JP2001001032A - スチールワイヤの製造方法 - Google Patents
スチールワイヤの製造方法Info
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Abstract
イヤを従来にない高い生産性で製造する方法を提供す
る。 【解決手段】 スチールワイヤをスリップ型多段式伸線
機により湿式伸線する工程を経て製造する方法である。
上記工程における最終ダイス4でのワイヤの減面率(R
A1)が下記式、 RA1≦0.000236×TS2−0.236×TS
+64.4(%)(A) (式中、TSは最終ワイヤの抗張力(kgf/mm2)
であり、500kgf/mm2未満である)で表される
関係を満足する。好ましくは、上記工程において、最終
より1段巻き出し側のダイスにおけるワイヤの減面率
(RA2)が下記式、 RA2≦RA1+4.0(%) (B) で表される関係を満足する。
Description
製造方法に関し、詳しくは高品質の線材を高い生産性で
供給可能としたスチールワイヤの製造方法に関する。
型多段式伸線機により湿式伸線する工程を経て製造する
場合、最終およびそれに近い段のダイスの減面率を下げ
ると、発熱量の減少によって時効硬化が抑制されるとと
もに、ワイヤ表面に圧縮残留応力を付与することができ
るために、ワイヤの延性や疲労性が向上する。従って、
ワイヤの延性や耐疲労性を向上させるには、これらのダ
イスの減面率を出来る限り下げることが望ましい。
うなダイス設計は、量産レベルにおいて極めて困難であ
る。また、ダイス1つあたりの減面率を下げることは、
使用するダイスが増えたり、ダイス−ワイヤ間の面圧向
上によってダイスの摩耗が速くなったり、ワイヤの真直
性が著しく悪くなったりするといった問題が発生する。
た方が、ワイヤの半径方向の硬度分布がより均一なもの
となり、ワイヤ表面の異常硬化による脆化を抑制するこ
とができることも一般によく知られている。
延性や疲労性の向上効果の有無や程度は、ワイヤの抗張
力に大きく依存するため、場合によっては、その効果が
曖昧だったり、全く無かったりすることも多く、このよ
うな場合には前述の減面率を下げた場合の問題点だけが
顕在化してしまうことになる。
るキャプスタンにおいて、ダイスの減面率が、そのダイ
スの巻き取り側の駆動キャプスタンに対する巻き出し側
の駆動キャプスタンの減速比を下回った場合には、ワイ
ヤの張力が高くなりすぎ、断線に至る場合もある。
多段式伸線機により湿式伸線する場合、ダイスの減面
率、特には最終およびそれに近い段のダイスの減面率を
どのように設定するかは、高品質の線材を高い生産性で
製造する上で重要なことであり、これまでに以下の提案
がなされている。
は、最終段に2つのダイスを配し、そのうち出側のダイ
スの減面率を3%以下、望ましくは0.5〜1.5%と
することが開示されている。しかし、ダイスの減面率を
1.5%以下にすると、使用ダイスの増加、ダイス寿命
の低下、およびワイヤの真直性の悪化といった問題が顕
著に現れてくる。また、最終ダイスの減面率について、
4〜5%のものに対する3%以下のものの延性、疲労性
に関する優位性も確認できていない。
は、最終段以外のダイスの減面率を10〜25%とし、
最終ダイスの減面率を2〜6%とし、かつ最終ダイスの
アプローチ角を5〜10°とすることが開示されてい
る。しかし、かかる最終ダイスの減面率について、ワイ
ヤ抗張力によっては6%未満の必要がある場合もあれ
ば、6%より大きくても問題がない場合もあり、また、
真直性や駆動キャプスタンの減速比を考慮すると、むし
ろ6%超の減面率の方が生産性の高い場合もある。従っ
て、上述のようにダイスの減面率を規定したところで、
最適な条件設定とはいいえず、またワイヤ抗張力によっ
ては、最終から1段巻き出し側のダイスの減面率を10
%としたのでは明らかに高すぎる場合もある。
次式、 スリップ速度率=(駆動キャプスタン回転速さ−ワイヤ
速さ)/巻き取り速さ×100(%) で表されるスリップ速度率を3〜8%(但し、最も巻き
取りに近い駆動キャプスタンにおけるスリップ速度率は
ほぼ0%)とすることが開示されている。しかしこの場
合、最終段近傍においては、ワイヤの延性、疲労性、生
産性へのスリップ速度率の寄与よりも、ダイス減面率を
下げることの寄与の方が大きく、駆動キャプスタンの減
速比との兼ね合いの中で、スリップ速度率を犠牲にした
方が総合的に判断して有利な場合がある。従って、理想
的なダイス減面率に合わせて、駆動キャプスタンの減速
比を設計する必要性があった。
おいては高品質の線材を高い生産性で製造しようとする
場合に、減面率、ワイヤの抗張力、駆動キャプスタンの
夫々の関係を明確にしたものはなく、よってすべての要
求特性を満足するスチールワイヤを得ることはできなか
った。
疲労性を持ったスチールワイヤを従来にない高い生産性
で製造する方法を提供することにある。
に、本発明のスチールワイヤの製造方法は下記に示す通
りである。
伸線機により湿式伸線する工程を経て製造する方法にお
いて、上記工程における最終ダイスでのワイヤの減面率
(RA1)が下記式、 RA1≦0.000236×TS2−0.236×TS+64.4(%)(A) (式中、TSは最終ワイヤの抗張力(kgf/mm2)
であり、500kgf/mm2未満である)で表される
関係を満足することを特徴とするスチールワイヤの製造
方法である。
工程において、最終より1段巻き出し側のダイスにおけ
るワイヤの減面率(RA2)が下記式、 RA2≦RA1+4.0(%) (B) で表される関係を満足するスチールワイヤの製造方法で
ある。
における上記工程において、最終ダイスでのワイヤの減
面率(RA1)が下記式、 RA1≧2(%) (C) で表される関係を満足するスチールワイヤの製造方法で
ある。
造方法における上記工程において、最終より1段巻き出
し側のダイスでのワイヤの減面率(RA2)が下記式、 RA2≧2(%) (D) で表される関係を満足するスチールワイヤの製造方法で
ある。
造方法における上記工程において、上記スリップ型多段
式伸線機において、その最も巻き取り側の駆動キャプス
タンに対する、それと最終ダイスを挟んで1段巻き出し
側の駆動キャプスタンの減速比(RS1)が下記式、 RS1<0.000236×TS2−0.236×TS+64.4(%)(E) (式中、TSは最終ワイヤの抗張力(kgf/mm2)
であり、500kgf/mm2未満である)で表される
関係を満足するスチールワイヤの製造方法である。
スリップ型多段式伸線機において、その巻き取り側から
2段目の駆動キャプスタンに対する、巻き取り側から3
段目の駆動キャプスタンの減速比(RS2)が下記式、 RS2<RA1+4.0(%) (F) で表される関係を満足するスチールワイヤの製造方法で
ある。ここで、駆動キャプスタンの減速比は式(V
n+1−Vn)/Vn+1×100(%)(Vn:巻き
出し側から数えてn番目の駆動キャプスタンの回転速
さ)で表される。
効果について個々に詳述する。 上記(1)の発明について 図1は、様々な抗張力のワイヤについて、それを伸線す
る最終ダイスの減面率とワイヤ延性との関係を表したも
のである。縦軸の捻回値とは、ワイヤに1kgfの張力
をかけ、60rpmの速さで捻っていったときに、ワイ
ヤにクラックが発生するまでに捻った回転数を、ワイヤ
径の100倍のワイヤ長当たりに換算した数値で、値が
大きいほど高延性であることを表している。図1から、
最終ダイスの減面率がある値を超えると捻回値、すなわ
ち、延性が急に低くなっていることがわかる。従って、
最終ダイスの減面率はその値を超えることがないように
する必要がある。
最終ダイスの減面率は、ワイヤの抗張力によって異なる
こともわかる。ここで、ワイヤの抗張力と捻回値が急落
する最終ダイスの減面率との関係についてまとめてみる
と、図2に示すようになる。図2から、ワイヤの抗張力
が高くなるに従い、捻回値が急落する最終ダイス減面率
が低くなることがわかる。
討した結果、最終ダイスの減面率(RA1)が上記式
(A)で表される関係を満足するときに、いずれの抗張
力においても高い延性を有するワイヤを得ることができ
ることを突き止め、上記(1)の発明を完成するに至っ
た。
イスと同様なことが起こり、減面率(RA2)が最終ダ
イスでのワイヤの減面率(RA1)より4%を超えて高
い減面率で伸線することはワイヤの延性低下を引き起こ
すことがわかった。よって、上記式(A)で表される関
係に加え、上記式(B)で表される関係を満足するとき
に、より高い延性を有するワイヤを得ることができるこ
とがわかった。
ヤの引き太りが発生し、狙いのワイヤ径が得られなくな
る上、真直性の悪化やダイス寿命の低下といった低減面
率伸線特有の問題が顕著に現れ始めるため、上記式
(C)で表される関係を満足することが好ましい。
についても最終ダイスの減面率(RA1)と同様に、2
%を下回ると低減面率伸線特有の問題が顕著に現れ始め
るため、上記式(D)で表される関係を満足することが
好ましい。
S1)について、最終ダイスの減面率(RA1)が最終
ダイスを挟む駆動キャプスタン間の減速比(RS1)を
下回ると、ワイヤ張力が高くなりすぎ、断線が発生しや
すくなるため、上記式(A)で表される関係を満足する
とともに、上記式(E)で表される関係を満足すること
が好ましい。
タン間の減速比(RS2)についても上記(5)と同様
のことが起こり、よって上記式(A)および(B)で表
される関係を満足するとともに、上記式(F)で表され
る関係を満足することが好ましい。
て説明する。本発明のスチールワイヤの製造方法におい
ては、図3に示すスリップ型多段式伸線機によりスチー
ルワイヤを湿式伸線する。図中、1は潤滑液水槽、2は
駆動キャプスタン、3はダイス群、4は最後のダイス、
5はスチールワイヤである。本発明においては、スリッ
プ型多段式伸線機による伸線工程以外の工程や湿式潤滑
剤の種類は特に制限されるべきものではなく、慣用に従
い定めることができる。以下、本発明の好適実施形態に
ついて説明する。
多段式伸線機における最終ダイス4および最終より1段
巻き出し側のダイスは、その工作精度や摩耗を考慮する
と、ダイス減面率の設計値を、上記式(C)および
(D)による下限値(2%)+1%とし、また上記式
(A)および(B)による上限値−1%とすることが好
ましい。
にアプローチ角αが8〜13°で、かつベアリング長さ
Eが0.3d〜0.7d(d:出線径)のものが望まし
い。尚、d0は入線径である。
することにより、その耐摩耗性を高めることができる。
は、同一段のダイスの減面率−2%から同一段のダイス
の減面率−8%までとすることが望ましい。ここで、ダ
イス減面率−8%までとしたのは、過剰なスリップを避
けるためである。
式伸線機の駆動キャプスタンについては、夫々以下の条
件を満足することが本発明を実施する上で好ましい。 Ra(外周面の中心線平均粗さ)<0.2μm ヴィッカース硬さ(Vickers hardness)>700 テーパー角(図5中のβ):0.9〜1.2° さらに好ましくは、以下の条件を満足するようにする。 Ra<0.1μm、 ヴィッカース硬さ>750、 テーパー角:1.00±0.05°
0.82重量%の炭素を含有する直径約5.5mmの高
炭素鋼線材に、直径が夫々約1.390mm、1.46
0mm、1.720mmとなるまで繰り返し乾式伸線を
施した後、パテンティング処理およびブラスメッキ処理
を施した線材を供試線材として準備した。これら線材に
対し、下記の表1〜7に示す湿式伸線条件にて伸線を行
った。得られた結果を延性の指標である捻回値(ワイヤ
に1kgfの張力をかけ、60rpmの速さで捻ってい
ったときに、ワイヤにクラックが発生するまでに捻った
回転数を、ワイヤ径の100倍のワイヤ長当たりに換算
した数値)として下記の表1に併記する。
ィッカース硬さ:763、テーパー角:0.983°)
では多段スリップ型湿式伸線機にて、巻き取り速度は定
常状態で分速約600mとし、ダイスには、そのベアリ
ング長さが孔径の約0.5倍のものを使用した。
す最終ダイスの減面率のワイヤ延性に対する影響と同様
に、最終から1段巻き出し側のダイスの減面率も、高延
性のワイヤを得るためには極めて重要であることがわか
る。
スリップ型湿式伸線によるスチールワイヤの製造方法に
おいては、最終段、特には最終段とともに最終から1つ
巻き出し側の段におけるダイス減面率、特にはダイス減
面率とともに駆動キャプスタンの減速比を適正化するこ
とにより、これまで両立の難しかった、ワイヤの延性、
疲労性と、ワイヤ真直性、ダイス寿命、耐断線性とを両
立させることが可能になり、高品質の線材を出来るだけ
高い生産性で供給出来るようになった。本発明は、高抗
張力鋼線の伸線において特に有効である。
ラフである。
減面率との関係を示すグラフである。
Claims (6)
- 【請求項1】 スチールワイヤをスリップ型多段式伸線
機により湿式伸線する工程を経て製造する方法におい
て、 上記工程における最終ダイスでのワイヤの減面率(RA
1)が下記式、 RA1≦0.000236×TS2−0.236×TS+64.4(%)(A) (式中、TSは最終ワイヤの抗張力(kgf/mm2)
であり、500kgf/mm2未満である)で表される
関係を満足することを特徴とするスチールワイヤの製造
方法。 - 【請求項2】 上記工程において、最終より1段巻き出
し側のダイスにおけるワイヤの減面率(RA2)が下記
式、 RA2≦RA1+4.0(%) (B) で表される関係を満足する請求項1記載のスチールワイ
ヤの製造方法。 - 【請求項3】 上記工程において、最終ダイスでのワイ
ヤの減面率(RA1)が下記式、 RA1≧2(%) (C) で表される関係を満足する請求項1または2記載のスチ
ールワイヤの製造方法。 - 【請求項4】 上記工程において、最終より1段巻き出
し側のダイスでのワイヤの減面率(RA2)が下記式、 RA2≧2(%) (D) で表される関係を満足する請求項1〜3のうちいずれか
一項記載のスチールワイヤの製造方法。 - 【請求項5】 上記スリップ型多段式伸線機において、
その最も巻き取り側の駆動キャプスタンに対する、それ
と最終ダイスを挟んで1段巻き出し側の駆動キャプスタ
ンの減速比(RS1)が下記式、 RS1<0.000236×TS2−0.236×TS+64.4(%)(E) (式中、TSは最終ワイヤの抗張力(kgf/mm2)
であり、500kgf/mm2未満である)で表される
関係を満足する請求項1〜4のうちいずれか一項記載の
スチールワイヤの製造方法。 - 【請求項6】 上記スリップ型多段式伸線機において、
その巻き取り側から2段目の駆動キャプスタンに対す
る、巻き取り側から3段目の駆動キャプスタンの減速比
(RS2)が下記式、 RS2<RA1+4.0(%) (F) で表される関係を満足する請求項5記載のスチールワイ
ヤの製造方法。
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JP17802599A JP4297392B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | スチールワイヤの製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102489532A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-06-13 | 绍兴永益金属制品有限公司 | 一种利用钢管边丝生产冷拔丝的方法 |
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---|---|---|---|---|
JP7350647B2 (ja) | 2019-12-19 | 2023-09-26 | 三菱造船株式会社 | 船舶、船舶における液化二酸化炭素の積込方法 |
-
1999
- 1999-06-24 JP JP17802599A patent/JP4297392B2/ja not_active Expired - Fee Related
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