[发明专利]钢丝用线材和钢丝

说明书

技术领域

本发明涉及用于钢丝绳和PC钢丝等的作为高强度的钢丝的原材的钢丝用线材和这样的钢丝。

背景技术

在电梯用绳索和起重机的起重绳等这种被施加反复弯曲应力的钢绞线中，绳股的弯曲疲劳特性成为决定绳索的设计强度和寿命的重要因素。近年来，伴随着电梯的高速化和起重机的小型化，绳索的轻量化需求增大，要求实现这一点的弯曲疲劳特性优异的高强度钢丝用线材。另外弯曲疲劳特性优异的高强度钢丝用线材，作为PC(Prestressed Concrete)钢丝的原材也有用。在这样的钢丝用线材中，具体来说，要求不会发生重复次数为10⁴～10⁵次便出现的低周疲劳。

作为用于改善线材的特性的技术，至今为止也提出有种种。例如，在专利文献1公开有一种技术，其通过使钢中微细析出BN系夹杂物，来使疲劳强度提高。

在专利文献2中公开有一种技术，其通过减少拥有拉丝加工珠光体组织的极细钢丝中的氢量，从而使经由10⁷个周期的旋转弯曲疲劳试验评价的疲劳特性提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－225990号公报

专利文献2：日本特开平11－256274号公报

在上述专利文献1的技术中成为问题的特性，是重复次数为10⁷次的接近疲劳极限而发生的高周疲劳，与上述低周疲劳的机理不同。在钢丝绳这样长期被曝露在外部空气的制品中，由于表层部的氧化和绳股之间的摩擦，导致疲劳龟裂容易发生，且侵入钢中的氢导致龟裂进展，因此材料在比疲劳极限低得多的寿命下断裂。因此，需要针对氢的对策。

另外，上述专利文献2所考虑的疲劳特性也是高周疲劳，像钢丝绳和PC钢丝这样，有来自外界的氢侵入这样的制品的情况下，因从外部侵入的氢导致低周疲劳性能降低，因此像上述专利文献2这样仅仅只是减少钢中的氢量并不充分。

发明内容

本发明鉴于上述这样的情况而形成，其目的在于，提供一种低周疲劳性能优异，作为钢丝绳和PC钢丝等的高强度的钢丝的原材有用的钢丝用线材和能够发挥这样的特性的钢丝。

能够解决上述课题的本发明的钢丝用线材，其特征在于，以质量％计，分别含有C：0.70～1.3％、Si：0.1～1.5％、Mn：0.1～1.5％、N：0.001～0.006％、Al：0.001～0.10％、Ti：0.02～0.20％、B：0.0005～0.010％、P：0％以上并在0.030％以下、S：0％以上并在0.030％以下，余量是铁和不可避免的杂质，以珠光体为主相，300℃下的钢中的氢扩散系数D满足下述(1)式。

D≤2.5×10^-7(cm²/秒)…(1)

还有，所谓“以珠光体为主相”，意思是金属组织的95面积％以上是珠光体组织。

本发明的高强度钢丝用线材，也优选以质量％计，还含有如下等：

(a)Cr：高于0％并在1.0％以下和V：高于0％并在0.5％以下中的至少一种；

(b)Ni：高于0％并在0.5％以下和Nb：高于0％并在0.5％以下中的至少一种；

(c)Co：高于0％并在1.0％以下；

(d)Mo：高于0％并在0.5％以下和Cu：高于0％并在0.5％以下中的至少一种。

本发明也包括由上述的钢的化学成分组成构成，300℃下的钢中的氢扩散系数D满足下述(1)式的钢丝。

D≤2.5×10^-7(cm²/秒)…(1)

发明的效果

根据本发明，利用微细分散的TiC等的Ti系夹杂物带来的氢陷阱效应，阻碍钢中的氢扩散，减少其扩散系数，从而能够得到疲劳特性优异的钢丝材。特别是对于在10⁴～10⁵次左右的反复应力载荷下发生的低周疲劳，发挥着优异的特性。

附图说明

图1是4点弯曲疲劳试验的实施状况的概略说明图。

具体实施方式