CN117043376A - 双相不锈钢线材和双相不锈钢线 - Google Patents
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Abstract
一种双相不锈钢线材，其具有长径为1μm以上且包含选自S和O中的一种以上的夹杂物，化学组成以质量％计为C：0.005～0.10％、Si：0.2～2.0％、Mn：6.0％以下、P：0.04％以下、S：0.0050％以下、Ni：2.0～14.0％、Cr：18.0～28.0％、Mo：0.05～5.50％、Cu：2.0％以下、N：0.10～0.35％、O：0.0001～0.0060％、Al：0.010～0.2％、Ca：0.0025％以下、Mg：0.0100％以下、任意元素、余量：Fe和杂质，DF值为20～60％，Ca‑Al‑Mg系氧化物的个数比例为75％以上。
Description
技术领域
本发明涉及双相不锈钢线材和双相不锈钢线。
背景技术
双相不锈钢有时根据用途进行焊接而使用。焊接方法有各种方法，但在焊接双相不锈钢的情况下，例如有时使用气体金属电弧焊接法(Gas Metal Arc焊接法，也称为“GMA焊接法”。)。
GMA焊接法是将焊条(焊丝)等焊接材料作为电极，由熔融的焊接材料和熔融的母材形成焊接金属的焊接方法，此时，通常焊接材料也使用双相不锈钢。
焊接材料用的双相不锈钢在制造工序中需要进行用于减小线径的加工。因而，要求良好的热加工性。这样，为了改善热加工性，为了降低钢中的S浓度，需要充分地进行脱氧、脱硫。因此，脱氧中使用Al。
另一方面，用Al进行脱氧时，作为夹杂物，容易生成MgO·Al2O3尖晶石。该MgO·Al2O3尖晶石在连续铸造时的浸渍喷嘴内粗大化，容易引起喷嘴堵塞，使制造性降低。因此，为了抑制MgO·Al2O3尖晶石的生成，含有Ca是有效的。另一方面，若在焊接材料用的双相不锈钢中含有Ca，则产生金属粒及熔渣飞散的溅射，焊接作业性降低。
因此，专利文献1中公开了一种双相不锈钢，其控制钢中的Ca含量、铁素体相率、夹杂物组成等，抑制MgO·Al2O3尖晶石的生成，抑制喷嘴堵塞等，并且确保热加工性和焊接作业性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-171640号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所公开的双相不锈钢中，为了抑制喷嘴堵塞等并且确保热加工性和焊接作业性，将Ca含量的范围规定得非常窄。因此，在实际作业中，有时用于调整化学组成的负荷大，制造性降低。另外，从组成的观点出发，对于喷嘴堵塞也存在进一步改善的余地。因而，存在如下课题：能够在确保制造性的同时抑制喷嘴堵塞，并且兼顾良好的热加工性和焊接作业性较为困难。
本发明的课题在于解决上述课题，其课题在于提供一种能够在确保制造性的同时抑制喷嘴堵塞、并且具有良好的热加工性和焊接作业性的双相不锈钢线材。
用于解决问题的方案
本发明是为了解决上述课题而完成的，其要旨在于下述的双相不锈钢线材。
(1)一种双相不锈钢线材，其具有长径为1μm以上且包含选自S和O中的一种以上的夹杂物，
所述双相不锈钢线材的化学组成以质量％计为
C：0.005～0.10％、
Si：0.2～2.0％、
Mn：6.0％以下、
P：0.04％以下、
S：0.0050％以下、
Ni：2.0～14.0％、
Cr：18.0～28.0％、
Mo：0.05～5.50％、
Cu：2.0％以下、
N：0.10～0.35％、
O：0.0001～0.0060％、
Al：0.010～0.2％、
Ca：0.0025％以下、
Mg：0.0100％以下、
REM：0～0.01％、
Ta：0～0.10％、
B：0～0.0020％、
W：0～2.0％、
V：0～1.00％、
Ti：0～0.005％、
Nb：0～0.10％、
Sn：0～0.10％、
Sb：0～0.30％、
Co：0～1.00％、
Zr：0～0.0050％、
Ga：0～0.01％、
余量：Fe和杂质，
由下述(i)式计算出的DF值为20～60％，
所述夹杂物中，将包含CaO、Al2O3以及MgO、它们的总和满足下述(ii)式、并且Al2O3与MgO之比满足下述(iii)式的氧化物认定为Ca-Al-Mg系氧化物时，
相对于所述夹杂物，所述Ca-Al-Mg系氧化物的个数比例为75％以上。
DF值＝7.2×(Cr+0.88Mo+0.78Si+2.2Ti+2.3V)-8.9×(Ni+0.03Mn+0.72Cu+22C+21N)-44.9…(i)
CaO+Al2O3+MgO+ROx+Ta2O5≥90％…(ii)
Al2O3/MgO≤1.25…(iii)
其中，(i)式中的各元素符号表示在钢中所含的各元素的含量(质量％)，在不含有的情况下为零，另外，(ii)式中的ROx表示REM氧化物，(ii)和(iii)式中的CaO、Al2O3、MgO、ROx、Ta2O5表示各自的氧化物的质量％，在不含有的情况下为零。
(2)根据上述(1)所述的双相不锈钢线材，其中，所述化学组成以质量％计含有选自
REM：0.0005～0.01％、
Ta：0.001～0.10％、
B：0.0001～0.0020％、
W：0.05～2.0％、
V：0.01～1.00％、
Ti：0.001～0.005％、
Nb：0.02～0.10％、
Sn：0.02～0.10％、
Sb：0.01～0.30％、
Co：0.07～1.00％、
Zr：0.0001～0.0050％、以及
Ga：0.0001～0.01％中的一种以上。
根据上述(1)或(2)所述的双相不锈钢线材，其为焊接材料用途。
一种双相不锈钢线，其使用了上述(1)或(2)所述的双相不锈钢线材。
发明的效果
根据本发明，可以得到能够在确保制造性的同时抑制喷嘴堵塞、且具有良好的热加工性和焊接作业性的双相不锈钢线材。
具体实施方式
本发明的发明人等对适于焊接材料的双相不锈钢线材进行了研究，得到了以下的(a)～(c)的见解。
(a)为了确保热加工性，用Al进行脱氧时，形成MgO·Al2O3尖晶石，发生喷嘴堵塞。为了抑制该MgO·Al2O3尖晶石的形成，添加Ca是有效的，但由于含有Ca，容易产生溅射，焊接作业性降低。
(b)因此，本发明的发明人等除了提高Ca的含量的方法以外，还研究了能否抑制MgO·Al2O3尖晶石的形成。其结果发现，通过提高熔渣中的MgO的活度，并且降低Al2O3的活度，优先形成MgO，而不是MgO·Al2O3尖晶石。
(c)通过MgO的形成，能够抑制喷嘴堵塞，并且确保热加工性和焊接作业性。另外，由于不需要在非常严格的范围内控制Ca含量，因此在实际作业中也是有效的。
本发明的一个实施方式是基于上述见解而完成的。以下，对本实施方式的各要件进行详细说明。
1.双相不锈钢线材的化学组成
双相不锈钢线材的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：0.005～0.10％
C(碳)是在钢中存在的杂质，也是强力的奥氏体生成元素。而且，若C含量少，则使后述的DF值显著降低。因此，C含量设为0.005％以上，优选设为0.010％以上，更优选设为0.015％以上。然而，若使C过剩地含有，则在焊接时和焊接再加热时与Cr结合，形成碳化物。其结果，焊接金属的韧性和耐腐蚀性降低。因此，C含量设为0.10％以下。C含量优选设为0.08％以下，更优选设为0.025％以下。
Si：0.2～2.0％
Si(硅)是在双相不锈钢的熔炼时作为脱氧剂发挥作用的元素。因此，Si含量设为0.2％以上。Si含量优选设为0.3％以上，更优选设为0.35％以上，进一步优选设为0.4％以上。然而，若过剩地含有Si，则热加工性降低。因此，Si含量设为2.0％以下。Si含量优选设为1.2％以下，更优选设为1.0％以上，进一步优选设为0.6％以下。
Mn：6.0％以下
Mn(锰)是脱氧剂，并且通过将S固定为MnS而具有提高热加工性的效果。另外，是对奥氏体的稳定化起作用的元素，也具有控制后述的DF值的效果。然而，若过剩地含有Mn，则导致熔炼中的耐火物熔损和制品的耐腐蚀性的降低。因此，Mn含量设为6.0％以下。Mn含量优选设为5.0％以下，更优选设为2.0％以下，进一步优选设为1.0％以下。另一方面，为了得到上述效果，Mn含量优选设为0.5％以上，更优选设为0.7％以上。
P：0.04％以下
P(磷)是在钢中含有的杂质元素，使韧性、热加工性以及耐腐蚀性降低。因此，P含量设为0.04％以下，优选设为0.03％以下。P优选极力降低，但若过度降低，则精炼时的负荷增加，或原料成本增加。因此，P含量优选设为0.005％以上。
S：0.0050％以下
S(硫)是在钢中含有的杂质元素，使韧性、热加工性以及耐腐蚀性降低。因此，S含量设为0.0050％以下，优选设为0.0025％以下。S优选极力降低，但若过度降低，则精炼时的负荷增加，或原料成本增加。因此，S含量优选设为0.0002％以上。
Ni：2.0～14.0％
Ni(镍)是有助于奥氏体的稳定化的元素。另外，还具有改善焊接金属的耐腐蚀性和韧性，并且抑制热加工裂纹的效果。因此，Ni含量设为2.0％以上。Ni含量优选设为4.0％以上，更优选设为6.0％以上。然而，Ni是昂贵的元素，若过剩地含有，则导致成本上升。因此，Ni含量设为14.0％以下。Ni含量优选设为12.0％以下，更优选设为11.0％以下。
Cr：18.0～28.0％
Cr(铬)是不锈钢的基本元素，有助于焊接金属的耐腐蚀性的改善。因此，Cr含量设为18.0％以上。Cr含量优选设为20.0％以上，更优选设为22.0％以上，进一步优选设为24.0％以上。然而，Cr在焊接部促进σ相的生成，使焊接部的韧性降低。因此，Cr含量设为28.0％以下。Cr含量优选设为27％以下。
Mo：0.05～5.50％
Mo(钼)是对耐腐蚀性改善有效的元素。另外，具有通过固溶强化改善强度的效果。因此，Mo含量设为0.05％以上。Mo含量优选设为0.10％以上，更优选设为3.00％以上，进一步优选设为超过4.00％。然而，若过剩地含有Mo，则热加工性降低。因此，Mo含量设为5.50％以下，优选设为4.50％以下。
Cu：2.0％以下
Cu(铜)是有助于奥氏体的稳定化的元素，但若过剩地含有，则热加工性降低。因此，Cu含量设为2.0％以下，优选设为1.0％以下。另一方面，为了得到上述效果，Cu含量优选设为0.05％以上，更优选设为0.5％以上，进一步优选设为超过0.5％。
N：0.10～0.35％
N(氮)是有助于奥氏体的稳定化的元素。另外，N具有改善耐腐蚀性和强度的效果。因此，N含量设为0.10％以上，优选设为0.20％以上。然而，若使N过剩地含有，则起因于热加工性的降低，有时产生表面瑕疵。因此，N含量设为0.35％以下，优选设为0.30％以下。
O：0.0001～0.0060％
O(氧)是引起喷嘴堵塞的夹杂物中所含的主要的元素。另外，钢中的O浓度越低，Mg的溶解度越高，期望降低。因此，O含量设为0.0060％以下。O含量优选设为0.0030％以下，更优选设为0.0015％以下。O优选极力降低，但过度的降低使精炼时的负荷增大。因此，O含量设为0.0001％以上。
Al：0.010～0.2％
Al(铝)具有使钢脱氧的效果。另外，在脱氧不充分的情况下，脱硫不进行，导致以硫化物为起点的生锈和热加工性的降低。另外，在还原熔渣中的MgO而提高钢水中的Mg浓度，将夹杂物控制在高MgO浓度的方面，适度的脱氧也是重要的。因此，Al含量设为0.010％以上。然而，若过剩地含有Al，则使加工性降低。因此，Al含量设为0.2％以下，优选设为0.12％以下。
Ca：0.0025％以下
Ca(钙)具有抑制在铸造时引起喷嘴堵塞的MgO·Al2O3尖晶石的生成的效果。然而，若过剩地含有，则在焊接时促进溅射的产生。因此，Ca含量设为0.0025％以下。Ca含量优选设为0.0020％以下，更优选设为0.0015％以下。另一方面，为了得到上述效果，Ca含量优选设为0.0010％以上。
Mg：0.0100％以下
Mg(镁)是构成MgO的元素。然而，若过剩地含有Mg，则容易过剩地形成夹杂物，成为特性降低的一个原因。因此，Mg含量设为0.0100％以下，优选设为0.0030％以下。另一方面，为了得到上述效果，Mg含量优选设为0.0001％以上，更优选设为0.0005％以上。
除了上述元素以外，也可以在以下所示的范围内还含有选自REM和Ta中的一种以上。对各元素的限定理由进行说明。
REM：0～0.01％
REM(稀土金属：Rare-Earth Metal)与O的亲和性高，因此具有降低成为喷嘴堵塞的原因的MgO·Al2O3尖晶石的量的效果。另外，由于与S的亲和性高，因此通过固定S来改善热加工性。因此，也可以根据需要含有。然而，若过剩地含有REM，则容易发生由REM氧化物导致的喷嘴堵塞。因此，REM含量设为0.01％以下。REM含量优选设为0.009％以下。另一方面，为了得到上述效果，REM含量优选设为0.0005％以上。
在此，REM是指Sc、Y以及镧系元素的总计17种元素，上述REM含量是指这些元素的总含量。REM在工业上大多以混合稀土金属的形式添加。
Ta：0～0.10％
Ta(钽)与O的亲和性高，因此具有降低成为喷嘴堵塞的原因的MgO·Al2O3尖晶石的量的效果。因此，也可以根据需要含有。然而，若过剩地含有Ta，则导致常温延展性的降低和韧性的降低。因此，Ta含量设为0.10％以下。Ta含量优选设为0.08％以下。另一方面，为了得到上述效果，Ta含量优选设为0.001％以上。
除了上述元素以外，也可以在以下所示的范围内还含有选自B、W、V、Ti、Nb、Sn、Sb、Co、Zr以及Ga中的一种以上。对各元素的限定理由进行说明。
B：0～0.0020％
B(硼)是提高晶界的强度的元素，具有改善加工性的效果。因此，也可以根据需要含有。然而，若过剩地含有B，则起因于延展性的降低，加工性降低。因此，B含量设为0.0020％以下，优选设为0.0010％以下。另一方面，为了得到上述效果，B含量优选设为0.0001％以上，更优选设为0.0005％以上。
W：0～2.0％
W(钨)具有进一步提高耐腐蚀性的效果。因此，也可以根据需要含有。然而，W是非常昂贵的元素，即使过剩地含有，也得不到与合金成本的增大相称的效果。因此，W含量设为2.0％以下。W含量优选设为1.0％以下。另一方面，为了得到上述效果，W含量优选设为0.05％以上，更优选设为0.25％以上。
V：0～1.00％
V(钒)具有提高耐腐蚀性的效果。另外，是对铁素体相率造成影响的元素，为了调整后述的DF值，也可以根据需要含有。然而，若过剩地含有V，则韧性降低。因此，V含量设为1.00％以下。V含量优选设为0.20％以下。另一方面，为了得到上述效果，V含量优选设为0.01％以上，更优选设为0.10％以上。
Ti：0～0.005％
Ti(钛)是对铁素体相率造成影响的元素，为了调整后述的DF值，也可以根据需要含有。然而，若过剩地含有Ti，则在铸造前生成TiN，促进喷嘴堵塞。因此，Ti含量设为0.005％以下。另一方面，为了得到上述效果，Ti含量优选设为0.001％以上。
Nb：0～0.10％
Nb(铌)具有提高成形性和耐腐蚀性的效果。因此，也可以根据需要含有。然而，若过剩地含有Nb，则韧性降低。因此，Nb含量设为0.10％以下，优选设为0.05％以下。另一方面，为了得到上述效果，Nb含量优选设为0.02％以上。
Sn：0～0.10％
Sn(锡)具有进一步提高耐腐蚀性的效果。因此，也可以根据需要含有。然而，若过剩地含有Sn，则韧性降低。因此，Sn含量设为0.10％以下。另一方面，为了得到上述效果，Sn含量优选设为0.02％以上。
Sb：0～0.30％
Sb(锑)具有进一步提高耐腐蚀性的效果。因此，也可以根据需要含有。然而，若使Sb过剩地含有，则促进TiN的生成，有可能产生表面瑕疵。因此，Sb含量设为0.30％以下，优选设为0.10％以下。另一方面，为了得到上述效果，Sb含量优选设为0.01％以上。
Co：0～1.00％
Co(钴)具有进一步提高耐腐蚀性的效果。因此，也可以根据需要含有。然而，Co是非常昂贵的元素，若过剩地含有，则合金成本增加，其效果也饱和。因此，Co含量设为1.00％以下。Co含量优选设为0.80％以下。另一方面，为了得到上述效果，Co含量优选设为0.07％以上，更优选设为0.10％以上，进一步优选设为0.25％以上。
Zr：0～0.0050％
Zr(锆)具有将S固定化的效果，能够提高耐腐蚀性和热加工性。因此，也可以根据需要含有。然而，Zr与S的亲和性非常高，若过剩地含有，则在钢水中形成粗大的硫化物，耐腐蚀性反而降低。因此，Zr含量设为0.0050％以下。Zr含量优选设为0.0040％以下。另一方面，为了得到上述效果，Zr含量优选设为0.0001％以上。
Ga：0～0.01％
Ga(镓)具有提高耐腐蚀性的效果。因此，也可以根据需要含有。然而，若过剩地含有，则合金成本增加。因此，Ga含量设为0.01％以下。Ga含量优选设为0.005％以下。另一方面，为了得到上述效果，Ga含量优选设为0.0001％以上。
在本实施方式的化学组成中，余量为Fe和杂质。在此，“杂质”是指，在工业上制造钢时，由于矿石、废料等原料、制造工序的各种因素而混入的成分，在不对本实施方式造成不良影响的范围内被容许。
2.DF值：20～60％
在本实施方式的钢线材中，将DF值控制在预定的范围。DF值是成为钢中的铁素体相量的指标的数值，由下述(i)式计算。需要说明的是，(i)式是对变更各种元素的组成范围而制造时得到的铁素体相量与各元素的含量的关系进行回归而计算的。
若DF值小于20％，则无法充分确保铁素体相量，热加工性降低。因此，DF值设为20％以上，优选设为30％以上。另一方面，若DF值超过60％，则热加工性反而降低。因此，DF值设为60％以下，优选设为55％以下。
DF值＝7.2×(Cr+0.88Mo+0.78Si+2.2Ti+2.3V)-8.9×(Ni+0.03Mn+0.72Cu+22C+21N)-44.9…(i)
其中，(i)式中的各元素符号表示在钢中所含的各元素的含量(质量％)，在不含有的情况下为零。
3.夹杂物
3-1.Ca-Al-Mg系氧化物
本实施方式的双相不锈钢线材具有长径为1μm以上且包含选自S和O中的一种以上的夹杂物。另外，该夹杂物中，将包含CaO、Al2O3以及MgO、它们的总和满足下述(ii)式、并且Al2O3与MgO之比满足下述(iii)式的氧化物认定为Ca-Al-Mg系氧化物。
CaO+Al2O3+MgO+ROx+Ta2O5≥90％…(ii)
Al2O3/MgO≤1.25…(iii)
另外，(ii)式中的ROx表示REM氧化物，(ii)和(iii)式中的CaO、Al2O3、MgO、ROx、Ta2O5表示各自的氧化物的质量％，在不含有的情况下为零。
在本实施方式的钢线材中，积极地形成上述Ca-Al-Mg系氧化物。在此，Ca-Al-Mg系氧化物是满足(ii)式、即满足CaO、Al2O3、MgO、ROx以及Ta2O5的总量以质量％计为90％以上的氧化物。需要说明的是，在不满足(ii)式的情况下，表示SiO2、MnO等低级氧化物大量存在，成为导致加工时的表面缺陷和内部缺陷的生成的氧化物，因此并不期望。Ca-Al-Mg系氧化物通常大多由Ca、Al、Mg的氧化物构成，但例如在含有REM、Ta等的情况下，也可以包含REM的氧化物(ROX)和/或Ta的氧化物。这是因为，REM和Ta的氧化物通常难以成为上述那样的缺陷产生的一个原因。另外，也可以包含S。
另外，Ca-Al-Mg系氧化物满足(iii)式，即满足Al2O3与MgO之比为1.25以下。这是因为，如果Al2O3与MgO之比为1.25以下，则与MgO·Al2O3尖晶石相比，MgO容易作为连续铸造时的结晶相形成。
3-2.Ca-Al-Mg系氧化物的个数比例
Ca-Al-Mg系氧化物的个数比例相对于上述夹杂物为75％以上。这是因为，若Ca-Al-Mg系氧化物的个数比例小于75％，则不是形成以MgO为主体的结晶相，而是形成以Al2O3MgO尖晶石为主体的结晶相，因此容易发生喷嘴堵塞。Ca-Al-Mg系氧化物的个数比例优选设为85％以上，更优选设为90％以上。
3-3.Ca-Al-Mg系氧化物的观察和个数比例的测定方法
对于钢线材，将与拉丝方向垂直的截面作为观察面，通过镜面精加工进行研磨。用SEM-EDS分析该观察面，随机选择100个以上长径为1μm以上且包含O和/或S的夹杂物。将其作为母集团，用SEM-EDS分析母集团的化合物中所含的元素。此时，将为包含O和/或S的夹杂物、且满足上述(ii)和(iii)式的要件的夹杂物判定为Ca-Al-Mg系氧化物。此时，确定夹杂物的各元素的含量，使用所确定的元素分析值，Ca、Al、Mg均全部为CaO、Al2O3、MgO，作为氧化物中的CaO、Al2O3、MgO含量(质量％)。另外，在判定为Ca-Al-Mg系氧化物的情况下，计算100个夹杂物相对于母集团的比例作为Ca-Al-Mg系氧化物的个数比例(％)。
需要说明的是，在作为一般的夹杂物的评价方法使用的JIS G 0555：2020中，即使在2个以上的夹杂物分离存在的情况下，根据种类和距离有时也视为一个夹杂物，但在本实施方式中视为个别的夹杂物。另外，夹杂物的长径是指，连接夹杂物的外周上的2点时最长的直线的长度。
另外，关于观察面，使用与拉丝方向垂直的截面的理由在于，与拉丝方向平行的方向的大小较大程度地受到压下率的影响，因此难以进行恒定的评价，另一方面，与拉丝方向垂直的方向的大小在轧制中不会大幅变化。因此，认为与拉丝方向垂直的截面中的夹杂物的长径的大小反映了作为本实施方式的要点的炼钢阶段中的夹杂物(氧化物)控制的结果。而且，这在进行拉丝加工而成为钢线的情况下也是同样的。
4.钢线
对上述钢线材实施拉丝加工等而成为钢线。在钢线中，也继承上述钢线材的特性，具体而言，继承化学组成、Ca-Al-Mg系氧化物的个数比例这样的特性。因而，在钢线中也是，在满足上述的本实施方式的钢线材的化学组成和Ca-Al-Mg系氧化物的个数比例的情况下，能够推定为是使用了本实施方式的钢线材的钢线。
5.用途
本实施方式的钢线材和钢线适合于焊条等焊接材料的用途。
6.制造方法
对本实施方式的双相不锈钢线材和双相不锈钢线的优选制造方法进行说明。本实施方式的双相不锈钢线材和双相不锈钢线例如能够通过以下这样的制造方法稳定地制造。
首先，优选将铁矿石这样的主原料熔解，进行一次精炼。熔解和一次精炼的条件没有特别限定。按照常规方法即可。接下来，优选进行二次精炼。在本实施方式的钢线材中，使用Al作为脱氧剂，形成上述钢线材的化学组成。此时，优选将Al分两次投入到钢水中。以下，具体地进行说明。在二次精炼的初期，进行第一次的Al的投入，进行脱氧处理。优选的是，通过进行该脱氧处理，使钢水中的O浓度为0.006％以下。另外，此时，在第一次的Al的投入之前，也可以根据需要用Si、Mn等进行预脱氧。
然后，为了在铸造时尽量不使MgO·Al2O3尖晶石结晶，主要将结晶物控制为MgO，需要提高钢水中的相对于Al浓度的Mg浓度。这是因为，其结果，MgO变得稳定，难以形成MgO·Al2O3尖晶石。
因此，为了增大钢水中的Mg浓度，使Ca-Al-Mg系氧化物的个数比例形成为满足本实施方式的范围，优选提高熔渣中的MgO的活度，另一方面，降低Al2O3的活度。具体而言，MgO的活度以纯固体MgO基准计优选设为0.9以上，Al2O3的活度以纯固体Al2O3基准计优选设为0.05以下。
此时，熔渣中的MgO和Al2O3的活度只要测定熔渣的组成，使用热力学数据集和商用的热力学计算软件计算即可。在熔渣中的MgO和Al2O3的活度不满足上述范围的情况下，用以下的方法调整活度即可。为了提高MgO的活度，例如优选将CaO和/或MgO投入到钢水中。另外，为了降低Al2O3活度，例如优选将CaO投入到钢水中。
需要说明的是，也考虑在提高钢水中的Mg浓度的基础上，投入Mg合金、投入Ti这样的方法，但难以将化学组成调整到本实施方式的范围内，或容易发生喷嘴堵塞。因此，如上所述，优选使熔渣中的MgO和Al2O3的活度在上述范围。其结果，能够稳定地提高钢水中的Mg浓度，充分形成本实施方式中作为要件的Ca-Al-Mg系氧化物。接下来，优选的是，在二次精炼的后半段，进行第二次的Al的投入，进行钢水中的成分调整。另外，除了上述条件以外，二次精炼的条件没有特别限定。按照常规方法即可，以满足本实施方式的钢线材的化学组成的范围的方式进行调整即可。
接下来，优选对所得到的钢水进行连续铸造，制成钢坯。优选将得到的钢坯在例如1000～1300℃的范围加热，进行热轧。另外，此时的轧制结束温度例如优选设为900～1100℃的范围，总断面收缩率优选设为90.0％以上。在该热轧后，制成金相组织为双相不锈钢的钢线材。需要说明的是，此时的钢线材的直径没有特别限定，但通常优选设为5.0～6.0mm的范围。需要说明的是，也可以适当进行退火、酸洗等。
另外，优选对得到的钢线材进行拉丝加工，制成钢线。拉丝加工也可以进行多次，也可以在拉丝加工时根据需要进行热处理。此时的热处理温度例如优选设为1000～1100℃的范围，只要在热处理后成为双相不锈钢的组织即可。另外，也可以适当地进行酸洗等。需要说明的是，此时的钢线的直径没有特别限定，通常优选设为0.5～1.5mm的范围。
以下，通过实施例更具体地说明本实施方式的钢线材和钢线，但本实施方式并不限定于这些实施例。
实施例
将具有表1所示的化学组成的钢水注入中间包，通过铸模进行铸造而制成铸片。需要说明的是，在制造钢水时，在二次精炼中用Al进行脱氧。此时，Al分两次投入，第一次的Al投入后，使钢水中的O浓度为0.006％以下之后，控制熔渣组成，调整熔渣中的MgO和Al2O3的活度。在此，各例的熔渣中的活度如后述的表2所示，表中的活度分别以纯固体基准使用热力学计算软件计算。之后，进行第二次的Al的投入。需要说明的是，表1中的化学组成是各元素的成分范围的调整完全结束后的化学组成。
[表1]
将得到的铸坯加热至1100℃，在轧制开始温度1080℃、轧制结束温度1050℃、总断面收缩率99.9％的条件下进行热轧，由此制造线径5.5mm的钢线材。接下来，对得到的钢线材进行1次拉丝加工后，进行1000～1100℃的股线热处理，进行2次拉丝加工，由此制造线径为1.0mm的双相不锈钢线。
然后，对于制造阶段中的喷嘴堵塞的发生容易性、热加工性以及将钢线作为焊接材料进行焊接的情况下的焊接作业性，按以下的步骤进行评价。
(喷嘴堵塞)
铸造时的喷嘴堵塞通过铸造后的喷嘴内壁有无堵塞来判断。然后，将能够完全铸造的情况记载为良，进而将没有堵塞倾向的情况记载为优。另一方面，将产生发生喷嘴堵塞、无法进行连续铸造等问题的情况记载为不良。
(热加工性)
关于热加工性，确认热轧后的钢线材的表面瑕疵的有无，将没有瑕疵的情况评价为热加工性良好，记载为良。另一方面，将产生了0.15mm以上的深度的表面瑕疵的情况评价为热加工性不良，记载为不良。
(焊接作业性)
焊接作业性通过焊接时有无溅射的产生来进行评价。具体而言，在铜制的捕集箱内，在双相不锈钢板(NSSC2120，日铁不锈钢(株)制)上，以平板堆焊，使用由作为试验对象的钢线构成的焊条，制作焊道1分钟。此时的试验条件设为焊接电流150A、电压24V、焊接速度30cm/min、保护气体100％CO2(20l/min)以及无预热。将在该焊道的制作期间箱内未产生溅射的情况评价为良好的焊接作业性，记载为良。另一方面，将产生溅射的情况评价为焊接作业性不良，记载为不良。以下，将结果汇总示于表2。
[表2]
表2
下划线：是指偏离本实施方式的要件。
*：是指偏离优选的制造条件。
如表2所示，符号B1～B15满足本实施方式的化学组成和Ca-Al-Mg系氧化物的要件，因此不发生喷嘴堵塞，热加工性和焊接作业性良好。另一方面，符号b1～8不满足本实施方式的化学组成和Ca-Al-Mg系氧化物的要件中的至少一者。因此，成为发生喷嘴堵塞、热加工性的降低以及焊接作业性的降低中的至少一个以上的结果。
符号b1由于MgO的活度低，因此不满足Ca-Al-Mg系氧化物的要件，发生了喷嘴堵塞。符号b2由于Al2O3的活度高，因此不满足Ca-Al-Mg系氧化物的要件，发生了喷嘴堵塞。
符号b3由于DF值低，因此热加工性差。另外，使用得到的钢线评价焊接作业性，结果由于Ca高，因此发生溅射。符号b4由于S浓度高，因此热加工性降低。另外，O浓度高，因此SiO2和MnO的浓度高，不满足Ca-Al-Mg系氧化物的要件，但成为喷嘴堵塞的原因的MgO·Al2O3尖晶石少，因此未发生喷嘴堵塞。
符号b5由于DF值低，因此热加工性降低。符号b6由于Al2O3活度高，因此不满足本实施方式的Ca-Al-Mg系氧化物的要件，发生了喷嘴堵塞。符号b7和b8由于MgO活度低或Al2O3活度高，因此不满足本实施方式的Ca-Al-Mg系氧化物的要件，发生了喷嘴堵塞。
Claims (4)
1.一种双相不锈钢线材，其具有长径为1μm以上且包含选自S和O中的一种以上的夹杂物，
所述双相不锈钢线材的化学组成以质量％计为C：0.005～0.10％、
Si：0.2～2.0％、
Mn：6.0％以下、
P：0.04％以下、
S：0.0050％以下、
Ni：2.0～14.0％、
Cr：18.0～28.0％、
Mo：0.05～5.50％、
Cu：2.0％以下、
N：0.10～0.35％、
O：0.0001～0.0060％、
Al：0.010～0.2％、
Ca：0.0025％以下、
Mg：0.0100％以下、
REM：0～0.01％、
Ta：0～0.10％、
B：0～0.0020％、
W：0～2.0％、
V：0～1.00％、
Ti：0～0.005％、
Nb：0～0.10％、
Sn：0～0.10％、
Sb：0～0.30％、
Co：0～1.00％、
Zr：0～0.0050％、
Ga：0～0.01％、
余量：Fe和杂质，
由下述(i)式计算出的DF值为20～60％，
所述夹杂物中，将包含CaO、Al2O3以及MgO、它们的总和满足下述(ii)式、并且Al2O3与MgO之比满足下述(iii)式的氧化物认定为Ca-Al-Mg系氧化物时，
相对于所述夹杂物，所述Ca-Al-Mg系氧化物的个数比例为75％以上，
DF值＝7.2×(Cr+0.88Mo+0.78Si+2.2Ti+2.3V)-8.9×(Ni+0.03Mn+0.72Cu+22C+21N)-44.9…(i)
CaO+Al2O3+MgO+ROx+Ta2O5≥90％…(ii)
Al2O3/MgO≤1.25…(iii)
其中，(i)式中的各元素符号表示在钢中所含的各元素的质量％含量，在不含有的情况下为零，另外，(ii)式中的ROx表示REM氧化物，(ii)和(iii)式中的CaO、Al2O3、MgO、ROx、Ta2O5表示各自的氧化物的质量％，在不含有的情况下为零。
2.根据权利要求1所述的双相不锈钢线材，其中，所述化学组成以质量％计含有选自
REM：0.0005～0.01％、
Ta：0.001～0.10％、
B：0.0001～0.0020％、
W：0.05～2.0％、
V：0.01～1.00％、
Ti：0.001～0.005％、
Nb：0.02～0.10％、
Sn：0.02～0.10％、
Sb：0.01～0.30％、
Co：0.07～1.00％、
Zr：0.0001～0.0050％、以及
Ga：0.0001～0.01％中的一种以上。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的双相不锈钢线材，其为焊接材料用途。
4.一种双相不锈钢线，其使用了权利要求1或权利要求2所述的双相不锈钢线材。
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