と記載した。

得られた鋼線を樹脂埋めして研磨し、研磨した試験片の横断面をナイタール腐食した。ナイタール腐食した横断面の中心部について５００倍の光学顕微鏡写真を撮影し、切断法（ＪＩＳ規格準拠：ＪＩＳ Ｇ ０５５１）により、鋼線のフェライト結晶粒径を求めた。鋼線中の残留オーステナイト量は、試験片の横断面の中心部について、コリメーター径φ１．０ｍｍのＸ線回折装置（Ｒｉｇａｋｕ製、ＡｕｔｏＭＡＴＥ Ｍ）を用いて測定した。引張強度（ＴＳ）および伸び（ＥＬ）は、ＪＩＳ９Ａ号引張試験片を用い、標点間距離１００ｍｍ、掴み部の間隔１５０ｍｍ、引張速度１ｍｍ／分の定速引張により測定した。吸収エネルギーは、ＪＩＳ９Ａ号引張試験片を用い、掴み部間隔５０ｍｍ、引張速度１０ｍ／秒で引っ張って破断させ、その時の荷重の時間変化をクロスヘッドの移動量で積分して求めた。

本発明によれば、フェライト結晶粒径が９μｍ以下、残留オーステナイトが８％以上、および吸収エネルギーが１３００Ｊ／ｃｍ^２以上の鋼線が得られた。

Claims (3)

1. 質量％で、
   Ｃ：０．０５〜０．２５％、
   Ｓｉ：０．３〜１．０％、
   Ｍｎ：０．１０〜３．００％、
   Ｓ：０．００５〜０．０１５％、
   Ｎ：０．００５〜０．０１３％、および
   Ａｌ：０．００５％以下
   の化学成分を含有し、
   残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼線であって、
   前記鋼線断面におけるフェライトの結晶粒径が９μｍ以下であり、
   断面面積率で８％以上の残留オーステナイトを含み、
   破断までの単位面積当たりの吸収エネルギーが１３００Ｊ／ｃｍ^２以上である、
   ことを特徴とする鋼線。
2. 質量％で更に、Ｃｒ：０．０５〜２．００％、Ｎｉ：０．０５〜２．００％、Ｃｕ：０．０５〜１．００％、Ｍｏ：０．０５〜１．００％のうち一種または二種以上を含有することを特徴とする、請求項１に記載の鋼線。
3. 質量％で、
   Ｃ：０．０５〜０．２５％、
   Ｓｉ：０．３〜１．０％、
   Ｍｎ：０．１０〜３．００％、
   Ｓ：０．００５〜０．０１５％、
   Ｎ：０．００５〜０．０１３％、および
   Ａｌ：０．００５％以下
   の化学成分を含有し、
   残部がＦｅおよび不可避不純物からなる鋼材を、１．０以上の塑性歪を与えて伸線すること、
   前記伸線した鋼材を、Ａ_Ｃ１変態点温度以上且つ（Ａ_Ｃ１変態点温度＋Ａ_Ｃ３変態点温度）／２以下の加熱温度まで８℃/秒以上の昇温速度で加熱し、前記加熱温度にて１５秒〜１２０秒保持すること、
   前記加熱した鋼材を、８℃／秒以上の冷却速度で式（２）：
   Ｍ_Ｓ(℃)＝５５０−３５０Ｃ−４０Ｍｎ−１０Ｃｕ−１７Ｎｉ−２０Ｃｒ
   −１０Ｍｏ＋３０Ａｌ （２）
   で示されるＭ_Ｓ変態点温度を基準として、（Ｍ_Ｓ変態点温度＋５０℃）以下且つ（Ｍ_Ｓ変態点温度−５０℃）以上の温度まで冷却し、その温度で５０〜３２０秒間保持すること、および
   前記冷却した鋼材を、室温までさらに空冷すること、
   を特徴とする鋼線の製造方法。