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CN113631733A - 棒状钢材 - Google Patents

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CN113631733A
CN113631733A CN202080023939.3A CN202080023939A CN113631733A CN 113631733 A CN113631733 A CN 113631733A CN 202080023939 A CN202080023939 A CN 202080023939A CN 113631733 A CN113631733 A CN 113631733A
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CN
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shaped steel
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CN202080023939.3A
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山先祥太
高野光司
吉泽明展
森田博树
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Nippon Steel Stainless Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel and Sumikin Stainless Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel and Sumikin Stainless Steel Corp filed Critical Nippon Steel and Sumikin Stainless Steel Corp
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Abstract

一种棒状钢材，其是沿一个方向延伸的棒状钢材，所述棒状钢材的化学组成以质量％计为C：0.001～0.20％、Si：0.01～3.0％、Mn：0.01～2.0％、Ni：0.01～5.0％、Cr：7.0～35.0％、Mo：0.01～5.0％、Cu：0.01～3.0％、N：0.001～0.10％、Nb：0.2～2.0％、任意元素、剩余部分：Fe及不可避免的杂质，轧制方向的晶体取向RD//<100>分率(<100>取向与轧制方向的角度差为20°以下的结晶的面积比率)为0.5以下。

Description

棒状钢材
技术领域
本发明涉及棒状钢材。
背景技术
以往，对于高纯铁素体系不锈钢，有时以细径线材被用于冷锻用部件。然而，粗径线材或棒钢等有时受到制约。关于其理由，就高纯铁素体系不锈钢的粗径线材或棒钢而言，是由于在钢组织中存在粗大的未再结晶粒等，韧性降低，会促进冷锻时的脆性断裂。
在专利文献1～6中，公开了一种钢线材等，其通过适当控制化学组成、制造条件等而提高了特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-224358号公报
专利文献2：日本特开2013-147705号号公报
专利文献3：国际公开第2014/157231号
专利文献4：日本特开2002-254103号公报
专利文献5：日本特开2005-226147号公报
专利文献6：日本特开2005-313207号公报
专利文献7：日本特开平05-329510号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，迄今为止并没有通过控制棒状钢材的化学组成、金属组织等来研究韧性提高的技术。
鉴于以上情况，本发明的目的是解决上述课题，提供韧性优异的棒状钢材。
用于解决课题的手段
本发明是为了解决上述的课题而进行的，主旨是下述的棒状钢材。
(1)一种棒状钢材，其是沿一个方向延伸的棒状钢材，所述棒状钢材的化学组成以质量％计为：
C：0.001～0.09％、
Si：0.01～3.0％、
Mn：0.01～2.0％、
Ni：0.01～5.0％、
Cr：7.0～35.0％、
Mo：0.01～5.0％、
Cu：0.01～3.0％、
N：0.001～0.10％、
Nb：0.2～2.0％、
Ti：0～2.0％、
V：0～2.0％、
B：0～0.1％、
Al：0～5.0％、
W：0～2.5％、
Ga：0～0.05％、
Co：0～2.5％、
Sn：0～2.5％、
Ta：0～2.5％、
Ca：0～0.05％、
Mg：0～0.012％、
Zr：0～0.012％、
REM：0～0.05％、
剩余部分：Fe及不可避免的杂质，
轧制方向的晶体取向RD//<100>分率为0.5以下。
其中，轧制方向的晶体取向RD//<100>分率是指<100>取向与轧制方向的角度差为20°以下的结晶的面积比率。
(2)根据本发明的棒状钢材，其中，上述化学组成以质量％计进一步含有选自下述元素中的一种以上：
Ti：0.001～2.0％、
V：0.001～2.0％
B：0.0001～0.1％
Al：0.001～5.0％、
W：0.05～2.5％、
Ga：0.0004～0.05％、
Co：0.05～2.5％、
Sn：0.01～2.5％、及
Ta：0.01～2.5％。
(3)根据本发明的棒状钢材，其中，上述化学组成以质量％计进一步含有选自下述元素中的一种以上：
Ca：0.0002～0.05％、
Mg：0.0002～0.012％、
Zr：0.0002～0.012％、及
REM：0.0002～0.05％。
(4)一种棒状钢材，其是沿一个方向延伸的棒状钢材，所述棒状钢材的化学组成以质量％计为本发明的化学组成，
转变温度为200℃以下。
(5)根据本发明的棒状钢材，其转变温度为200℃以下。
(6)根据本发明的棒状钢材，其中，上述棒状钢材的截面形状为圆，
上述圆的直径为15.0～200mm。
本发明中的棒状钢材包含钢线材、钢线、棒钢。
根据本发明，能够得到韧性优异的棒状钢材。
具体实施方式
本发明人们为了得到韧性优异的棒状钢材，进行了各种研究。其结果是，得到了以下的(a)～(c)的见识。
(a)例如，在高纯铁素体系不锈钢线材等棒状钢材中，由于不会产生从δ铁素体向奥氏体的相变，因此存在金属组织变得粗大的倾向。关于钢材的韧性，因这样的粗大的金属组织而产生脆性断裂。在铁素体系不锈钢线材中，在粗径的棒状钢材中存在金属组织容易变得显著粗大、韧性降低的倾向。
(b)为了提高粗径棒状钢材的韧性，在金属组织中适宜控制RD//<100>分率是有效的。
(c)为了控制上述的RD//<100>分率，优选调整化学组成、制造时的条件、具体而言轧制时的温度、时间、加工率或粗轧的辊径等。
本发明是基于上述的见识而进行的。此外，对本发明的优选的一实施方式进行详细说明。在下文的说明中，将本发明的优选的一实施方式记载为本发明。以下，对本发明的各要件进行详细说明。
1.轧制方向的晶体取向RD//<100>分率
在本发明的棒状钢材中，控制轧制方向(RD)的晶体取向。具体而言，优选将轧制方向的晶体取向RD//<100>分率(面积比率)(以下简称为“RD//<100>分率”。)设定为0.5以下。这是由于，若RD//<100>分率超过0.5，则促进脆性断裂，韧性降低。RD//<100>分率更优选设定为0.40以下，进一步优选设定为0.35以下。
需要说明的是，RD//<100>分率使用以下的步骤来算出。具体而言，RD//<100>分率是在钢材的L截面(与钢材的轧制方向(长度方向)平行且包含钢材的中心的截面)中，在表层部、中心部及存在于表层部与中心部之间的1/4深度位置部处，以200倍的视场进行1个视场以上测定。然后，使用FE-SEM/EBSD对观察视场中的各晶粒的晶体取向进行解析。将轧制方向设定为RD，进行RD方向上的晶面的解析，仅在间隙(clearance)为20°以内的部分显示出<100>的取向成分，测定RD//<100>分率。需要说明的是，上述表层部是指距离表面在中心轴方向上为1mm深度位置。即，轧制方向的晶体取向RD//<100>分率是指<100>取向与轧制方向的角度差为20°以下的结晶的面积比率。
2.化学组成
各元素的限定理由如下所述。需要说明的是，在以下的说明中关于含量的“％”是指“质量％”。
C：0.001～0.09％
C提高钢材的强度。因此，C含量设定为0.001％以上，优选设定为0.002％以上。然而，若过量地含有C，则RD//<100>分率增加。其结果是，产生韧性的降低。因此，C含量设定为0.09％以下。C含量优选设定为0.05％以下，更优选设定为0.03％以下，进一步优选设定为0.02％以下。
Si：0.01～3.0％
Si作为脱氧元素而含有，提高高温氧化特性。因此，Si含量设定为0.01％以上，优选设定为0.05％以上。然而，若过量地含有Si，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，Si含量设定为3.0％以下。Si含量优选设定为2.0％以下，更优选设定为1.0％以下，进一步优选设定为0.5％以下。
Mn：0.01～2.0％
Mn提高钢材的强度。因此，Mn含量设定为0.01％以上，优选设定为0.05％以上。然而，若过量地含有Mn，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。此外，有时耐蚀性也降低。因此，Mn含量设定为2.0％以下。Mn含量优选设定为1.0％以下，更优选设定为0.8％以下，进一步优选设定为0.5％以下。
Ni：0.01～5.0％
Ni提高钢材的韧性。因此，Ni含量设定为0.01％以上，优选设定为0.05％以上。然而，若过量地含有Ni，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，Ni含量设定为5.0％以下。Ni含量优选设定为2.0％以下，更优选设定为1.0％以下，进一步优选设定为0.5％以下。
Cr：7.0～35.0％
Cr提高耐蚀性。因此，Cr含量设定为7.0％以上。Cr含量优选设定为10.0％以上，更优选设定为15.0％以上。然而，若过量地含有Cr，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。Cr含量设定为35.0％以下。Cr含量优选设定为27.0％以下，更优选设定为25.0％以下，进一步优选设定为21.0％以下。
Mo：0.01～5.0％
Mo提高耐蚀性。因此，Mo含量设定为0.01％以上。然而，若过量地含有Mo，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，Mo含量设定为5.0％以下。Mo含量优选设定为2.0％以下，更优选设定为1.0％以下，进一步优选设定为0.5％以下。
Cu：0.01～3.0％
Cu提高耐蚀性。因此，Cu含量设定为0.01％以上，优选设定为0.30％以上。然而，若过量地含有Cu，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，Cu含量设定为3.0％以下。Cu含量优选设定为2.0％以下，更优选设定为1.0％以下，进一步优选设定为0.5％以下。
N：0.001～0.10％
N提高钢材的强度。因此，N含量设定为0.001％以上，优选设定为0.004％以上。然而，若过量地含有N，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，N含量设定为0.10％以下。N含量优选设定为0.05％以下，更优选设定为0.03％以下，进一步优选设定为0.02％以下。
Nb：0.2～2.0％
Nb具有提高钢材的强度的效果。此外，Nb由于形成碳氮化物，因此抑制Cr碳化物的生成，抑制Cr缺乏层的生成。其结果是，Nb具有防止晶界腐蚀的效果。即，Nb是对耐蚀性的提高有效的元素，因此添加0.2％以上，优选设定为0.3％以上。然而，若过量地含有Nb，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。此外，因粗大碳氮化物而韧性降低。因此，Nb含量设定为2.0％以下。Nb含量优选设定为1.0％以下，更优选设定为0.8％以下。
本发明的棒状钢材除了含有上述元素以外，根据需要还可以含有选自Ti、V、B、Al、W、Ga、Co、Sn及Ta中的一种以上的元素。
Ti：0～2.0％
Ti具有提高钢材的强度的效果。此外，Ti由于形成碳氮化物，因此抑制Cr碳化物的生成，抑制Cr缺乏层的生成。其结果是，具有防止晶界腐蚀的效果。即，Ti由于具有提高耐蚀性的效果，因此也可以根据需要而含有。
然而，若过量地含有Ti，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。此外，因粗大碳氮化物而韧性降低。因此，Ti含量设定为2.0％以下。Ti含量优选设定为1.0％以下，更优选设定为0.5％以下，进一步优选设定为0.05％以下。另一方面，为了得到上述效果，Ti含量优选设定为0.001％以上。
V：0～2.0％
V由于具有提高耐蚀性的效果，因此也可以根据需要而含有。然而，若过量地含有V，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。此外，因粗大碳氮化物而韧性降低。因此，V含量设定为2.0％以下。V含量优选设定为1.0％以下，更优选设定为0.5％以下，进一步优选设定为0.1％以下。另一方面，为了得到上述效果，V含量优选设定为0.001％以上。
B：0～0.1％
B具有提高热加工性及耐蚀性的效果。因此，也可以根据需要而含有。然而，若过量地含有B，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，B含量设定为0.1％以下。B含量优选设定为0.02％以下，更优选设定为0.01％以下。另一方面，为了得到上述效果，B含量优选设定为0.0001％以上。
Al：0～5.0％
Al由于具有促进脱氧、提高夹杂物清洁度水平的效果，因此也可以根据需要而含有。然而，若过量地含有Al，则其效果饱和，RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。此外，因粗大夹杂物而韧性降低。因此，Al含量设定为5.0％以下。Al含量优选设定为1.0％以下，更优选设定为0.1％以下，进一步优选设定为0.01％以下。另一方面，为了得到上述效果，Al含量优选设定为0.001％以上。
W：0～2.5％
W由于具有提高耐蚀性的效果，因此也可以根据需要而含有。然而，若过量地含有W，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。此外，因粗大碳氮化物而韧性降低。因此，W含量设定为2.5％以下。W含量优选设定为2.0％以下，更优选设定为1.5％以下。另一方面，为了得到上述效果，W含量优选设定为0.05％以上，更优选设定为0.10％以上。
Ga：0～0.05％
Ga由于具有提高耐蚀性的效果，因此也可以根据需要而含有。然而，若过量地含有Ga，则热加工性降低。因此，Ga含量设定为0.05％以下。另一方面，为了得到上述效果，Ga含量优选设定为0.0004％以上。
Co：0～2.5％
Co由于具有提高钢材的强度的效果，因此也可以根据需要而含有。然而，若过量地含有Co，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，Co含量设定为2.5％以下。Co含量优选设定为1.0％以下，更优选设定为0.8％以下。另一方面，为了得到上述效果，Co含量优选设定为0.05％以上，更优选设定为0.10％以上。
Sn：0～2.5％
Sn由于具有提高耐蚀性的效果，因此也可以根据需要而含有。然而，若过量地含有Sn，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。此外，因Sn的晶界偏析而韧性降低。因此，Sn含量设定为2.5％以下。Sn含量更优选设定为1.0％以下，进一步优选设定为0.2％以下。另一方面，为了得到上述效果，Sn含量优选设定为0.01％以上，更优选设定为0.05％以上。
Ta：0～2.5％
Ta由于具有提高耐蚀性的效果，因此也可以根据需要而含有。然而，若过量地含有Ta，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，Ta含量设定为2.5％以下。Ta含量优选设定为1.5％以下，更优选设定为0.9％以下。另一方面，为了得到上述效果，Ta含量优选设定为0.01％以上，更优选设定为0.04％以上，进一步优选设定为0.08％以上。
本发明的棒状钢材除了含有上述元素以外，根据需要还可以含有选自Ca、Mg、Zr及REM中的一种以上的元素。
Ca：0～0.05％
Mg：0～0.012％
Zr：0～0.012％
REM：0～0.05％
Ca、Mg、Zr及REM由于脱氧，因此也可以根据需要而含有。然而，若过量地含有这些各元素，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。此外，因粗大夹杂物而韧性降低。因此，设定为Ca：0.05％以下、Mg：0.012％以下、Zr：0.012％以下、REM：0.05％以下。Ca含量优选设定为0.010％以下，更优选设定为0.005％以下。Mg优选设定为0.010％以下，更优选设定为0.005％以下。Zr优选设定为0.010％以下，更优选设定为0.005％以下。REM优选设定为0.010％以下。
另一方面，为了得到上述效果，优选设定为Ca：0.0002％以上、Mg：0.0002％以上、Zr：0.0002％以上、REM：0.0002％以上。Ca含量更优选设定为0.0004％以上，进一步优选设定为0.001％以上。Mg含量优选设定为0.0004％以上，进一步优选设定为0.001％以上。Zr含量更优选设定为0.0004％以上，进一步优选设定为0.001％以上。REM含量更优选设定为0.0004％以上，进一步优选设定为0.001％以上。
需要说明的是，REM是镧系元素的15种元素加上Y及Sc的17种元素的总称。可以使钢中含有这些17种元素中的1种以上，REM含量是指这些元素的合计含量。
在本发明的钢板的化学组成中，剩余部分为Fe及不可避免的杂质。这里所谓“不可避免的杂质”是指在工业上制造钢板时通过矿石、废铁等原料、制造工序的各种要因而混入的成分，是在不对本发明造成不良影响的范围内被容许的物质。
需要说明的是，作为不可避免的杂质，例如可例示出S、P、O、Zn、Bi、Pb、Se、Sb、H、Te等。不可避免的杂质优选减少，在含有的情况下，Zn、Bi、Pb、Se及H优选设定为0.01％以下。此外，Sb及Te优选设定为0.05％以下。
3.形状及大小
如上所述，本发明的棒状钢材的相对于长度方向垂直的面的截面形状没有特别限定。例如，上述截面并不仅限定于一般的圆形。除了截面为矩形的扁钢、方钢以外，还可包含异形材。
此外，在本发明的棒状钢材为圆钢的情况、即上述截面为圆的情况下，优选将上述截面的直径设定为15.0～200mm的范围。若上述截面的直径低于15.0mm，则无法应对目前需求的大型部件尺寸，因此上述截面的直径优选设定为15.0mm以上，优选设定为20.0mm以上，进一步优选设定为30.0mm以上。
然而，若上述截面的直径超过200mm，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，上述截面的直径优选设定为200mm以下。上述截面的直径更优选设定为150mm以下，进一步优选设定为100mm以下，特别优选设定为70mm以下。
4.特性的评价
就本发明的棒状钢材而言，使用由夏比冲击试验得到的韧性-脆性转变温度来评价韧性。在转变温度为200℃以下的情况下，判断韧性良好。韧性优选转变温度为150℃以下，更优选为100℃以下，进一步优选为80℃以下，进一步优选为30℃以下。此外，从织构控制所涉及的成分、由制造制约产生的成本的观点出发，优选的转变温度的下限值设定为-150℃。
5.制造方法
对本发明的棒状钢材的优选的制造方法进行说明。在以下的说明中，以截面为圆形的钢线材为例进行说明。本发明的棒状钢材不管制造方法如何，只要具有上述的构成，就可得到其效果，例如通过以下那样的制造方法，可以稳定地得到本发明的棒状钢材。
就本发明的棒状钢材而言，优选将具有上述化学组成的钢进行熔炼，铸造具有规定的直径的铸坯后，进行热或温的线材轧制。之后，优选根据需要，适当进行固溶化处理、酸洗。
5-1.加热工序
铸坯的加热温度与加工温度有关，有助于钢材的累积应变及再结晶行为。而且，使RD//<100>分率发生变化，与韧性有关。因此，优选进行熔炼，将所铸造的铸坯在450～1300℃的温度下进行加热。若铸坯的加热温度过低，则棒状钢材脆化。因此，铸坯的加热温度优选设定为450℃以上，更优选设定为700℃以上，进一步优选设定为800℃以上。
然而，若铸坯的加热温度过高，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，铸坯的加热温度优选设定为1300℃以下，更优选设定为1200℃以下，进一步优选设定为1100℃以下。
5-2.斜轧工序
加热后的铸坯优选使用斜轧进行热加工。需要说明的是，热加工并不限定于斜轧，只要是遵循同样的热加工过程的方法即可，例如即使是开坯(breakdown)，只要采取同样的热加工过程就可以使用。
斜轧例如如专利文献7中公开的那样，将3个工作轧辊配置于以被轧制材为中心且沿同方向扭转而倾斜的辊轴上，各工作轧辊在被轧制材的周围一边自转一边公转，从而被轧制材一边前进一边被轧制成螺旋状。
斜轧的断面收缩率会使RD//<100>分率发生变化。因此，断面收缩率对韧性造成影响。若将断面收缩率设定为低于20.0％，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，断面收缩率优选设定为20.0％以上，更优选设定为40.0％以上，进一步优选设定为50.0％以上，进一步优选设定为80.0％以上。
斜轧中的加工温度(斜轧后的钢材温度)会使RD//<100>分率发生变化。像这样，由于斜轧中的加工温度对韧性给予影响，因此加工温度优选设定为450～1200℃的范围。若轧制的加工温度低于450℃，则钢材脆化。因此，斜轧中的加工温度优选设定为450℃以上，更优选设定为700℃以上。然而，若斜轧中的加工温度超过1200℃，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，斜轧中的加工温度优选设定为1200℃以下，更优选设定为1100℃以下，进一步优选设定为1000℃以下。
需要说明的是，在斜轧完成后，优选接下来钢材被供于中间退火。从斜轧完成后至中间退火开始为止的时间会使RD//<100>分率发生变化。因此，从斜轧完成后至中间退火开始为止的时间对韧性造成影响。从斜轧完成后至中间退火开始为止的时间优选设定为0.01～100s的范围。
若从斜轧完成后至中间退火开始为止的时间低于0.01s，则在后述的制造工序中，RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，优选将从斜轧完成后至中间退火时间为止的时间设定为0.01s以上，更优选设定为0.1s以上，进一步优选设定为1s以上。
然而，若从斜轧完成后至中间退火开始为止的时间超过100s，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，从斜轧完成后至中间退火开始为止的时间优选设定为100s以下，更优选设定为50s以下，进一步优选设定为10s以下。
5-3.中间退火工序
接下来的中间退火工序是为了使铸造中形成的粗大的凝固组织再结晶而进行。在中间退火工序中，优选在700～1300℃的温度域中进行退火。若在中间退火工序中钢材再结晶，则RD//<100>分率减少。其结果是，韧性提高。若中间退火工序中的温度(以下记载为“中间退火温度”。)低于700℃，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，中间退火温度优选设定为700℃以上，更优选设定为800℃以上。
然而，若中间退火温度超过1300℃，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，中间退火温度优选设定为1300℃以下，更优选设定为1200℃以下，进一步优选设定为1100℃以下。
此外，中间退火中的退火时间(以下记载为“中间退火时间”。)优选设定为1～480min的范围。若中间退火时间低于1min，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，中间退火时间优选设定为1min以上，更优选设定为30min以上。
然而，若中间退火时间超过480min，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，中间退火时间优选设定为480min以下，更优选设定为180min以下。
5-4.总断面收缩率
轧制使用斜轧机、粗轧机、中间轧机、精轧机等进行加工。而且，由包含上述的斜轧的轧制等产生的总断面收缩率是至全部的加工完成为止的断面收缩率。总断面收缩率会使RD//<100>分率发生变化。其结果是，总断面收缩率对韧性造成影响。若总断面收缩率低于30.0％，则RD//<100>分率增加。其结果是，韧性降低。因此，优选将总断面收缩率设定为30.0％以上，更优选设定为50.0％以上，进一步优选设定为80.0％以上，进一步优选设定为90.0％以上。
5-5.粗轧机的辊径
粗轧机的辊径对热加工组织造成影响，特别是与RD//<100>分率有关，因此粗轧机的辊径优选设定为200～2500mm。若粗轧机的辊径变得低于200mm，则对钢材促进剪切变形，形成BCC晶体结构的变形织构的优先取向即RD//<110>以外的取向，RD//<100>分率增加。与<100>取向垂直的面为解理面，因此因RD//<100>分率的增加而韧性降低。因此，粗轧机的辊径设定为200mm以上。优选设定为400mm以上。另一方面，若粗轧机的辊径变得超过2500mm，则轧制设备变大，不经济。因此，粗轧机的辊径设定为2500mm以下。优选为2000mm以下，进一步优选为1500mm以下。
以下，通过实施例对本发明更具体地进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
将具有表1、表2中记载的化学组成的钢进行熔炼。在钢的熔炼时，假定不锈钢的廉价的熔炼工艺即AOD熔炼，在100kg的真空熔化炉中熔化，铸造成直径为180mm的铸坯。之后，通过下述的制造条件制成直径为47.0mm的棒状钢材。在以下的各表中，对脱离本发明范围的数值标注下划线。
以下记载条件。具体而言，对所铸造的铸坯在加热温度1030℃下进行加热，以断面收缩率80.0％、加工温度805℃实施斜轧，接着，以退火温度960℃、退火时间3.5min实施中间退火。需要说明的是，此时，将从斜轧至中间退火为止的时间设定为5.4s。之后，实施轧制。此时，粗轧的辊径设定为940mm，轧制温度设定为750℃，轧制结束温度设定为730℃，轧制道次间时间设定为0.5s。此外，总断面收缩率设定为93.2％，将轧制后的冷却速度设定为11℃/s而进行冷却，以最终退火温度750℃、最终退火时间0.8min实施最终退火，以冷却速度14℃/s进行冷却。
[表1]
Figure BDA0003276616180000141
[表2]
Figure BDA0003276616180000151
对于所得到的钢线材，测定RD//<100>分率及转变温度。以下，在表3、表4中汇总示出结果。需要说明的是，这些测定按照以下的步骤进行测定。
关于RD//<100>分率，在钢材的L截面中，在表层部、中心部及存在于表层部与中心部之间的1/4深度位置部处，以200倍的视场进行1个视场以上测定。然后，使用FE-SEM/EBSD对观察视场中的各晶粒的晶体取向进行解析。将轧制方向设定为RD，进行RD方向上的晶面的解析，仅在间隙为20°以内的部分显示出<001>的取向成分，测定RD//<100>分率。
转变温度设定为JIS Z 2242的夏比冲击试验中的韧性-脆性转变温度。需要说明的是，夏比冲击试验的试验片设定为标准试验片，将试验片的长度方向设定为棒状钢材的轧制方向，将试验片的缺口设定为U型缺口。此外，韧性-脆性转变温度使用能量转变温度。在转变温度为200℃以下的情况下，判断韧性良好。
[表3]
Figure BDA0003276616180000161
[表4]
Figure BDA0003276616180000171
No.1～37满足本发明的规定，韧性良好。另一方面，不满足本发明的规定的No.38～52的韧性不良或耐蚀性不良。
实施例2
接着，将表1的钢种O及V通过上述同样的方法进行熔炼，铸造具有各种直径的钢坯。之后，对所铸造的铸坯以加热温度1053℃进行加热，以断面收缩率63.2％、将斜轧中的加工温度设定为948℃而实施斜轧，接着，以退火温度1032℃、退火时间1.6min实施退火。需要说明的是，此时，将从斜轧至退火为止的时间设定为3s。之后，实施轧制。此时，粗轧的辊径设定为880mm，轧制温度设定为940℃，轧制结束温度设定为835℃，轧制道次间时间设定为6s。由轧制产生的总断面收缩率设定为83.0％。此外，以12℃/s轧制后的冷却速度进行冷却，以最终退火温度1040℃、最终退火时间1.4min实施退火，以冷却速度12℃/s进行冷却。关于所得到的棒状钢材，通过上述的方法测定RD//<100>分率及转变温度。以下，将结果汇总示于表5中。需要说明的是，与上述实施例1同样地，在转变温度为200℃以下的情况下，判断韧性良好。
[表5]
Figure BDA0003276616180000181
No.53～75满足本发明的规定，韧性良好。
实施例3
使用表1中所示的钢种Q，由具有各种直径的铸坯通过表6及表7中记载的条件制作直径为15mm的棒状钢材。对于所制作的棒状钢材，通过上述的方法测定RD//<100>分率及转变温度。以下，将结果汇总示于表6及表7中。需要说明的是，与上述实施例1同样地，在转变温度为200℃以下的情况下，判断韧性良好。
Figure BDA0003276616180000191
Figure BDA0003276616180000201
关于No.76～95，由于满足本发明的规定，因此显示出良好的韧性。另一方面，No.96～108不满足本发明的优选的制造条件，韧性不良。
产业上的可利用性
根据本发明，能够得到韧性优异的棒状钢材，在产业上极其有用。

Claims (6)

1.一种棒状钢材，其是沿一个方向延伸的棒状钢材，所述棒状钢材的化学组成以质量％计为：
C：0.001～0.09％、
Si：0.01～3.0％、
Mn：0.01～2.0％、
Ni：0.01～5.0％、
Cr：7.0～35.0％、
Mo：0.01～5.0％、
Cu：0.01～3.0％、
N：0.001～0.10％、
Nb：0.2～2.0％、
Ti：0～2.0％、
V：0～2.0％、
B：0～0.1％、
Al：0～5.0％、
W：0～2.5％、
Ga：0～0.05％、
Co：0～2.5％、
Sn：0～2.5％、
Ta：0～2.5％、
Ca：0～0.05％、
Mg：0～0.012％、
Zr：0～0.012％、
REM：0～0.05％、
剩余部分：Fe及不可避免的杂质，
轧制方向的晶体取向RD//<100>分率为0.5以下，
其中，轧制方向的晶体取向RD//<100>分率是指<100>取向与轧制方向的角度差为20°以下的结晶的面积比率。
2.根据权利要求1所述的棒状钢材，其中，所述化学组成以质量％计进一步含有选自下述元素中的一种以上：
Ti：0.001～2.0％、
V：0.001～2.0％
B：0.0001～0.1％
Al：0.001～5.0％、
W：0.05～2.5％、
Ga：0.0004～0.05％、
Co：0.05～2.5％、
Sn：0.01～2.5％、及
Ta：0.01～2.5％。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的棒状钢材，其中，所述化学组成以质量％计进一步含有选自下述元素中的一种以上：
Ca：0.0002～0.05％、
Mg：0.0002～0.012％、
Zr：0.0002～0.012％、及
REM：0.0002～0.05％。
4.一种棒状钢材，其是沿一个方向延伸的棒状钢材，所述棒状钢材的化学组成以质量％计为权利要求1～权利要求3中任一项所述的化学组成，
转变温度为200℃以下。
5.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的棒状钢材，其中，转变温度为200℃以下。
6.根据权利要求1～权利要求5中任一项所述的棒状钢材，其中，所述棒状钢材的截面形状为圆，
所述圆的直径为15.0～200mm。
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