本發明涉及用于鋼筋混凝土等中的、不會使制造性降低、不會使拉絲加工性及絞合特性變差、抗拉強度為1800MPa以上、且使耐氫脆化特性提高了的高強度的鋼線。
本申請基于2014年6月4日在日本申請的特愿2014-116004號主張優先權，將其內容引用于此。
背景技術：
主要在用于土木/建筑結構物的鋼筋混凝土的張緊中使用的鋼線被稱為PC鋼線。
以往，將鋼琴線材進行韌化處理、將其組織形成為珠光體后，進行拉絲加工和絞線加工而得到的線被稱為鋼絞線。通過將該鋼絞線在最終工序中進行時效熱處理，制造了PC鋼絞線用珠光體鋼線。
另外，以下，有時將“PC鋼絞線用珠光體鋼線”簡單地記載為“鋼線”或“珠光體鋼線”。
近年來，為了施工成本的降低或結構物的輕量化，要求抗拉強度超過1800MPa的高強度的PC鋼絞線用珠光體鋼線。
但是，伴隨著PC鋼絞線用珠光體鋼線的高強度化，存在鋼線的耐氫脆化特性降低的課題。
作為使鋼線的耐氫脆化特性提高的技術，專利文獻1中提出了在PC鋼線的表層的至少1/10d(d為鋼線的半徑)的深度的區域中，使珠光體中的板狀滲碳體的平均長寬比為30以下的高強度PC鋼線。
但是，為了得到專利文獻1中記載的PC鋼線，需要在冷拉絲加工后的最終工序中進行急速加熱、并在450℃以上保持5秒以上等的處理，制造方法變得復雜。
此外，專利文獻2中提出了在將PC鋼線的線徑設為D時，使距離表面為0.1D的區域的硬度為內部的硬度的1.1倍以下的高強度PC鋼線。
此外，為了得到專利文獻2中記載的硬度，例如，需要如下的復雜的制造方法：將線材加熱到900℃～1100℃后，在600℃～650℃的溫度范圍中保定并實施部分的珠光體相變處理后，接著在540℃以上且低于600℃的溫度范圍中保持；或者通過熱軋在700℃～950℃中精軋后，冷卻到500℃～600℃的溫度范圍；或者在拉絲加工后在超過450℃且為650℃以下的溫度范圍中保持2秒～30秒，接著實施250℃～450℃下的燒藍處理等。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2004－360005號公報
專利文獻2：日本特開2009－280836號公報
技術實現要素：
發明所要解決的課題
這樣，使具有拉絲加工性和絞合特性、高強度的鋼線的耐氫脆化特性提高的以往技術的制造方法復雜，制造性降低，難以兼顧鋼線的抗拉強度和耐氫脆化特性。
因此，本發明鑒于這樣的實情，目的在于提供不會使制造性降低、不會使拉絲加工性及絞合特性變差、高強度且耐氫脆化特性優異的高強度的珠光體鋼線。
用于解決課題的手段
首先，鋼線的組織需要形成為在拉絲時容易高強度化的珠光體。本發明者們詳細調查了對抗拉強度為1800MPa以上的高強度的鋼線的耐氫脆化特性有影響的化學成分與組織的關系。其結果是，本發明者們對于能使高強度的鋼線的耐氫脆化特性提高、并能使生產性提高而廉價地制造的珠光體鋼線，發現了以下見解。
將線材浸漬在Pb浴、或者設置在熱軋線中的熔融鹽槽中，進行為了使珠光體相變完成的韌化處理，然后，對經韌化處理的線材進行拉絲加工。然后，對于拉絲加工后的線材，進行時效熱處理、或邊賦予張力邊進行加熱處理的熱伸張處理，由此高強度的珠光體鋼線通常被制造得到。
本發明者們發現為了使珠光體鋼線的耐氫脆化特性提高，下述方法是有效的。其是在通過拉絲加工而伸長化的珠光體塊中、使高應變區域的珠光體塊回復或再結晶而微細化的方法。該方法有效的理由未必清楚，但是，推測通過局部的高應變和時效熱處理，可得到耐氫脆化特性的提高效果。
首先，通過拉絲加工而局部地成為高應變的部位(局部區域)局部地延性降低，從該延性降低了的局部區域發生氫脆化。然后，通過時效熱處理使該高應變的局部區域回復或再結晶，從而能局部地使延性回復，能使鋼線的耐氫脆化特性提高。此外，由于回復或再結晶的區域為局部，因此鋼線自身的抗拉強度幾乎未變化。
這樣，本發明者們發現通過使用局部的高應變對鋼線的組織進行改良，能使高強度的珠光體鋼線的耐氫脆化特性比以往技術提高。
本發明基于上述見解而作出，其要旨如下所述。
(1)本發明的一個方式涉及的鋼線，作為化學成分，以質量％計含有C：0.80％～1.20％、Si：0.10％～2.00％、Mn：0.20％～1.00％、P：0.030％以下、S：0.030％以下、O：0.0100％以下、N：0.0010％～0.0100％，選擇性地含有Al：0.100％以下、Cr：2.00％以下、Mo：1.00％以下、V：0.30％以下、B：0.0050％以下、Ti：0.050％以下、Nb：0.050％以下、Zr：0.050％以下、Ni：2.00％以下、Cu：1.00％以下、Ca：0.010％以下、Mg：0.010％以下中的1種以上，剩余部分為Fe及雜質，組織包含珠光體，所述珠光體的面積率為90％以上，平均珠光體塊粒徑以當量圓直徑計為5μm～20μm，具有所述平均珠光體塊粒徑的0.1倍以下的所述當量圓直徑的珠光體塊在所述珠光體中所占的面積率為3％以上且30％以下，抗拉強度為1800MPa以上。
(2)在上述(1)中記載的鋼線中，作為所述化學成分，以質量％計含有選自Al：0.005％～0.100％、Cr：0.01％～2.00％、Mo：0.01％～1.00％、V：0.01％～0.30％、B：0.0001％～0.0050％、Ti：0.001％～0.050％、Nb：0.001％～0.050％、Zr：0.001％～0.050％、Ni：0.01％～2.00％、Cu：0.01％～1.00％、Ca：0.0001％～0.010％、Mg：0.0001％～0.010％中的1種以上。
發明效果
根據上述(1)及(2)的各方式，能提供耐氫脆化特性優異、且抗拉強度為1800MPa以上的高強度的珠光體鋼線。并且，該高強度的珠光體鋼線有助于土木/建筑物的施工成本的降低和輕量化，產業上的效果極其顯著。
具體實施方式
如上所述，通常，高強度的珠光體鋼線按照如下所述制造。首先，對通過熱軋制造的線材利用Pb浴或者設置在熱軋線上的熔融鹽槽進行韌化處理。接著，對該線材進行拉絲加工。然后，對該線材實施時效熱處理、或邊賦予張力邊進行加熱處理的“熱伸張處理”。
為了使高強度的珠光體鋼線的耐氫脆化特性提高，如上所述，通過時效熱處理使拉絲加工后的高應變存在的局部區域的珠光體塊回復或再結晶而微細化是有效的。即，在拉絲加工后實施了時效熱處理的鋼線中，通過局部地成為高應變后延性降低的脆化區域消失，也能夠抑制氫裂紋的龜裂的發生。因此，即使為高強度也能抑制耐氫脆化特性的劣化。
即，在鋼線中，珠光體的面積率為90％以上，平均珠光體塊粒徑以當量圓直徑計為5μm～20μm，且將具有該平均珠光體塊粒徑的0.1倍以下的當量圓直徑的珠光體塊在全部珠光體中所占的面積率設為3％以上且30％以下，從而能夠使拉絲加工、時效熱處理及熱伸張處理后的鋼線的強度成為1800MPa以上，并且，能不使鋼線的耐氫脆化特性劣化。
這樣，通過拉絲加工后的時效熱處理使由拉絲加工導入的高應變存在的區域回復或再結晶，從而使具有與平均珠光體塊粒徑相比非常小的粒徑的珠光體塊(微細珠光體塊)生成，通過控制該微細珠光體塊在全部珠光體中所占的面積率，與以往技術相比，即使抗拉強度為1800MPa以上，也能使鋼線的耐氫脆化特性提高。
這里，微細珠光體塊具體表示具有平均珠光體塊粒徑(當量圓直徑)的0.1倍以下的當量圓直徑的珠光體塊。例如，微細珠光體塊的大小優選為0.1μm～2.0μm。
對本實施方式涉及的鋼線進行說明。
首先，對限定本實施方式的鋼線含有的化學成分的范圍的理由進行說明。另外，以下的說明中的％是指質量％。
C：0.80％～1.20％
C是為了使鋼線的組織成為珠光體、確保拉絲加工后的鋼線的抗拉強度而需要的元素。
C含量低于0.80％時，在線材中生成先共析鐵素體，例如，難以確保1800Mpa的規定的抗拉強度。因此，將C含量的下限設為0.80％。為了更穩定地提高抗拉強度，C含量優選為0.85％以上，更優選為0.90％以上。
另一方面，C含量超過1.20％時，線材中先共析滲碳體增加，線材的拉絲加工性劣化。為此，將C含量的上限設為1.20％。為了避免不均勻、更穩定地得到拉絲加工性，C含量優選為1.15％以下，更優選為1.10％以下。
Si：0.10％～2.00％
Si是為了提高松弛特性、并通過固溶強化提高抗拉強度而需要的元素。
Si含量低于0.10％時，這些效果不充分。為此，將Si含量的下限設為0.10％。為了得到更高的松弛特性，Si含量優選為0.30％以上，更優選為0.50％以上。
另一方面，Si含量超過2.00％時，這些效果飽和，并且線材的拉絲加工性劣化，鋼線的制造性降低。為此，將Si含量的上限設為2.00％。為了更穩定地在熱軋中不產生裂紋，Si含量優選為1.80％以下，更優選為1.50％以下。
Mn：0.20％～1.00％
Mn是為了提高珠光體相變后的鋼的抗拉強度而需要的元素。
Mn含量低于0.20％時，該效果不充分。為此，將Mn含量的下限設為0.20％。為了更穩定地提高抗拉強度，Mn含量優選為0.30％以上，更優選為0.50％以上。
另一方面，Mn含量超過1.00％時，因偏析而導致局部的強度變高，因此絞合特性降低。為此，將Mn含量的上限設為1.00％。從合金成本的觀點出發，Mn含量優選為0.90％以下，更優選為0.80％以下。
P：0.030％以下
P作為雜質而在鋼線中含有，是在粒界偏析而使耐氫脆化特性劣化的元素。
特別是P含量超過0.030％時，耐氫脆化特性的劣化變得顯著。因此，P含量限制在0.030％以下。P含量優選為0.015％以下，更優選為0.010％以下。
另外，P含量的下限包含0％。但是，考慮到現狀的精煉技術和制造成本，P含量的下限優選為0.0001％。
S：0.030％以下
S也與P同樣，作為雜質在鋼線中含有，是在粒界中偏析而使耐氫脆化特性劣化的元素。
特別是S含量超過0.030％時，耐氫脆化特性的劣化變得顯著。因此，S含量限制在0.030％以下。S含量優選為0.015％以下，更優選為0.010％以下。
另外，S含量的下限包含0％。但是，考慮到現狀的精煉技術和制造成本，S含量的下限優選為0.0001％。
O：0.0100％以下
O是在鋼線中不可避免地含有，以Al、Ti或Mn等的氧化物的形式存在的元素。
特別是O含量超過0.0100％時，生成粗大的氧化物，在拉絲加工時成為斷線的原因。因此，O含量限制在0.0100％以下。O含量優選為0.0080％以下，更優選為0.0050％以下。
另外，O含量的下限包含0％。但是，考慮到現狀的精煉技術和制造成本，O含量的下限優選為0.0001％。
N：0.0010％～0.0100％
N是為了與Al、Ti、Nb、V形成氮化物/碳氮化物、將晶體粒徑細粒化、使鋼線的延性提高而需要的元素。
N含量低于0.0010％時，得不到該效果。為此，將N含量的下限設為0.0010％。為了更穩定地使延性提高，N含量優選為0.0015％以上，更優選為0.0025％以上。
另一方面，N含量超過0.0100％時，微細析出物增加而使鋼線的延性降低。為此，將N含量的上限設為0.0100％。為了更穩定地得到鋼線的延性，N含量優選為0.0070％以下，更優選為0.0050％以下。
以上為本實施方式涉及的鋼線的基本的成分組成，剩余部分為鐵及雜質。另外，“剩余部分為Fe及雜質”中的“雜質”是指在工業上制造鋼時，從作為原料的礦石、廢鐵或制造環境等中不可避免地混入的物質。
除了上述的基本成分及雜質之外，在本實施方式的鋼線中可以進一步選擇性地含有選自Al、Cr、Mo、V、B、Ti、Nb、Zr、Ni、Cu、Ca及Mg中的1種以上。
以下，對這些成分的數值限定范圍和其限定理由進行說明。這里，記載的％為質量％。
Al：0.100％以下
Al作為脫氧元素起作用，并通過形成AlN，將晶粒細粒化。其結果是，具有使鋼線的延性提高的效果。此外，具有將晶粒微細化、使鋼線的耐氫脆化特性提高的效果。
在希望得到這樣的效果的情況下，優選將Al含量設為0.005％以上。
另一方面，Al含量超過0.100％時，這些效果飽和，并有使制造性劣化的擔憂。為此，Al含量優選為0.100％以下。
Al含量更優選為0.008％～0.070％，進一步優選為0.010％～0.050％。
Cr：2.00％以下
Cr具有提高珠光體相變后的鋼的抗拉強度的效果。
在想要得到這樣的效果的情況下，優選將Cr含量設為0.01％以上。
另一方面，Cr含量超過2.00％時，有不僅合金成本升高，而且容易在本實施方式的鋼線中生成不需要的馬氏體組織，使拉絲加工性和鋼線的耐氫脆化特性劣化的擔憂。為此，Cr含量優選為2.00％以下。
Cr含量更優選為0.05％～1.00％，進一步優選為0.10％～0.50％。
Mo：1.00％以下
Mo具有提高時效熱處理后的鋼線的抗拉強度的效果。
在希望得到這樣的效果的情況下，優選將Mo含量設為0.01％以上。
另一方面，Mo含量超過1.00％時，有不僅合金成本升高，而且容易在本實施方式的鋼線中生成不需要的馬氏體組織，使拉絲加工性和鋼線的耐氫脆化特性劣化的擔憂。為此，Mo含量優選為1.00％以下。
Mo含量更優選為0.03％～0.50％，進一步優選為0.05％～0.30％。
V：0.30％以下
V以碳化物VC的形式析出，具有提高抗拉強度，并使鋼線的耐氫脆化特性提高的效果。
在希望得到這樣的效果的情況下，優選將V含量設為0.01％以上。
另一方面，V含量超過0.30％時，合金成本增加，制造性降低。為此，V含量優選為0.30％以下。
V含量更優選為0.03％～0.20％，進一步優選為0.05％～0.15％。
B：0.0050％以下
B具有提高時效熱處理后的鋼線的抗拉強度的效果和使鋼線的耐氫脆化特性提高的效果。
在希望得到這樣的效果的情況下，優選將B含量設為0.0001％以上。
另一方面，B含量超過0.0050％時，這些效果飽和，制造性降低。為此，B含量優選為0.0050％以下。
B含量更優選為0.0003％～0.0040％，進一步優選為0.0005％～0.0020％。
Ti：0.050％以下
Ti作為脫氧元素起作用，并具有使碳化物和氮化物析出而提高鋼線的抗拉強度的效果、和將晶粒細粒化而提高鋼線的延性的效果。
在希望得到這樣的效果的情況下，優選將Ti含量設為0.001％以上。
另一方面，Ti含量超過0.050％時，這些效果飽和，并且有生成粗大的氧化物而使鋼線的拉絲加工性劣化的擔憂。為此，Ti含量優選為0.050％以下。
Ti含量更優選為0.003％～0.040％，進一步優選為0.005％～0.030％。
Nb：0.050％以下
Nb具有使碳化物和氮化物析出而提高鋼線的抗拉強度的效果、和將晶粒細粒化而使鋼線的延性提高的效果。
在希望得到這樣的效果的情況下，優選將Nb含量設為0.001％以上。
另一方面，Nb含量超過0.050％時，這些效果飽和，并有使鋼線的絞合特性劣化的擔憂。為此，Nb含量優選為0.050％以下。
Nb含量更優選為0.003％～0.040％，進一步優選為0.005％～0.030％。
Zr：0.050％以下
Zr作為脫氧元素起作用，并具有通過形成硫化物而降低固溶S、使鋼線的耐氫脆化特性提高的效果。
在希望得到這樣的效果的情況下，優選將Zr含量設為0.001％以上。
另一方面，Zr含量超過0.050％時，這些效果飽和，并具有生成粗大的氧化物而使鋼線的拉絲加工性劣化的擔憂。為此，Zr含量優選為0.050％以下。
Zr含量更優選為0.003％～0.040％，進一步優選為0.005％～0.030％。
Ni：2.00％以下
Ni具有抑制氫的侵入的效果。
在希望得到這樣的效果的情況下，優選將Ni含量設為0.01％以上。
另一方面，Ni含量超過2.00％時，有不僅合金成本升高，而且容易在本實施方式的鋼線中生成不需要的馬氏體組織，使鋼線的拉絲加工性和耐氫脆化特性劣化的擔憂。為此，Ni含量優選為2.00％以下。
Ni含量更優選為0.04％～1.00％，進一步優選為0.06％～0.60％。
Cu：1.00％以下
Cu具有抑制氫的侵入的效果。
在希望得到這樣的效果的情況下，優選將Cu含量設為0.01％以上。
另一方面，Cu含量超過1.00％時，有不僅阻礙熱軋性從而制造性劣化，并且容易在本實施方式的鋼線中生成不需要的馬氏體組織，使鋼線的拉絲加工性和耐氫脆化特性劣化的擔憂。為此，Cu含量優選為1.00％以下。
Cu含量更優選為0.02％～0.50％，進一步優選為0.03％～0.30％。
Ca：0.010％以下
Ca作為脫氧元素起作用，并具有通過形成硫化物而降低固溶S、使耐氫脆化特性提高的效果。在希望得到這樣的效果的情況下，優選將Ca含量設為0.0001％以上。
另一方面，Ca含量超過0.010％時，這些效果飽和，并且有生成粗大的氧化物而使拉絲加工性劣化的擔憂。為此，Ca含量優選為0.010％以下。
Ca含量更優選為0.0003％～0.0050％，進一步優選為0.0010％～0.0030％。
Mg：0.010％以下
Mg作為脫氧元素起作用，并且具有通過形成硫化物而降低固溶S、使耐氫脆化特性提高的效果。
在希望得到這樣的效果的情況下，優選將Mg含量設為0.0001％以上。
另一方面，Mg含量超過0.010％時，這些效果飽和，并有生成粗大的氧化物、使拉絲加工性劣化的擔憂。為此，Mg含量優選為0.010％以下。
Mg含量更優選為0.0003％～0.0050％，進一步優選為0.0010％～0.0030％。
接著，對本實施方式的鋼線的組織進行說明。
本實施方式的鋼線的組織包含珠光體。
該珠光體的面積率低于90％時，拉絲加工及時效熱處理后的鋼線的抗拉強度降低，或者絞合特性劣化。因此，將該珠光體的面積率設為90％以上。優選珠光體的面積率為95％以上。另外，珠光體的面積率可以為100％。
另一方面，本實施方式的鋼線的組織的剩余部分即珠光體以外的組織為鐵素體、貝氏體、先共析滲碳體及馬氏體的非珠光體組織。這些非珠光體組織在拉絲加工時產生裂紋、或者使拉絲加工和時效熱處理后的鋼線的耐氫脆化特性劣化。為此，將非珠光體組織的面積率設為10％以下。
另外，珠光體的面積率可以從100％中減去非珠光體組織的面積率而求出。
具體而言，珠光體的面積率可通過下述方法求出。另外，本段落中的d表示鋼線的半徑(單位mm)。
在鋼線的試樣(樣品)中，將與鋼線的長度方向平行的L截面進行鏡面研磨后進行蝕刻。然后，在經蝕刻的L截面的距離表層為50μm深度、1/4d、1/2d的3個位置中，分別使用SEM，以倍率2000倍拍攝5個視野。另外，每1個視野的面積為60μm×40μm。
使用得到的各視野的SEM照片，通過通常的圖像解析的方法，求出馬氏體、貝氏體、鐵素體等非珠光體組織的面積率，將它們從整體除去后的值、即從100％減去非珠光體組織的面積率而得到的值作為珠光體的面積率而得到。
此外，珠光體塊的大小與拉絲加工性具有非常強的相關關系，通過將珠光體微細化，能使鋼線的拉絲加工性提高。該效果可通過平均珠光體塊粒徑的控制而得到。
平均珠光體塊粒徑以當量圓直徑計超過20μm時，得不到鋼線的拉絲加工性的提高效果。為此，將平均珠光體塊粒徑設為以當量圓直徑計20μm以下。
另一方面，使平均珠光體塊粒徑過小時，具體而言，使平均珠光體塊粒徑低于5μm時，得不到由具有高應變的局部區域的回復或再結晶帶來的鋼線的抗拉強度的提高效果。為此，將平均珠光體塊粒徑設為以當量圓直徑計5μm以上。
另外，平均珠光體塊粒徑的當量圓直徑為圓的直徑，可以使用電子背散射衍射裝置(EBSD)進行測定。
本實施方式的鋼線中，除了平均珠光體塊粒徑以外，在具有高應變的局部區域中，需要對通過拉絲加工及時效熱處理進行回復或再結晶而得到的微細的珠光體塊的粒徑進行控制。
在具有高應變的局部區域中，通過拉絲加工及時效熱處理進行回復或再結晶而得到的微細的珠光體塊的粒徑以當量圓直徑計最大為平均珠光體塊粒徑的0.1倍。即，這些微細的珠光體塊的粒徑為包含這些微細的珠光體塊的平均珠光體塊粒徑的0.1倍以下。
通過拉絲加工后的時效熱處理進行回復或再結晶的局部區域大時，具有該平均珠光體塊粒徑的0.1倍以下的當量圓直徑的微細的珠光體塊在全部珠光體中所占的面積率(微細珠光體塊的面積率)超過30％。其結果是，鋼線的強度降低。為此，具有平均珠光體塊粒徑的0.1倍以下的當量圓直徑的微細的珠光體塊在全部珠光體中所占的面積率(微細珠光體塊的面積率)設為30％以下。
另一方面，通過拉絲加工后的時效熱處理進行回復或再結晶的局部區域不充分、高應變殘存的區域殘留時，具有該平均珠光體塊粒徑的0.1倍以下的當量圓直徑的微細的珠光體塊在全部珠光體中所占的面積率(微細珠光體塊的面積率)低于3％。其結果是，拉絲加工和時效熱處理后的鋼線的耐氫脆化特性劣化。為此，具有平均珠光體塊粒徑的0.1倍以下的當量圓直徑的微細的珠光體塊在全部珠光體中所占的面積率(微細珠光體塊的面積率)設為3％以上。
另外，關于珠光體塊的大小，在將鋼線的直徑(線徑)以單位mm計設為D時，將鋼線的L截面研磨，在距離表層的深度為0.01×D、0.25×D、0.5×D處，使用透射型電子顯微鏡以200kV的加速電壓通過利用TEM-Precession法的解析而得到。
首先，在TEM-Precession法中，以10nm以下的束直徑，以15nm間距測定6μm×6μm的視野，其中，在拉絲方向上測定18個視野，在與鋼線的拉絲方向(長度方向)和鋼線的長度方向垂直的垂直方向上測定5個視野，測定連續的合計90個視野，將各視野連接起來。
接著，關于珠光體塊粒界，通過對鐵素體的衍射斑點進行解析，確定各測定點中的晶體方位，制作晶體方位圖，將具有10°以上的方位差的粒界作為塊粒界。
然后，珠光體塊的大小、即珠光體塊粒徑通過由被塊粒界包圍的各塊的面積求出的當量圓直徑來定義。
通過將各視野中得到的珠光體塊粒徑的面積合計，進行面積平均，從而能得到本實施方式的鋼線的平均珠光體塊粒徑。
通過滿足上述的化學組成和組織，能得到具有1800MPa以上的抗拉強度、耐氫脆化特性優異的適合作為PC鋼線的鋼線。抗拉強度低于1800MPa時，作為PC鋼絞線用珠光體鋼線，無法實現施工成本的降低和結構物的輕量化的目的。因此，本實施方式的鋼線的抗拉強度設為1800MPa以上。為了得到上述的鋼線，通過后述的制造方法制造鋼線即可。接著，對本實施方式的鋼線的優選的制造方法進行說明。
本實施方式的鋼線可以如下所述制造。另外，以下說明的鋼線的制造方法為用于得到本實施方式的鋼線的一例，并非以以下的順序及方法進行限定，只要是能實現本發明的構成的方法，可以采用任意的方法。
首先，將成為上述化學成分的鋼熔煉后，通過連續鑄造制造鋼坯。另外，可以在連續鑄造后對鋼坯實施開坯軋制。
將得到的鋼坯加熱至1050℃以上，將精軋溫度設為850℃進行熱軋，得到線材。
將精軋后得到的線材卷取成環狀。此時，使卷取溫度為950℃以下。
為了使平均珠光體塊粒徑以當量圓直徑計為5μm～20μm，將卷取后的線材浸漬在570℃以下的熔融鹽槽中，進行珠光體相變處理。該處理通常被稱為韌化處理。此時，熔融鹽槽的溫度過低時，鋼線的組織成為貝氏體，因此，需要使熔融鹽槽溫度為450℃以上。
為了更穩定地得到平均珠光體塊粒徑和具有該平均珠光體塊粒徑的0.1倍以下的當量圓直徑的微細的珠光體塊在全部珠光體中所占的面積率，熔融鹽槽溫度的低溫化是有效的，優選使熔融鹽槽溫度低于500℃。
此外，珠光體相變處理可以將在熱軋后以冷卻速度5℃/s～30℃/s冷卻至室溫為止的線材再加熱至950℃以上的溫度域后，浸漬在Pb浴或鹽浴中并保持在500℃～600℃。
然后，將這些線材以斷面收縮率75％～90％拉絲加工成4mmφ～6mmφ的鋼線而賦予抗拉強度，在拉絲加工后進行450℃以上0.5秒以上～低于5秒的時間的時效熱處理。
時效熱處理時間低于0.5秒時，再結晶或回復不充分，高應變殘存的區域變多，作為結果，鋼線的抗拉強度降低。另一方面，時效熱處理時間為5秒以上時，無法得到微細的珠光體塊，作為結果，無法兼顧鋼線的耐氫脆化特性和高強度。
通過上述制造方法，能制造不使制造性降低、不使拉絲加工性及絞合特性劣化、耐氫脆化特性優異、抗拉強度為1800MPa以上的高強度鋼線。
實施例
以下，舉出本發明的鋼線的實施例，更具體地說明本實施方式涉及的鋼線的效果。其中，實施例的條件為用于確認本發明的可實施性及效果而采用的一個條件例，本發明并不限定于下述實施例。在不脫離本發明的要旨、實現本發明的目的的范圍內，也可以在符合宗旨的范圍內適當增加變更而實施。因此，本發明可以采用各種條件，它們均包含在本發明的技術特征中。
以下通過實施例來更具體地說明本發明的效果。
使用由表1－1及表1－2中所示的化學成分構成的鋼材，加熱至表2－1及表2－2中所示的加熱溫度，進行熱軋，在表2－1及表2－2所示的卷取溫度下進行卷取。
接著，浸漬在熱軋線后方的熔融鹽槽中進行韌化處理，將得到的線材進行拉絲加工及在拉絲加工后進行加熱而進行時效熱處理，制作了鋼線。
表2－1及表2－2中示出了鋼線的技術特征、即珠光體的面積率、由面積平均求出的鋼線的平均珠光體塊粒徑(當量圓直徑)、微細珠光體塊的面積率(具有平均珠光體塊粒徑的0.1倍以下的當量圓直徑的珠光體塊在全部珠光體中所占的面積率)及鋼線的抗拉強度。
表2－1的試驗編號2是未在熱軋后在熔融鹽槽中進行韌化處理，使用斯太爾摩法進行鼓風冷卻，然后進行拉絲加工及時效熱處理而得到的鋼線。該試驗編號2是珠光體的面積率超出本發明的范圍、拉絲加工和時效熱處理后的鋼線的抗拉強度不滿足1800MPa的比較例。
試驗編號7是熔融鹽溫度高、珠光體的面積率超出本發明的范圍、拉絲加工和時效熱處理后的鋼線的抗拉強度不滿足1800MPa的比較例。
試驗編號10是由于拉絲加工后的時效熱處理時間長、從而微細珠光體塊的面積率超出本發明的范圍、時效熱處理后的鋼線的抗拉強度不滿足1800MPa的比較例。
試驗編號12是由于拉絲加工后的時效熱處理溫度低、從而微細珠光體塊的面積率不滿足本發明的范圍的比較例。
試驗編號16是由于珠光體的面積率超出本發明的范圍、從而時效熱處理后的鋼線的抗拉強度低于1800MPa的比較例。
試驗編號43是由于C含量低于本發明的范圍、從而時效熱處理后的鋼線的抗拉強度低于1800MPa的比較例。
試驗編號46是由于Si含量低于本發明的范圍、從而時效熱處理后的鋼線的抗拉強度低于1800MPa的比較例。
試驗編號53是由于Mn含量低于本發明的范圍、從而時效熱處理后的鋼線的抗拉強度低于1800MPa的比較例。
表3是將熱軋后的線材再加熱后進行韌化處理的例子。在表3所示的條件下進行再加熱、韌化處理、拉絲加工及時效熱處理。示出了珠光體的面積率、鋼線的平均珠光體塊粒徑、微細珠光體塊的面積率(具有平均珠光體塊粒徑的0.1倍以下的當量圓直徑的微細的珠光體塊在全部珠光體中所占的面積率)及鋼線的抗拉強度。
表3的試驗編號66是由于時效熱處理溫度低、從而微細珠光體塊的面積率(具有平均珠光體塊粒徑的0.1倍以下的當量圓直徑的微細的珠光體塊在全部珠光體中所占的面積率)不滿足本發明的范圍的比較例。
試驗編號67是由于時效熱處理時間長、微細珠光體塊的面積率比本發明的范圍大、從而鋼線的抗拉強度不滿足1800MPa的比較例。
試驗編號68是由于時效熱處理溫度低、從而微細珠光體塊的面積率不滿足本發明的范圍的比較例。
使用表2－1、表2－2及表3中記載的各試驗編號的鋼線評價耐氫脆化特性。另外，關于抗拉強度低于1800MPa的鋼線，由于不滿足必要的強度，因而未評價耐氫脆化特性。此外，關于不滿足作為鋼線的特性的拉絲加工性及絞合特性中的一者或者兩者的鋼線，除了試驗編號48及54以外，未進行耐氫脆化特性的評價。此外，關于滿足拉絲加工性及絞合特性的兩者的鋼線，對于合金成本增加等制造性降低的鋼線，未進行耐氫脆化特性的評價。
耐氫脆化特性通過FIP試驗進行評價。將各試驗編號的鋼線浸漬在50℃的20％的NH4SCN溶液中，負載斷裂載荷的0.8倍的載荷，評價斷裂時間。另外，比液量設為12cc/cm2。FIP試驗對于各試驗編號評價了12個，將其平均值作為氫脆化斷裂時間。耐氫脆化特性依賴于鋼線的抗拉強度，因此在抗拉強度為1800MPa以上的鋼線的情況下，將20小時以上判定為耐氫脆化特性良好，表4－1及4－2中作為“良”示出。
此外，關于拉絲加工性，將在拉絲加工時在達到目標線徑之前不發生斷線或者不發生在長度方向表層產生裂紋的縱裂紋的情況判定為“拉絲加工性良好”，在表4－1及表4－2中作為“良”示出。關于絞合特性，在將夾頭間距離設為直徑的100倍、將扭轉旋轉速度設為5rpm/min以上的條件下，通過扭轉試驗進行評價，將不發生層離的情況判定為“絞合特性良好”，在表4－1及表4－2中作為“良”示出。
此外，制造成本評價以包含合金成本的煉鋼成本及軋制成本為基準，將按包含選擇元素的元素的成分范圍的中心值計算的合金成本以下及按通常的軋制條件計算的制造成本以下的情況設為“制造成本低”，在表4－1及表4－2中作為“低”示出。另一方面，在表4－1及表4－2中，將合金成本等制造成本增加的情況作為“高”示出，判定為鋼線的制造性降低。
將這些結果示于表4－1及表4－2。時效熱處理后的微細珠光體塊的面積率超出本發明的范圍的試驗編號12、67、68均氫脆化特性不良，相對于此，作為本發明例的實施例均耐氫脆化特性良好。
試驗編號44是由于P含量高于本發明的范圍、從而耐氫脆化特性不良的比較例。
試驗編號48是由于Cr含量高于本發明的范圍、從而耐氫脆化特性不良的比較例。
試驗編號49是由于N含量高于本發明的范圍、從而耐氫脆化特性不良的比較例。
試驗編號52是由于S含量高于本發明的范圍、從而耐氫脆化特性不良的比較例。
試驗編號54是由于Mo含量高于本發明的范圍、從而耐氫脆化特性不良的比較例。
試驗編號61是由于Ni含量高于本發明的范圍、從而耐氫脆化特性不良的比較例。
試驗編號62是由于Cu含量高于本發明的范圍、從而耐氫脆化特性不良的比較例。
試驗編號65是由于N含量低于本發明的范圍、平均珠光體塊粒徑超過本發明的范圍、從而耐氫脆化特性不良的比較例。
試驗編號47、50、51、56、58～60、63及64分別由于Mn含量、O含量、Si含量、C含量、Ti含量、Nb含量、Zr含量、Ca含量及Mg含量高于本發明的范圍，從而不滿足拉絲加工性及絞合特性中的一者或兩者。因此，未進行耐氫脆化特性的評價。
此外，試驗編號45、55及57分別由于Al含量、V含量及B含量高于本發明的范圍，從而鋼線的制造性降低。
表4－1
表4－2
下劃線表示本發明的范圍外。
產業上的可利用性
根據本發明，能不使制造性降低地得到抗拉強度為1800MPa以上、且不會使拉絲加工性及絞合特性降低、使耐氫脆化特性提高了的用于鋼筋混凝土等中的高強度的鋼線，產業上的貢獻極其顯著。