KR20110099749A

KR20110099749A - 선재, 강선 및 선재의 제조 방법

Info

Publication number: KR20110099749A
Application number: KR1020117017031A
Authority: KR
Inventors: 신고 야마사끼; 도시유끼 마나베
Original assignee: 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2011-09-08
Also published as: CN102292460A; JP4842408B2; JPWO2011089782A1; KR101382659B1; WO2011089782A1; CN102292460B

Abstract

본 발명은, 0.90 내지 1.30 질량％의 C와, 0.1 내지 1.2 질량％의 Si와, 0.1 내지 1.0 질량％의 Mn과, 0.1 질량％ 초과 0.6 질량％ 미만의 Al과, 0 내지 0.02 질량％의 P와, 0 내지 0.02 질량％의 S와, 10 내지 60ppm의 N과, 10 내지 40ppm의 O와, Fe 및 불가피적 불순물을 함유하는 잔량부를 적어도 포함하는 선재이며, 상기 선재의 길이 방향에 대하여 수직한 단면의 97％ 이상의 면적이, 펄라이트 조직에 의해 점유되고, 상기 단면의 중심 영역의 0.5％ 이하의 면적과, 상기 단면의 제1 표층 영역의 0.5％ 이하의 면적이, 초석 시멘타이트 조직에 의해 점유되어 있는 선재를 제공한다.

Description

선재, 강선 및 선재의 제조 방법 {WIRE ROD, STEEL WIRE, AND METHOD FOR MANUFACTURING WIRE ROD}

본 발명은, 선재, 강선 및 선재의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 피아노선, PC 강선, PC 연선, 로프, 교량용 PWS 와이어 등의 용도에 적합한 압연 선재와 그 제조 방법 및 그 압연 선재를 연신하여 얻어지는 강선에 관한 것이다.

본원은, 2010년 1월 25일에, 일본에 출원된 특허 출원 제2010-013278호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

PC 강선, PC 연선, 로프, 교량용 PWS 와이어 등으로서 사용되는 강선은, 일반적으로, 열간 압연 후, 조정 냉각한 직경이 5 내지 16㎜의 선재를, 신선(伸線) 가공하여 직경을 2 내지 8㎜로 하고, 필요에 따라서 신선 후 또는 신선 도중의 단계에서 용융 아연 도금을 실시하고, 서로 꼬이게 하거나, 또는 서로 꼬이게 하는 일 없이 결속함으로써 스트랜드 형상으로 성형된다.

일반적으로, 선재를 강선으로 가공할 때에 단선, 혹은 강선을 꼬임 가공할 때에 세로 균열[디라미네이션(Delamination)]이 발생하면, 생산성과 수율이 크게 저하하게 된다. 따라서, 상기 기술 분야에 속하는 선재나 강선은, 신선 가공시나 꼬임 또는 결속 가공시에 단선되지 않는 것이 강하게 요구된다.

이와 같은 제품은, 종래 1600㎫ 이상의 강도를 확보하는 동시에, 비틀림 시험 등에 의해서 평가되는 인성, 연성에 대해서도 충분한 성능을 확보하는 것이 요구되어 왔지만, 최근, 다양한 목적으로부터 와이어를 경량화하는 움직임이 높아져 왔다.

이로 인해, 상기한 각종 제품에 대하여 고강도가 요구되게 되어, C 함유량이 0.9 질량％ 미만의 탄소강 선재 등에서는, 원하는 고강도가 얻어지지 않고 있다. 이로 인해, 0.9 질량％ 이상의 C 함유량의 강선에의 요망이 높아지고 있다. 그러나, C 함유량을 높이면 초석 시멘타이트(이하, 초석θ로 나타내는 경우가 있음)의 생성에 의해 신선 가공성이나 비틀림 특성(내디라미네이션성)이 저하되므로, 단선 빈도가 높아진다. 이로 인해, C 함유량이 높아서 강선에 높은 강도를 확보시킬 수 있고, 게다가 신선 가공성에도 우수한 선재에 대한 요구가 매우 커지고 있다.

상기한 최근 산업계로부터의 요망에 대해서, 1％를 초과하는 고탄소 선재의 제조 기술이 제안되어 있다.

예를 들어, 특허 문헌 1에는, 특정한 화학 조성을 갖는 강재로 이루어지고, 초석 시멘타이트의 함유 평균 면적률을 규정한 「고강도 고인성 극세 강선용 선재, 고강도 고인성 극세 강선 및 상기 극세 강선을 사용한 트위스트 제품(twisted product)과 상기 극세 강선의 제조 방법」이 개시되어 있다. 그러나, 이 공보에서 제안된 선재는, 고가의 원소인 Ni 및 Co의 1종 이상을 필수적인 성분으로서 함유하기 때문에, 제조 비용이 많아진다.

특허 문헌 2에서는, 0.6％ 이상의 Al를 첨가함으로써, 1％를 초과하는 고탄소강의 초석 시멘타이트의 생성을 억제하는 기술이 제안되어 있다. 그러나, Al은 강탈산 원소이며, 과잉 첨가는 신선에 있어서의 단선의 원인으로 되는 경질 개재물량이 증가되므로, 고강도 강선용의 선재에 적용하는 것은 어렵다. 또한, 과잉 Al 첨가는 베이나이트 생성을 촉진하기 때문에, 균일한 펄라이트 조직을 얻는 것이 어렵다.

한편, 특허 문헌 3에서는, 고탄소 선재를 오스테나이트 온도 영역으로 가열한 후, 823 내지 1023K의 온도 범위로 냉각하고, 이 온도 영역에서 가공도 15 내지 80％의 소성 가공을 행한 후, 823 내지 923K의 온도 영역에서 항온 변태시킴으로써, 초석 시멘타이트를 억제하는 기술을 제안하고 있다. 그러나, 이와 같은 온도 영역에서 소정의 가공을 실시하기 위해서는 대규모의 설비 투자가 필요하여, 제조 비용의 증가를 초래할 우려가 있다.

일본 특허 제2609387호 공보 일본 특허 출원 공개 제2003-193129호 공보 일본 특허 출원 공개 평8-283867호 공보

본 발명은, 상기 현상을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, PC 강선, PC 연선, 교량용 PWS 와이어 등의 용도에 적합한 신선성에 우수한 고강도 선재를 높은 생산성 하에 수율 좋게 염가로 제공하는 것이다.

본 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위해 이하의 구성 및 방법을 채용한다.

(1) 본 발명의 제1 형태는, 0.90 내지 1.30 질량％의 C와, 0.1 내지 1.2 질량％의 Si와, 0.1 내지 1.0 질량％의 Mn과, 0.1 질량％ 초과 0.6 질량％ 미만의 Al과, 0 내지 0.02 질량％의 P와, 0 내지 0.02 질량％의 S와, 10 내지 60ppm의 N과, 10 내지 40ppm의 O와, 0 내지 0.5 질량％의 Cr과, 0 내지 0.5 질량％의 Ni와, 0 내지 0.5 질량％의 Co와, 0 내지 0.5 질량％의 V와, 0 내지 0.2 질량％의 Cu와, 0 내지 0.1 질량％의 Nb와, 0 내지 0.2 질량％의 Mo와, 0 내지 0.2 질량％의 W와, 0 내지 0.1 질량％의 Ti와, 0 내지 30ppm의 B와, 0 내지 50ppm의 REM과, 0 내지 50ppm의 Ca와, 0 내지 50ppm의 Mg와, 0 내지 100ppm의 Zr과, Fe 및 불가피적 불순물을 함유하는 잔량부를 포함하는 선재이다. 이 선재는, 길이 방향에 대하여 수직한 단면의 97％ 이상의 면적이, 펄라이트 조직에 의해 점유되고, 상기 단면의 중심 영역의 0.5％ 이하의 면적과, 상기 단면의 제1 표층 영역의 0.5％ 이하의 면적이, 초석 시멘타이트 조직에 의해 점유되어 있다.

(2) 상기 (1)에 기재된 선재의 상기 단면은, 상기 펄라이트 조직과, 상기 초석 시멘타이트와, 베이나이트 조직과, 의사 펄라이트 조직과, 페라이트 조직과, 입계 페라이트 조직과, 마르텐사이트 조직에 의해 점유되어 있어도 된다.

(3) 본 발명의 제2 형태는, 0.90 내지 1.30 질량％의 C와, 0.1 내지 1.2 질량％의 Si와, 0.1 내지 1.0 질량％의 Mn과, 0.1 질량％ 초과 0.6 질량％ 미만의 Al과, 0 내지 0.02 질량％의 P와, 0 내지 0.02 질량％의 S와, 10 내지 60ppm의 N과, 10 내지 40ppm의 O와, 0 내지 0.5 질량％의 Cr과, 0 내지 0.5 질량％의 Ni와, 0 내지 0.5 질량％의 Co와, 0 내지 0.5 질량％의 V와, 0 내지 0.2 질량％의 Cu와, 0 내지 0.1 질량％의 Nb와, 0 내지 0.2 질량％의 Mo와, 0 내지 0.2 질량％의 W와, 0 내지 0.1 질량％의 Ti와, 0 내지 30ppm의 B와, 0 내지 50ppm의 REM과, 0 내지 50ppm의 Ca와, 0 내지 50ppm의 Mg와, 0 내지 100ppm의 Zr과, Fe 및 불가피적 불순물을 함유하는 잔량부를 포함하는 강편에 열간 압연을 행하여 압연 선재를 얻는 공정과, 상기 압연 선재를 권취하는 공정과, 850℃ 이상 920℃　이하의 상기 압연 선재에 대해 냉각을 개시하고, 상기 압연 선재가 850℃로부터 650℃까지 냉각되는 동안의 냉속 Y(℃/s)가,

[수학식 1]

을 만족하도록 제어하여 급냉하고, 상기 압연 선재가 500℃ 이상 650℃ 미만의 온도에서 펄라이트 변태를 종료시킴으로써 파텐팅을 행하는 공정을 구비하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 선재의 제조 방법이다.

(4) 본 발명의 제3 형태는, 0.90 내지 1.30 질량％의 C와, 0.1 내지 1.2 질량％의 Si와, 0.1 내지 1.0 질량％의 Mn과, 0.1 질량％ 초과 0.6 질량％ 미만의 Al과, 0 내지 0.02 질량％의 P와, 0 내지 0.02 질량％의 S와, 10 내지 60ppm의 N과, 10 내지 40ppm의 O와, 0 내지 0.5 질량％의 Cr과, 0 내지 0.5 질량％의 Ni와, 0 내지 0.5 질량％의 Co와, 0 내지 0.5 질량％의 V와, 0 내지 0.2 질량％의 Cu와, 0 내지 0.1 질량％의 Nb와, 0 내지 0.2 질량％의 Mo와, 0 내지 0.2 질량％의 W와, 0 내지 0.1 질량％의 Ti와, 0 내지 30ppm의 B와, 0 내지 50ppm의 REM과, 0 내지 50ppm의 Ca와, 0 내지 50ppm의 Mg와, 0 내지 100ppm의 Zr과, Fe 및 불가피적 불순물을 함유하는 잔량부를 포함하는 강편에 열간 압연을 행하여 압연 선재를 얻는 공정과, 상기 압연 선재를 권취하는 공정과, 850℃ 이상 920℃ 이하의 상기 압연 선재에 대해, 상기 권취 공정 후 바로 500℃ 내지 600℃의 용융염(molten salt)에 직접 침지하거나, 또는 공기 강제 냉각(air blast cooling)함으로써, 850℃로부터 650℃까지 냉각되는 동안의 냉속 Y(℃/s)가

[수학식 1]

을 만족하도록 파텐팅 처리를 행하는 공정을 구비하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 선재의 제조 방법이다.

(5) 본 발명의 제4 형태는, 0.90 내지 1.30 질량％의 C와, 0.1 내지 1.2 질량％의 Si와, 0.1 내지 1.0 질량％의 Mn과, 0.1 질량％ 초과 0.6 질량％ 미만의 Al과, 0 내지 0.02 질량％의 P와, 0 내지 0.02 질량％의 S와, 10 내지 60ppm의 N과, 10 내지 40ppm의 O와, 0 내지 0.5 질량％의 Cr과, 0 내지 0.5 질량％의 Ni와, 0 내지 0.5 질량％의 Co와, 0 내지 0.5 질량％의 V와, 0 내지 0.2 질량％의 Cu와, 0 내지 0.1 질량％의 Nb와, 0 내지 0.2 질량％의 Mo와, 0 내지 0.2 질량％의 W와, 0 내지 0.1 질량％의 Ti와, 0 내지 30ppm의 B와, 0 내지 50ppm의 REM과, 0 내지 50ppm의 Ca와, 0 내지 50ppm의 Mg와, 0 내지 100ppm의 Zr과, Fe 및 불가피적 불순물을 함유하는 잔량부를 포함하고, 길이 방향에 대하여 수직한 단면의 97％ 이상의 면적이, 펄라이트 조직에 의해 점유되고, 상기 단면의 중심 영역의 0.5％ 이하의 면적과, 상기 단면의 제1 표층 영역의 0.5％ 이하의 면적이, 초석 시멘타이트 조직에 의해 점유되어 있는 선재를 신선함으로써 얻어지는 강선이다. 이 강선은, 1800㎫ 이상의 인장 강도를 갖고, 강선의 길이 방향에 대하여 수직한 단면의 제2 표층 영역의 0.5％ 이하의 면적이, 초석 시멘타이트에 의해 점유된다.

(6) 상기 (5)에 기재된 강선은, 아연 도금 또는 알루미늄-아연 합금 도금을 가져도 된다.

본 발명에 따르면, PC 강선, PC 연선, 교량용 PWS 와이어 등의 용도에 적합한 신선성이 우수한 고강도 선재를 높은 생산성 하에 수율 좋게 염가로 제공할 수 있다.

도 1은 선재의 표층 영역에 발생한 초석 시멘타이트의 예를 나타내는 도면.
도 2는 선재의 Al량과, 선재의 제1 표층 영역에 있어서의 초석θ의 면적률의 관계를 나타내는 도면.
도 3은 선재의 Al량과, 선재의 중심 영역에 있어서의 초석θ의 면적률의 관계를 나타내는 도면.
도 4는 선재의 C량과, 선재의 제1 표층 영역에 있어서의 초석θ의 면적률의 관계를 나타내는 도면.
도 5는 선재의 C량과, 선재의 중심 영역에 있어서의 초석θ의 면적률의 관계를 나타내는 도면.
도 6은 850℃로부터 650℃까지의 냉속 및 C량이, 초석θ의 석출량에 미치는 영향을 나타내는 도면.

본 발명자들은, 선재의 화학 조성과 기계적 성질이 신선 가공성에 미치는 영향에 대해서 조사ㆍ연구를 거듭하여, 그 결과, 하기의 지식을 얻었다.

(a) 인장 강도를 높이기 위해서는, C, Si, Mn, Cr 등의 합금 원소의 함유량을 늘리면 된다. 특히, C를 1 질량％ 이상으로 증가시켜, 목적으로 하는 강도를 얻기 위한 가공 변형을 상대적으로 저하시킴으로써, 강선의 연성을 높게 유지하면서 고강도화를 도모할 수 있다.

(b) C 함유량을 증가시키면, 파텐팅 처리시의 오스테나이트 영역으로부터의 냉각 과정에 있어서, 냉각 개시로부터 펄라이트 변태가 개시될 때까지의 동안에, 과냉 오스테나이트 중에서, 도 1의 화살표로 나타낸 바와 같은 초석 시멘타이트가 석출되기 쉬워진다. 이 경향은, 냉각 속도가 느려지는 선재 중심 영역에서 현저해진다. 선재 중심 영역에 초석 시멘타이트가 다량으로 생성되면, 신선시에 단선의 원인으로 된다.

(c) 초석 시멘타이트 생성을 억제할 수 있는 한계 냉각 속도는, C량의 함수로 나타낼 수 있다. 모상(母相) 오스테나이트를 이 이상의 속도로 냉각하고, 계속해서 항온 처리를 실시함으로써, 냉속이 느려지는 선재 중심 영역의 초석 시멘타이트의 생성을 억제할 수 있다.

(d) 통상의 선재 압연 라인에서는, 마무리 압연 후에 일정한 온도로 선재를 권취하고, 스텔모어 등의 파텐팅 처리 영역에 컨베이어로 반송한다. 재가열 파텐팅 라인에 있어서, 선재의 권취 공정은 없지만, 가열대 출구측으로부터 파텐팅을 위한 냉각대까지의 반송에는 어느 정도의 시간을 필요로 한다. 고C재에서는, 시멘타이트 석출 온도(오스테나이트→오스테나이트+시멘타이트 온도)가 높기 때문에, 종래대로의 가열ㆍ반송 조건에서는, 반송 중에 대기에 접촉하는 선재 최표층 수 십㎛의 깊이의 영역에 있어서의 온도가 저하되어, 파텐팅 처리를 위한 냉각을 개시하기 전에, 선재 최표층에서 초석 시멘타이트가 생성될 우려가 있다. 도 1에 선재 표층 영역에 생성된 초석 시멘타이트의 예를 나타낸다. 이와 같은 표층 영역의 시멘타이트는, 취성 조직이므로, 신선시에 표층 균열의 원인으로 되고, 신선에 의해서 얻어지는 강선의 디라미네이션 발생의 원인으로 되는 등, 강선의 연성을 현저하게 저하시킨다.

(e) 이와 같은 선재 중심 영역과 선재 표층 영역의 초석 시멘타이트를 억제하는 방법으로서, 0.1 내지 0.6 질량％의 비교적 소량의 Al를 첨가하고, 또한 파텐팅 처리에 있어서의 850℃ 근방으로부터 650℃ 근방에의 모상 오스테나이트의 냉각 속도를 빠르게 하는 것이 유효하다. 초석 시멘타이트 억제를 위한 한계 냉각 속도는, C량의 함수로 나타낼 수 있다.

(f) 선재의 C 함유량이 0.9 내지 1.1 질량％이고 직경이 10㎜ 미만의 경우이면, 스텔모어(공기 강제 냉각)에 의해, C 함유량이 1.0 질량％ 이상이고 직경이 18㎜ 이하의 경우이면, DLP에 의해, 상기의 한계 냉각 속도 이상의 냉각 속도를 얻을 수 있다.

또한, DLP란 압연 선재를 직접 용융염에 침지하여 파텐팅 처리하는 Direct　In-line Patenting 처리를 말한다.

(g) 상기 선재를 신선할 때에, 파이버 스트럭처를 발달시키고, 또한 디라미네이션을 억제하기 위해서는 진변형을 1.3 내지 1.8로 하는 것이 바람직하다.

이하, 상술한 지식에 기초하는 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.

(제1 실시 형태)

(선재의 구성)

본 발명의 제1 실시 형태는, 선재의 길이 방향에 대하여 수직한 단면에 있어서의 중심 영역의 0.5％ 이하의 면적과, 상기 단면에 있어서의 표층 영역(제1 표층 영역)의 0.5％ 이하의 면적이, 초석 시멘타이트 조직에 의해 점유되는 선재이다.

본 발명자들의 검토에 따르면, 신선 전의 선재 표층 영역과 선재 중심 영역의 초석 시멘타이트율과, 신선 후의 강선의 연성에는 상관이 있고, 선재 표층 영역의 시멘타이트의 면적률을 0.5％ 이하로 억제할 수 있으면, 신선함으로써 얻어지는 강선의 내디라미네이션성이 향상되고, 선재 중심 영역의 시멘타이트의 면적률을 0.5％ 이하로 억제함으로써, 신선 단선을 억제할 수 있다.

여기서, 선재의 표층 영역(제1 표층 영역)이란, 선재의 길이 방향으로 수직한 단면에 있어서, 선재의 표면(단면에 있어서의 주연부)으로부터 50㎛까지의 깊이에 상당한 영역을 의미한다.

선재 중심 영역이란, 선재의 길이 방향에 수직한 단면의 중심점으로부터 반경 100㎛의 영역을 의미한다.

초석 시멘타이트란, 구오스테나이트 입계에 생성된, 신선 전의 두께가 100nm 이상인, 변형능이 작은 시멘타이트를 의미한다.

또한, 본 실시 형태에 관한 선재는, 선재의 길이 방향에 대하여 수직한 단면의 97％ 이상의 면적이, 펄라이트 조직에 의해 점유된다. 그 잔량부는, 초석 시멘타이트, 베이나이트 조직, 의사 펄라이트 조직, 페라이트 조직, 입계 페라이트 조직, 마르텐사이트 조직 등이면 된다.

(선재의 제조 조건)

0.9 내지 1.3 질량％의 고C재의 압연 선재의 표층 영역에 있어서의 초석 시멘타이트를 상기의 면적률로 억제하기 위해서는, 강편(빌릿)을, 직경 7 내지 18㎜로 열간 압연할 때에, 염욕조 또는 스텔모어 등에 의해서 파텐팅을 위한 냉각을 개시할 때의 선재 온도를 850℃ 이상으로 할 필요가 있다. 그렇게 하기 위해서는 850℃보다 높은 온도 영역에서 권취하는 것이 바람직하다. 한편, 냉각을 개시할 때의 선재 온도가 지나치게 높은, 즉 권취 온도가 지나치게 높으면, 선재의 오스테나이트 입경이 조대화되어, 연성(단면 수축률)이 저하되므로, 냉각을 개시할 때의 선재 온도는 920℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

선재 중심 영역의 초석 시멘타이트 발생량은, 850℃로부터 650℃까지 냉각되는 동안의 냉속 Y에 의존한다. 본 발명자들은, 냉속 Y[℃/s] 및 선재의 탄소 함유량 C％[질량％]가,

[수학식 1]

을 만족하는 방법에 의해 압연 선재를 급냉하고, 그 후 500 내지 600℃의 온도에서 펄라이트 변태를 종료시키는 것이 유효한 것을 발견하였다.

(기본 원소)

본 실시 형태에 관한 선재는, C, Si, Mn, Al, N, O를 함유한다. 이하, 각 성분의 함유량에 대해서 설명한다.

C:0.90 내지 1.30 질량％　

C는, 선재의 강도를 높이는 데에 유효한 원소이며, 그 함유량이 0.90 질량％ 미만의 경우에는 높은 강도를 안정적으로 최종 제품에 부여시키는 것이 곤란하다. 한편, C의 함유량이 지나치게 많으면, 오스테나이트 입계에 네트 형상의 초석 시멘타이트가 생성되어 신선 가공시에 단선이 발생하기 쉬워질 뿐만 아니라, 최종 신선 후에 있어서의 극세 선재의 인성ㆍ연성을 현저하게 열화시킨다. 따라서, C의 함유량을 0.90 내지 1.30 질량％로 규정한다. 고강도 강선을 얻기 위해서는 0.95 질량％ 이상이 바람직하고, 1.0 질량％ 이상이 더 바람직하다.

Si:0.1 내지 1.2 질량％

Si는 선재 강도를 높이는 데에 유효한 원소이다. 강선의 용융 아연 도금시의 강도 저하를 억제하는 효과도 있다. 0.1 질량％ 미만에서는 고강도화의 효과가 작다. 한편, Si량이 지나치게 많으면 과공석강에 있어서도 초석 페라이트의 석출을 촉진하는 동시에, 신선 가공에서의 한계 가공도가 저하된다. 따라서, Si의 함유량을 0.1 내지 1.2 질량％로 규정한다.

Mn:0.1 내지 1.0 질량％

Mn도 Si와 마찬가지로, 탈산제로서 유용한 원소이다. 또한, 켄칭성을 향상시켜, 선재의 강도를 높이는 데에도 유효하다. 또한 Mn은, 강 중의 S를 MnS로서 고정하여 열간 취성을 방지하는 작용을 갖는다. 그 함유량이 0.1 질량％ 미만에서는 상기의 효과를 얻기 어렵다. 한편, Mn은 편석되기 쉬운 원소이며, 1.0 질량％를 초과하면 특히 선재의 중심 영역에 편석되고, 그 편석부에는 마르텐사이트나 베이나이트가 생성되므로, 신선 가공성이 저하된다. 따라서, Mn의 함유량을 0.1 내지 1.0 질량％로 규정한다.

Al:0.1 질량％ 초과 내지 0.6 질량％ 미만　

Al은, 초석 시멘타이트를 억제하는 데에 유효한 원소이다. 선재 강도를 높이는 효과도 있다. 한편, Al량이 지나치게 많으면 과공석강에 있어서도 초석 페라이트의 석출을 촉진하는 동시에, 단선의 원인으로 되는 경질 개재물이 증가된다. 따라서, Al의 함유량을 0.1 질량％ 초과, 0.6 질량％ 미만으로 규정한다. 바람직하게는 0.2 내지 0.5 질량％, 보다 바람직하게는 0.26 내지 0.35 질량％이다.

N:10 내지 60ppm　

N은, 강 중에서 Al, Ti, B와 질화물을 생성하고, 가열시에 있어서의 오스테나이트 입도의 조대화를 방지하는 작용이 있고, 그 효과는 10ppm 이상 함유시킴으로써 유효하게 발휘된다. 그러나, 함유량이 지나치게 많아지면, 고용N이 신선 중의 시효를 촉진할 우려가 발생되므로, 상한을 60ppm으로 규정한다.

O:10ppm 내지 40ppm

O는, Si 기타와 복합 개재물을 형성함으로써, 신선 특성에의 악영향을 미치지 않는 연질 개재물을 형성시키는 것이 가능해진다. 이와 같은 연질 개재물은 압연 후에 미세 분산시키는 것이 가능하며, 피닝 효과에 의한 γ입경을 미세화하고, 파텐팅 선재의 연성을 향상시키는 효과가 있다. 그 때문에 하한을 10ppm으로 규정한다. O 함유량이 20ppm 이상이면, 피닝 효과를 보다 강하게 얻을 수 있다. 그러나, 함유량이 지나치게 많아지면, 경질인 개재물을 형성하여, 신선 특성이 열화되므로, O의 상한을 40ppm으로 규정한다.

(불가피적 불순물)

본 실시 형태에 관한 선재에 불순물로서 함유되는 P와 S의 함유량은 특별히 규정하지 않지만, 연성을 확보하는 관점으로부터, 각각 0.02 질량％ 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 단, P와 S를 각각 0.0005 질량％보다 낮게 함유시켜도, 그 효과는 한정적이다.

(선택 원소)

본 실시 형태에 관한 선재는, 상기 원소에 더하여, 또한 강도, 인성, 연성 등의 기계적 특성의 향상을 목적으로 하여, Cr, Ni, Co, V, Cu, Nb, Mo, W, Ti, B, REM, Ca, Mg 및 Zr 중 1종 이상의 원소를 선택적으로 함유해도 된다. 이하, 각 성분의 함유량에 대해서 설명한다.

Cr:0 내지 0.5 질량％

Cr은, 펄라이트의 라멜라 간격을 미세화하고, 선재의 강도나 신선 가공성 등을 향상시키는 데에 유효한 원소이다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.1 질량％ 이상의 첨가가 바람직하다. 한편, Cr량이 지나치게 많으면 변태 종료 시간이 길어져, 열간 압연 선재 중에 마르텐사이트나 베이나이트 등의 과냉 조직이 발생할 우려가 있는 것 외에, 메커니컬 디스케일링성도 나빠지므로, 그 상한을 0.5 질량％로 규정한다.

Ni:0 내지 0.5 질량％　

Ni는, 선재의 강도 상승에는 그다지 기여하지 않지만, 신선재의 인성을 높이는 원소이다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.1 질량％ 이상의 첨가가 바람직하다. 한편, Ni를 과잉으로 첨가하면 변태 종료 시간이 길어지므로, 상한값을 0.5 질량％로 규정한다.

Co:0 내지 0.5 질량％

Co는, 압연재에 있어서의 초석 시멘타이트의 석출을 억제하는 데에 유효한 원소이다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.1 질량％ 이상의 첨가가 바람직하다. 한편, Co를 과잉으로 첨가해도 그 효과는 포화하여 경제적으로 불필요하므로, 그 상한값을 0.5 질량％로 규정한다.

V:0 내지 0.5 질량％

V는, 페라이트 중에 미세한 탄질화물을 형성함으로써, 가열시의 오스테나이트립의 조대화를 방지하는 동시에, 압연 후의 강도 상승에도 기여한다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.05 질량％ 이상의 첨가가 바람직하다. 그러나, 과잉으로 지나치게 첨가하면, 탄질화물의 형성량이 지나치게 많아지는 동시에, 탄질화물의 입자 직경도 커지므로 상한을 0.5 질량％로 규정한다.

Cu:0 내지 0.2 질량％

Cu는, 극세 강선의 내식성을 높이는 효과가 있다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.1 질량％ 이상의 첨가가 바람직하다. 그러나 과잉으로 첨가하면, S와 반응하여 입계 중에 CuS를 편석되기 때문에, 선재 제조 과정에서 강괴나 선재 등에 흡집을 발생시킨다. 이러한 악영향을 방지하기 위해, 그 상한을 0.2 질량％로 규정한다.

Nb:0 내지 0.1 질량％

Nb는, 극세 강선의 내식성을 높이는 효과가 있다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.05 질량％ 이상의 첨가가 바람직하다. 한편, Nb를 과잉으로 첨가하면 변태 종료 시간이 길어지므로, 상한값을 0.1 질량％로 규정한다.

Mo:0 내지 0.2 질량％

Mo는, 펄라이트 성장 계면에 농축되어, 소위 용질 견인 효과(solute drag effect)에 의해 펄라이트의 성장을 억제하는 효과가 있다. 적당량을 첨가함으로써, 600℃ 이상의 고온 영역에 있어서의 펄라이트의 성장만을 억제하는 것이 가능하며, 라멜라 간격이 큰 조대 펄라이트의 생성을 억제할 수 있다. 또한, Mo는 페라이트 생성을 억제하고, 켄칭성 향상의 효과도 갖고, 비펄라이트 조직의 저감에도 유효하다. Mo는 과잉이면, 전체 온도 영역에 있어서의 펄라이트 성장이 억제되어, 파텐팅에 장시간을 필요로 하고, 생산성의 저하를 초래하는 동시에, 조대한 Mo₂C 탄화물이 석출되어, 신선 가공성이 저하된다. 따라서, Mo의 함유량을 0.2 질량％ 이하로 규정한다. 바람직한 함유량은 0.005 내지 0.06 질량％이다.

W:0 내지 0.2 질량％

W는, Mo와 마찬가지로, 펄라이트 성장 계면에 농축되어, 소위 용질 견인 효과에 의해 펄라이트의 성장을 억제하는 효과가 있다. 적당량을 첨가함으로써, 600℃ 이상의 고온 영역에 있어서의 펄라이트의 성장만을 억제하는 것이 가능하며, 라멜라 간격이 큰 코크스 펄라이트의 생성을 억제할 수 있다. 또한, W는 페라이트 생성을 억제하고, 켄칭성 향상의 효과도 갖고, 비펄라이트 조직의 저감에도 유효하다. W는 과잉이면, 전체 온도 영역에 있어서의 펄라이트 성장이 억제되어, 파텐팅에 장시간을 필요로 하고, 생산성의 저하를 초래하는 동시에, 조대한 W₂C 탄화물이 석출되어, 신선 가공성이 저하된다. 따라서, W의 함유량을 0.2 질량％ 이하로 규정한다. 바람직한 함유량은 0.005 내지 0.06 질량％이다.

Ti:0 내지 0.1 질량％

Ti는, 탈산 원소이며, 신선 후의 시효 효과를 촉진하는 N을 고정하는 효과도 있다. 과잉 첨가는 경질인 Ti 탄화물의 석출을 촉진하여, 강선의 연성 열화와 신선성 열화를 초래하기 때문에, O 질량％를 포함하는 0.1 질량％ 이하로 규정한다.

B:0 내지 30ppm

B는, 고용 상태에서 오스테나이트 중에 존재하는 경우, 입계에 농화되어 페라이트, 의사 펄라이트, 베이나이트 등의 비펄라이트 석출의 생성을 억제한다. B 함유량이 4ppm 이상의 경우, 이 효과를 강하게 얻을 수 있다. 한편, B를 지나치게 첨가하면 오스테나이트 중에 있어서 조대한 Fe₃(CB)₆탄화물의 석출을 촉진하여, 신선성에 악영향을 미친다. 이것을 만족하기 위해 B의 함유량의 상한값을 30ppm으로 규정한다. 바람직한 함유량은 4 내지 15ppm, 보다 바람직하게는 8 내지 12ppm이다.

REM:0 내지 50ppm

REM은 S의 무해화에 유효하지만, 과도한 첨가는 산화물을 생성하게 하여 단선의 원인으로 되므로, 함유량의 상한을 50ppm으로 규정한다.

Ca:0 내지 50ppm　

Ca는 경질의 알루미나계의 개재물을 저감하는 데에 유효하지만, 과도한 첨가는 산화물을 생성하게 하여 단선의 원인으로 되므로, 함유량의 상한을 50ppm으로 규정한다.

Mg:0 내지 50ppm

Mg는 미세한 산화물로 되어, 강의 조직을 미세화하여 연성을 향상시킨다. 50ppm을 초과하면 산화물을 기점으로 하여 단선이 발생하기 쉬워지므로, 함유량의 상한을 50ppm으로 규정한다.

Zr:0 내지 100ppm

Zr은 ZrO로서 오스테나이트의 정출핵으로 되기 때문에, 오스테나이트의 등축율을 높여, 중심 편석을 저감하는 효과가 있지만, 100ppm을 초과하면 산화물을 기점으로 하여 단선이 발생하기 쉬워지므로, 함유량의 상한을 10Oppm으로 규정한다.

(제2 실시 형태)

(강선의 구성)

본 발명의 제2 실시 형태는, 제1 실시 형태에 기재된 선재에 1.3 이상의 진변형율로 냉간 신선을 실시함으로써 얻어지는, 인장 강도가 1800㎫ 이상인 강선이다. 이 강선은, 강선의 길이 방향에 대하여 수직한 단면에 있어서의 표층 영역(제2 표층 영역)의 0.5％ 이하의 면적이, 초석 시멘타이트에 의해 점유된다.

여기서, 제2 표층 영역이란, 강선의 표층(단면에 있어서의 주연부)으로부터 20㎛ 내부까지의 영역을 의미한다.

이와 같이 하여 얻어지는 강선에, 블루잉, 용융 아연 도금, 용융 알루미늄-아연 합금 도금 등을 최종 처리로서 실시해도 된다.

<실시예>

다음으로 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 원래 하기 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 추가하여 실시하는 것도 물론 가능하며, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

표 1 및 표 2에, 본 발명의 실시예 1 내지 15 및 비교예 1 내지 19에서 사용한 A강 내지 V강의 화학 성분을 나타낸다. 또한, 표 1 내지 6에 있어서, 상술한 규정 범위에 포함되지 않는 수치나 불리한 결과 등에 밑줄을 그었다.

표 1 및 표 2에 나타낸 화학 성분을 함유하는 강의 빌릿(강편)을 가열한 후, 열간 압연에 의해 직경 7 내지 18㎜의 선재로 가공하고, 소정의 온도로 권취한 후, 파텐팅 처리를 실시하였다.

압연 선재를 링 형상으로 권취한 후, 직접 용융염 침지(DLP) 혹은 스텔모어에 의한 파텐팅 처리를 실시하였다. 850℃로부터 650℃까지의 냉속 Y에 관해서는, DLP의 경우, 동일한 성분ㆍ직경의 선재를 사용하여 600㎜ 길이의 시험편을 4개 제작하고, 그 중심부에 열전대를 매립하고, 전기로에서 850℃ 이상으로 가열한 후, 염욕조에 침지함으로써 시간과 온도를 측정하고, 850℃로부터 650℃ 냉각될 때의 평균 냉각 속도를 산출하였다. 스텔모어(공기 강제 냉각)의 경우는, 컨베이어 상에서 방사 온도계에 의해서 선재 겹침부의 온도를 측정하고, 850℃로부터 650℃ 냉각될 때의 평균 냉각 속도를 산출하였다.

압연 선재의 펄라이트 조직의 면적률과 초석 시멘타이트 면적률의 측정을 위해, 직경 1.0 내지 1.5m의 링 형상의 선재 1링을 8등분하여, TS가 가장 높은 부위와 낮은 부위를 동정하였다. 연속하는 링의 이들의 부위에 상당한 부분으로부터 10mm 길이의 샘플을 잘라내어, 길이 방향에 수직한 단면(C 단면)을 관찰할 수 있도록 수지 매립한 후, 알루미나 연마하고, 포화 피크랄로 부식시켜, SEM 관찰을 실시하였다.

펄라이트 조직의 면적률에 관해서는, 상기 2부위(TS가 가장 높은 부위와 낮은 부위)의 표층으로부터 1/4D 깊이 부분(D=직경)의, 200×200㎛의 정사각형 영역을 원주 방향으로 90도마다 4개소 선정하였다. 이 선정 개소를 3000배로 측정하고, 시멘타이트가 입상으로 분산된 의사 펄라이트부, 판 형상 시멘타이트가 주위보다 3배 이상의 거친 라멜라 간격으로 분산되어 있는 베이나이트부, 오스테나이트를 따라서 석출된 입계 페라이트부, 초석 시멘타이트부를 제외한 면적률을, 펄라이트 조직의 면적률로서, 화상 해석에 의해서 측정하고, 4개소의 평균값을 펄라이트 조직의 면적률로서 구하였다.

초석 시멘타이트의 면적률의 SEM 촬영 개소에 대해서 설명한다.

선재 중심 영역은, TS가 가장 낮은 부위의 단면에 있어서의 중심점으로부터 반경 100㎛의 영역을 선정하였다.

선재 표층 영역은, TS가 가장 높은 부위의 단면에 있어서의 주연부 부근의 50㎛×50㎛의 정사각형 영역을 원주 방향으로 90도마다 4개소 선정하였다.

이들의 선정 개소를 5000배로 측정하고, 두께가 100㎚ 정도 이상인 초석 시멘타이트의 면적률을 화상 해석에 의해서 측정하였다.

또한, 표층 영역에 대해서는, 4개소의 측정 결과의 최대값을 사용하였다.

선재의 신선 특성은, 압연 선재의 스케일을 산세로 제거한 후, 바인딩 처리(binding treatment)에 의해 인산 아연 피막을 부여한 길이 10m의 선재를 준비하고, 1패스당의 단면 감소율 16 내지 20％의 단두식 신선을 행하여, 직경 3 내지 10㎜의 고강도 신선재를 얻었다. 이때 신선 중의 파단의 유무를 관찰하여 신선 특성을 확인하였다. 또한, 신선한 강선에, 필요에 따라, 블루잉, 용융 아연 도금, 용융 알루미늄-아연 합금 도금 등을 실시하였다. 그 후에 연선 시험을 하여 디라미네이션의 발생 유무를 확인하였다.

또한, 신선한 강선의 초석 시멘타이트 면적률의 측정을 위해, 직경 3 내지 8㎜의 강선으로부터 10mm 길이의 샘플을 잘라내어, 길이 방향에 수직한 단면(C 단면)을 관찰할 수 있도록 수지 매립한 후, 알루미나 연마하고, 포화 피크랄로 부식시켜, SEM 관찰을 실시하였다.

SEM의 촬영 개소는, 강선의 단면에 있어서의 주연부 부근의 20㎛×50㎛의 직사각형 영역을 선정하였다.

이 선정 개소를 10000배로 측정하고, 두께가 50㎚ 이상인 초석 시멘타이트의 면적률을 화상 해석에 의해서 측정하였다.

이들의 결과, 압연 선재의 표층 영역 및 중심 영역의 초석 시멘타이트 분율을 억제하면, 신선 후의 강선에 있어서, 디라미네이션 및 신선시의 단선을 억제할 수 있는 것이 확인되었다. 상기의 측정 결과를 표 3 내지 6에 나타냈다.

표 3 내지 6에, 실시예 1 내지 15 및 비교예 1 내지 19에 있어서의 선재 및 강선의 제조 조건 및 측정 결과를 나타낸다.

표 3, 표 4에 나타낸 실시예 1 내지 15로부터 알 수 있는 바와 같이, 선재의 함유 원소의 양을 적절하게 제어한 후, 압연 선재의 표층 및 중심 영역의 초석 시멘타이트 분율을 억제한 경우에는, 신선 후의 강선에 있어서의 디라미네이션 및 신선 단선의 발생을 억제할 수 있었다. 또한, 높은 최종 신선 TS도 얻을 수 있었다.

비교예 1에서는, B강을 사용하였지만, 용융염 온도가 낮았기 때문에, 베이나이트 조직이 다량으로 생성되어, 디라미네이션이 발생하였다.

비교예 2, 4, 5, 8, 9에서는, 각각 G강, H강, I강, K강, L강을 사용하였지만, 오스테나이트 영역(850℃로부터 650℃)의 냉각 속도가 소정의 값보다도 느렸기 때문에, 선재 표층 영역 및 중심 영역에서 초석 시멘타이트를 억제할 수 없었다.

비교예 3에서는, G강을 사용하였지만, 권취 온도 및 냉각 개시시의 선재 온도가 지나치게 높았기 때문에, 선재의 연성이 열화되어, 신선 도중에 단선되었다.

비교예 6에서는, I강을 사용하였지만, 냉각 개시시의 선재 온도가 높았기 때문에, 선재의 연성이 저하되어, 신선 도중에 단선되었다.

비교예 7에서는, J강을 사용하였지만, 권취 온도 및 냉각 개시시의 선재 온도가 지나치게 낮았기 때문에, 파텐팅을 위한 냉각 개시시의 선재 온도가 낮아져, 초석 시멘타이트가 생성되었다. 이로 인해, 신선 도중의 단선 혹은 신선재에서 디라미네이션이 발생하였다.

또한, 비교예 10 내지 13에서는, Al량이 과소였던 M강, N강, O강, P강을 각각 사용하였기 때문에, 초석 시멘타이트의 생성을 억제할 수 없었다.

비교예 14에서는, Al량이 과다였던 Q강을 사용하였기 때문에, 베이나이트 조직이 다량으로 생성되어, 디라미네이션이 발생하였다.

비교예 15에서는, C량이 과다였던 R강을 사용하였기 때문에, 초석 시멘타이트가 생성되어, 신선 도중에 단선되었다.

비교예 16에서는, C량이 과소였던 S강을 사용하였기 때문에, 강선이 소정의 TS를 만족할 수 없었다.

비교예 17에서는, Si량이 과다였던 T강을 사용하였기 때문에, 베이나이트 조직이 다량으로 생성되어, 디라미네이션이 발생하였다.

비교예 18에서는, Mn량이 과다였던 U강을 사용하였기 때문에, 중심 편석부에, 마이크로 마르텐사이트가 생성되고, 선재의 연성이 열화되어, 신선 도중에 단선이 발생하였다.

비교예 19에서는, O량이 과다였던 V강을 사용하였기 때문에, 조대한 개재물이 생성되어, 신선 도중에 단선이 발생하였다.

도 2, 도 3에 Al 첨가량과 선재 표층 영역 및 중심 영역의 초석 시멘타이트 면적률의 관계를, 도 4, 도 5에 C 첨가량과 선재 표층 영역 및 중심 영역의 초석 시멘타이트 면적률의 관계를 나타낸다. 0.1 질량％보다 많은 Al 첨가로, 초석 시멘타이트를 억제할 수 있다. 도 6에 850 내지 650℃의 오스테이나이트 영역의 냉각 속도 및 C 첨가량과 초석 시멘타이트 면적률의 관계를 나타낸다. 본 발명의 조성을 갖는 강을,

[수학식 1]

을 만족하는 조건에서 냉각하여 파텐팅함으로써, 초석 시멘타이트를 억제할 수 있는 것, 비교예의 조성을 갖는 강을 수학식 1을 만족하는 조건에서 냉각하여 파텐팅해도, 초석 시멘타이트를 억제할 수 없는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따르면, PC 강선, PC 연선, 교량용 PWS 와이어 등의 용도에 적합한 신선성에 우수한 고강도 선재를 높은 생산성 하에 수율 좋게 염가로 제공할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 산업상의 이용 가능성을 충분히 갖는다.

Claims

0.90 내지 1.30 질량％의 C와,
0.1 내지 1.2 질량％의 Si와,
0.1 내지 1.0 질량％의 Mn과,
0.1 질량％ 초과 0.6 질량％ 미만의 Al과,
0 내지 0.02 질량％의 P와,
0 내지 0.02 질량％의 S와,
10 내지 60ppm의 N과,
10 내지 40ppm의 O와,
0 내지 0.5 질량％의 Cr과,
0 내지 0.5 질량％의 Ni와,
0 내지 0.5 질량％의 Co와,
0 내지 0.5 질량％의 V와,
0 내지 0.2 질량％의 Cu와,
0 내지 0.1 질량％의 Nb와,
0 내지 0.2 질량％의 Mo와,
0 내지 0.2 질량％의 W와,
0 내지 0.1 질량％의 Ti와,
0 내지 30ppm의 B와,
0 내지 50ppm의 REM과,
0 내지 50ppm의 Ca와,
0 내지 50ppm의 Mg와,
0 내지 100ppm의 Zr과,
Fe 및 불가피적 불순물을 함유하는 잔량부
를 포함하는 선재이며,
이 선재의 길이 방향에 대하여 수직한 단면의 97％ 이상의 면적이, 펄라이트 조직에 의해 점유되고,
상기 단면의 중심 영역의 0.5％ 이하의 면적과, 상기 단면의 제1 표층 영역의 0.5％ 이하의 면적이, 초석 시멘타이트 조직에 의해 점유되어 있는
것을 특징으로 하는, 선재.
제1항에 있어서,
상기 선재의 상기 단면이,
상기 펄라이트 조직과,
상기 초석 시멘타이트와,
베이나이트 조직과,
의사 펄라이트 조직과,
페라이트 조직과,
입계 페라이트 조직과,
마르텐사이트 조직
에 의해 점유되어 있는 것을 특징으로 하는, 선재.
제1항 또는 제2항에 기재된 선재의 제조 방법이며,
0.90 내지 1.30 질량％의 C와, 0.1 내지 1.2 질량％의 Si와, 0.1 내지 1.0 질량％의 Mn과, 0.1 질량％ 초과 0.6 질량％ 미만의 Al과, 0 내지 0.02 질량％의 P와, 0 내지 0.02 질량％의 S와, 10 내지 60ppm의 N과, 10 내지 40ppm의 O와, 0 내지 0.5 질량％의 Cr과, 0 내지 0.5 질량％의 Ni와, 0 내지 0.5 질량％의 Co와, 0 내지 0.5 질량％의 V와, 0 내지 0.2 질량％의 Cu와, 0 내지 0.1 질량％의 Nb와, 0 내지 0.2 질량％의 Mo와, 0 내지 0.2 질량％의 W와, 0 내지 0.1 질량％의 Ti와, 0 내지 30ppm의 B와, 0 내지 50ppm의 REM과, 0 내지 50ppm의 Ca와, 0 내지 50ppm의 Mg와, 0 내지 100ppm의 Zr과, Fe 및 불가피적 불순물을 함유하는 잔량부를 포함하는 강편에 열간 압연을 행하여 압연 선재를 얻는 공정과,
상기 압연 선재를 권취하는 공정과,
850℃ 이상 920℃ 이하의 상기 압연 선재에 대해 냉각을 개시하고, 상기 압연 선재가 850℃로부터 650℃까지 냉각되는 동안의 냉속 Y(℃/s)가,
[수학식 1]

을 만족하도록 제어하여 급냉하고, 상기 압연 선재가 500℃ 이상 650℃ 미만의 온도에서 펄라이트 변태를 종료시킴으로써 파텐팅 처리를 행하는 공정
을 구비하는 것을 특징으로 하는, 선재의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 기재된 선재의 제조 방법이며,
0.90 내지 1.30 질량％의 C와, 0.1 내지 1.2 질량％의 Si와, 0.1 내지 1.0 질량％의 Mn과, 0.1 질량％ 초과 0.6 질량％ 미만의 Al과, 0 내지 0.02 질량％의 P와, 0 내지 0.02 질량％의 S와, 10 내지 60ppm의 N과, 10 내지 40ppm의 O와, 0 내지 0.5 질량％의 Cr과, 0 내지 0.5 질량％의 Ni와, 0 내지 0.5 질량％의 Co와, 0 내지 0.5 질량％의 V와, 0 내지 0.2 질량％의 Cu와, 0 내지 0.1 질량％의 Nb와, 0 내지 0.2 질량％의 Mo와, 0 내지 0.2 질량％의 W와, 0 내지 0.1 질량％의 Ti와, 0 내지 30ppm의 B와, 0 내지 50ppm의 REM과, 0 내지 50ppm의 Ca와, 0 내지 50ppm의 Mg와, 0 내지 100ppm의 Zr과, Fe 및 불가피적 불순물을 함유하는 잔량부를 포함하는 강편에 열간 압연을 행하여 압연 선재를 얻는 공정과,
상기 압연 선재를 권취하는 공정과,
850℃ 이상 920℃ 이하의 상기 압연 선재에 대해, 상기 권취 공정 후 바로 500℃ 내지 600℃의 용융염에 직접 침지하거나, 또는 공기 강제 냉각함으로써, 850℃로부터 650℃까지 냉각되는 동안의 냉속 Y(℃/s)가
[수학식 1]

을 만족하도록 파텐팅 처리를 행하는 공정
을 구비하는 것을 특징으로 하는, 선재의 제조 방법.
0.90 내지 1.30 질량％의 C와, 0.1 내지 1.2 질량％의 Si와, 0.1 내지 1.0 질량％의 Mn과, 0.1 질량％ 초과 0.6 질량％ 미만의 Al과, 0 내지 0.02 질량％의 P와, 0 내지 0.02 질량％의 S와, 10 내지 60ppm의 N과, 10 내지 40ppm의 O와, 0 내지 0.5 질량％의 Cr과, 0 내지 0.5 질량％의 Ni와, 0 내지 0.5 질량％의 Co와, 0 내지 0.5 질량％의 V와, 0 내지 0.2 질량％의 Cu와, 0 내지 0.1 질량％의 Nb와, 0 내지 0.2 질량％의 Mo와, 0 내지 0.2 질량％의 W와, 0 내지 0.1 질량％의 Ti와, 0 내지 30ppm의 B와, 0 내지 50ppm의 REM과, 0 내지 50ppm의 Ca와, 0 내지 50ppm의 Mg와, 0 내지 100ppm의 Zr과, Fe 및 불가피적 불순물을 함유하는 잔량부를 포함하고, 길이 방향에 대하여 수직한 단면의 97％ 이상의 면적이, 펄라이트 조직에 의해 점유되고, 상기 단면의 중심 영역의 0.5％ 이하의 면적과, 상기 단면의 제1 표층 영역의 0.5％ 이하의 면적이, 초석 시멘타이트 조직에 의해 점유되어 있는 선재를 신선함으로써 얻어지고,
1800㎫ 이상의 인장 강도를 갖고,
길이 방향에 대하여 수직한 단면의 제2 표층 영역의 0.5％ 이하의 면적이, 초석 시멘타이트에 의해 점유되는
것을 특징으로 하는, 강선.
제5항에 있어서,
아연 도금, 또는 알루미늄-아연 합금 도금을 갖는 것을 특징으로 하는, 강선.