JP2003290814A - Method and apparatus for producing composite material for metallic fibers - Google Patents
Method and apparatus for producing composite material for metallic fibersInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばステンレス
鋼等の金属繊維を製造するための金属繊維用複合素材と
その製造方法及び製造装置、並びに金属繊維の製造方法
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal fiber composite material for producing metal fibers such as stainless steel, a method and apparatus for producing the same, and a method for producing the metal fibers.
【0002】[0002]
【従来の技術】ステンレス鋼に代表される酸液に対して
難溶解性である金属を繊維の束として製造する場合、金
属繊維原料としての線材の表面を炭素鋼で被覆した被覆
線材とし、この被覆線材の多数本を鋼管に挿入し、熱間
圧延によって金属繊維用複合素材としての線材とし、こ
の線材を冷間伸線して細線化し、化学的に被覆炭素鋼と
鋼管とを溶解除去する方法が知られている。これによ
り、酸液に対して難溶解性である金属のみが繊維として
残存し、直径10μm前後の金属繊維の束を容易に製造
することが可能である。2. Description of the Related Art In the case of producing a fiber bundle of a metal that is hardly soluble in an acid solution represented by stainless steel, a wire rod as a metal fiber raw material is coated with carbon steel to form a coated wire rod. A large number of coated wire rods are inserted into a steel pipe, and hot rolled into a wire rod as a composite material for metal fibers.This wire rod is cold-drawn and thinned to chemically dissolve and remove the coated carbon steel and steel pipe. The method is known. Thereby, only the metal that is hardly soluble in the acid solution remains as fibers, and it is possible to easily manufacture a bundle of metal fibers having a diameter of about 10 μm.
【0003】金属繊維原料としての線材の表面を炭素鋼
で被覆した被覆線材とする方法としては、内部が金属繊
維原料としての金属で外部が炭素鋼のビレットを熱間で
押出しや圧延を行って製造する方法と、金属繊維原料と
しての線材を帯鋼で被覆して製造する方法とがある。後
者の方法が安価にかつ能率的に金属繊維を製造すること
ができ好ましい。As a method of forming a coated wire in which the surface of a wire as a raw material of metal fiber is coated with carbon steel, a billet having a metal as a raw material of metal fiber and an outer side of carbon steel is hot extruded or rolled. There are a manufacturing method and a method of manufacturing a wire rod as a metal fiber raw material by coating with a steel strip. The latter method is preferable because the metal fiber can be produced inexpensively and efficiently.
【0004】ステンレス鋼繊維を上記方法で製造するに
際し、ステンレス鋼線材の表面を被覆する炭素鋼、及び
被覆線材の多数本を挿入する鋼管については、それらの
鋼が含有する炭素含有量が高いと、金属繊維製造過程に
おける熱間加工時にこれらの鋼からステンレス鋼への炭
素の拡散によってステンレス鋼が大きく浸炭を受ける。
その結果、製造した繊維の脆化や耐食性の低下による断
線や強度低下が生じたり、同一断面で特性の均一な繊維
束が得られず、歩留りが低下するという問題が発生す
る。特開昭61−137623号公報においては、ステ
ンレス鋼線材を炭素量0.008wt%以下の極低炭素
鋼帯で被覆して複合線状材を得しめ、この複合線状材の
多数本をステンレス鋼線材よりも炭素含有量の少ない炭
素鋼管に挿入して熱間圧延し、冷間伸線と焼鈍処理を繰
り返して細線化し、化学的に上記両炭素鋼を除去する方
法が開示されている。炭素鋼として極低炭素鋼を用いて
いるので、熱間加工時におけるステンレス鋼への浸炭を
防止することができるとしている。When producing stainless steel fibers by the above-mentioned method, regarding the carbon steel coating the surface of the stainless steel wire rod and the steel pipe into which a large number of the coated wire rods are inserted, if the carbon content of these steels is high. During the hot working in the metal fiber manufacturing process, the stainless steel is largely carburized by the diffusion of carbon from these steels to the stainless steel.
As a result, there arise problems that the manufactured fiber becomes brittle and the corrosion resistance is deteriorated to cause disconnection and strength reduction, or it is not possible to obtain a fiber bundle with uniform characteristics in the same cross section, and the yield is decreased. In Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 61-137623, a stainless steel wire rod is coated with an ultra-low carbon steel strip having a carbon content of 0.008 wt% or less to obtain a composite linear material, and a large number of the composite linear material is made of stainless steel. A method is disclosed in which a carbon steel pipe having a carbon content lower than that of a steel wire rod is inserted, hot-rolled, cold-drawn and annealed repeatedly to obtain a thin wire, and both carbon steels are chemically removed. Since ultra low carbon steel is used as carbon steel, it is said that carburization of stainless steel can be prevented during hot working.
【0005】上記方法による金属繊維の製造に関して
は、細線化した後に化学的に炭素鋼を除去する方法にお
いては、金属繊維を構成する金属として酸液に対して難
溶解性である金属を用いることができる。具体的にはス
テンレス鋼繊維やチタン繊維を製造する方法として用い
ることができる。また、細線化した後に電気分解法によ
って炭素鋼を除去する方法を採用することも可能であ
る。Regarding the production of metal fibers by the above-mentioned method, in the method of chemically removing carbon steel after thinning, a metal which is hardly soluble in an acid solution is used as a metal constituting the metal fibers. You can Specifically, it can be used as a method for producing stainless steel fibers or titanium fibers. It is also possible to adopt a method of removing carbon steel by an electrolysis method after thinning.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭61−13
7623号公報に記載のものは、金属繊維原料としての
ステンレス鋼線材を被覆する帯鋼として炭素量0.00
8質量%以下の炭素鋼を使用する必要があり、また被覆
線材を挿入する鋼管についてもステンレス鋼線材よりも
炭素含有量の少ない鋼管を用いる必要がある。これら極
低炭素鋼は高価であり、製造する金属繊維の製造コスト
を増大させる因子となっていた。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
The steel disclosed in Japanese Patent No. 7623 has a carbon content of 0.00 as a strip steel covering a stainless steel wire rod as a metal fiber raw material.
It is necessary to use carbon steel of 8 mass% or less, and it is also necessary to use a steel pipe having a carbon content lower than that of a stainless steel wire rod for inserting a coated wire rod. These ultra-low carbon steels are expensive and have been a factor that increases the manufacturing cost of the metal fibers to be manufactured.
【0007】従来の製造方法においては、被覆線材の多
数本を挿入した鋼管の熱間圧延に際し、炭素鋼からステ
ンレス鋼への浸炭のみならず、ステンレス鋼から炭素鋼
へのNiやCrの拡散が生じ、炭素鋼がステンレス鋼化
する現象が見られた。炭素鋼がステンレス鋼化すると、
最終工程の炭素鋼溶解処理時において炭素鋼が溶けにく
くなり、円滑に金属繊維を製造することができなくな
る。In the conventional manufacturing method, not only carburization of carbon steel into stainless steel but also diffusion of Ni and Cr from stainless steel into carbon steel is caused during hot rolling of a steel pipe into which a large number of covered wire rods are inserted. It was observed that carbon steel turned into stainless steel. When carbon steel becomes stainless steel,
It becomes difficult for the carbon steel to melt during the carbon steel dissolution treatment in the final step, and it becomes impossible to smoothly produce metal fibers.
【0008】本発明は、高価な極低炭素鋼を用いること
なく金属繊維を製造することのできる方法を提供するこ
と、及び炭素鋼のステンレス鋼化を防止することのでき
る方法を提供することを目的とする。The present invention provides a method capable of producing a metal fiber without using an expensive ultra-low carbon steel, and a method capable of preventing the carbon steel from becoming stainless steel. To aim.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】従来、線材の表面を炭素
鋼で被覆した被覆線材の多数本を鋼管に挿入し、熱間圧
延によって金属繊維用複合素材としての線材を製造する
方法においては、多数本の被覆線材を鋼管に挿入するに
際し、挿入後の鋼管内における被覆線材の充填率はせい
ぜい50〜75%であり(図5(a))、これよりも充
填率を上げようとすると被覆線材の円滑な挿入が困難と
なる。また、熱間圧延には通常の線材圧延と同様のロー
ル圧延を用いている。内部の充填率が75%以下の鋼管
(図5(a))を熱間ロール圧延すると、圧延初期にお
いて鋼管が不均一変形し、左右への噛み出しが生じてそ
の後の圧延が困難となるか、圧延できたとしても繊維の
断面形状および断面直径が不揃いとなり、製品がとれな
くなる。そのため、従来は図6(c)に示すように、熱
間圧延の途中で被圧延材を取り出して冷却した後、左右
の噛み出し部を研削除去、又、形状の悪い端末部を切断
除去した後、再び線材圧延に供する。このため、製品コ
ストが極めて高くなり、形状の悪い端末部を除去するた
め歩留低下にもなる。さらに、品質的には、繊維の形状
が安定しないことと、2回熱間圧延のために加熱炉に2
回装入されており、そのため炭素鋼とステンレス鋼との
間の元素の拡散が激しく進行するため、ステンレス繊維
の耐食性不良、溶解作業性低下等の問題をかかえてい
た。この拡散の問題を解決する手段として、上記特開昭
61−137623号公報に記載のものにおいては、金
属繊維原料としてのステンレス鋼線材を被覆する帯鋼の
炭素量を0.008質量%以下と規定している。また炭
素鋼がステンレス鋼化する現象が発生していたのも2回
に及ぶ熱間圧延が原因であった。また、1回目の熱間圧
延の後に表面研削や端末加工を行う必要があるため、作
業負荷が増大してコスト増大の要因となるという問題が
あった。[Means for Solving the Problems] Conventionally, in a method for producing a wire rod as a composite material for metal fibers by hot rolling, a large number of coated wire rods whose surface is covered with carbon steel are inserted into a steel pipe, When inserting a large number of covered wire rods into a steel pipe, the filling rate of the coated wire rod inside the steel pipe after insertion is at most 50 to 75% (Fig. 5 (a)). It is difficult to insert the wire smoothly. Moreover, the same rolling as the normal wire rod rolling is used for the hot rolling. If a steel pipe with an internal filling rate of 75% or less (Fig. 5 (a)) is hot roll-rolled, will the steel pipe be deformed unevenly in the initial rolling stage, causing biting to the left and right and making subsequent rolling difficult? However, even if it can be rolled, the cross-sectional shape and cross-sectional diameter of the fiber become uneven, and the product cannot be obtained. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 6 (c), the material to be rolled was taken out and cooled in the course of hot rolling, and then the left and right bite portions were ground and removed, and the terminal portions having a bad shape were cut and removed. After that, the wire is again rolled. For this reason, the product cost becomes extremely high, and the yield is reduced because the terminal portion having a bad shape is removed. In addition, in terms of quality, the fiber shape is not stable, and the heating furnace has to
Since it has been charged in a circumstance, diffusion of elements between the carbon steel and the stainless steel progresses violently, and there have been problems such as poor corrosion resistance of stainless fibers and deterioration of melting workability. As a means for solving this diffusion problem, in the one disclosed in JP-A-61-137623, the carbon amount of the strip steel covering the stainless steel wire rod as the metal fiber raw material is 0.008 mass% or less. Stipulates. Further, the phenomenon that carbon steel became stainless steel was caused by the hot rolling performed twice. In addition, since it is necessary to perform surface grinding and terminal processing after the first hot rolling, there is a problem that the work load increases, which causes a cost increase.
【0010】これに対し、図3に示すように、多数本の
被覆線材を挿入した鋼管9をプレス縮管装置14によっ
て冷間でプレス縮管すると、鋼管のみが縮管され被覆線
材は稠密に配列されるので、熱間圧延において有害とな
る不均一変形を起こすことがない程度まで充填率を増大
することができる(図5(b))。充填率の高い鋼管を
熱間圧延した場合には、圧延の途中における不均一変形
は発生せず、1回の熱間圧延で良好な形状の金属繊維用
複合素材を製造することが可能である。熱間圧延が1回
なので炭素鋼とステンレス鋼との間の元素の拡散は僅か
であり、炭素鋼として炭素含有量0.008%以下とい
う高価な極低炭素鋼を使用する必要がなくなり、また炭
素鋼のステンレス鋼化も防止することができる。On the other hand, as shown in FIG. 3, when the steel pipe 9 into which a large number of covered wire rods are inserted is cold pressed and compressed by the press shrinking device 14, only the steel pipe is compressed and the covered wire rod becomes dense. Since they are arranged, the filling rate can be increased to the extent that non-uniform deformation, which is harmful in hot rolling, does not occur (FIG. 5B). When a steel pipe having a high filling rate is hot-rolled, non-uniform deformation does not occur during rolling, and it is possible to produce a composite material for a metal fiber having a good shape by one hot-rolling. . Since the hot rolling is performed once, the diffusion of elements between the carbon steel and the stainless steel is slight, and it is not necessary to use expensive ultra low carbon steel having a carbon content of 0.008% or less as the carbon steel. It is also possible to prevent carbon steel from becoming stainless steel.
【0011】本発明は以上の知見に基づいてなされたも
のであり、その要旨とするところは以下のとおりであ
る。
(1)金属繊維原料としての線材2を帯鋼3で被覆した
被覆線材4とし、被覆線材4の多数本を鋼管5に挿入
し、鋼管5を冷間で縮管し、次いで熱間圧延を行うこと
を特徴とする金属繊維用複合素材の製造方法。
(2)金属繊維原料としての線材2を帯鋼3で被覆した
被覆線材4の多数本を挿入した鋼管5を準備し、該鋼管
を冷間で縮管することを特徴とする金属繊維用複合素材
の製造方法。
(3)前記冷間での縮管はプレス縮管を行うことを特徴
とする上記(1)又は(2)に記載の金属繊維用複合素
材の製造方法。
(4)前記熱間圧延は、誘導加熱炉単独又は燃焼式加熱
炉と誘導加熱炉で加熱し、その後圧延を行うことを特徴
とする上記(1)又は(3)に記載の金属繊維用複合素
材の製造方法。
(5)前記帯鋼3及び鋼管5は、その炭素含有量が0.
04質量%以下であることを特徴とする上記(1)乃至
(4)のいずれかに記載の金属繊維用複合素材の製造方
法。
(6)前記金属繊維原料としての線材2はステンレス鋼
線材であることを特徴とする上記(1)乃至(5)のい
ずれかに記載の金属繊維用複合素材の製造方法。
(7)前記多数本の被覆線材4と共に、鋼管の中心部に
鋼棒6を挿入することを特徴とする上記(1)乃至
(6)のいずれかに記載の金属繊維用複合素材の製造方
法。
(8)上記(1)、(3)乃至(5)のいずれかに記載
の金属繊維用複合素材の製造方法で製造された金属繊維
用複合素材を伸線加工によって伸線し、次いで前記帯鋼
及び鋼管を除去することを特徴とする金属繊維の製造方
法。The present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows. (1) A coated wire rod 4 in which a wire rod 2 as a metal fiber raw material is coated with a steel strip 3 is used, a large number of the coated wire rods 4 are inserted into a steel pipe 5, the steel pipe 5 is cold-reduced, and then hot rolled. A method for producing a composite material for metal fibers, which is characterized by carrying out. (2) A composite for metal fibers, characterized in that a steel pipe 5 into which a large number of covered wire rods 4 in which a wire rod 2 as a metal fiber raw material is covered with a strip steel 3 is inserted is prepared, and the steel pipe is cold-compressed. Material manufacturing method. (3) The method for producing a composite material for metal fibers according to the above (1) or (2), wherein the cold shrinking is performed by press shrinking. (4) In the hot rolling, the induction heating furnace alone or a combustion type heating furnace and an induction heating furnace are used for heating, and then rolling is performed, followed by rolling, and the composite for metal fibers according to the above (1) or (3). Material manufacturing method. (5) The strip steel 3 and the steel pipe 5 have a carbon content of 0.
04 mass% or less, The manufacturing method of the composite material for metal fibers in any one of said (1) thru | or (4) characterized by the above-mentioned. (6) The method for producing a composite material for metal fibers according to any one of (1) to (5) above, wherein the wire material 2 as the metal fiber raw material is a stainless steel wire material. (7) A method for producing a composite material for metal fibers according to any one of the above (1) to (6), characterized in that a steel rod 6 is inserted into the central portion of a steel pipe together with the large number of covered wire rods 4. . (8) The composite material for metal fibers produced by the method for producing a composite material for metal fibers according to any one of (1), (3) to (5) above is drawn by wire drawing, and then the strip is drawn. A method for producing a metal fiber, which comprises removing steel and a steel pipe.
【0012】(9)金属繊維原料としての線材2を帯鋼
3で被覆して被覆線材4とする帯鋼被覆装置11と、被
覆線材4の多数本を鋼管5に挿入する挿入装置14と、
該鋼管を冷間で縮管する装置と、縮管した鋼管を圧延す
る熱間圧延装置20とを有することを特徴とする金属繊
維用複合素材の製造装置。
(10)前記冷間で縮管する装置はプレス縮管装置15
であることを特徴とする上記(9)に記載の金属繊維用
複合素材の製造装置。
(11)前記熱間圧延装置20は、誘導加熱炉単独又は
燃焼式加熱炉と誘導加熱炉とを有し、これら加熱炉で加
熱した後に圧延を行うことを特徴とする上記(9)又は
(10)に記載の金属繊維用複合素材の製造装置。(9) A strip steel coating device 11 for coating a wire rod 2 as a metal fiber raw material with a strip steel 3 to form a coated wire rod 4, and an insertion device 14 for inserting a large number of the coated wire rods 4 into a steel pipe 5.
An apparatus for producing a composite material for metal fibers, comprising: an apparatus for cold-rolling the steel pipe, and a hot-rolling apparatus 20 for rolling the rolled steel pipe. (10) The cold shrinking device is a press shrinking device 15
The manufacturing apparatus of the composite material for metal fibers as described in (9) above. (11) The hot rolling apparatus 20 has an induction heating furnace alone or a combustion type heating furnace and an induction heating furnace, and performs rolling after heating in these heating furnaces, (9) or ( 10) An apparatus for producing a composite material for metal fibers according to 10).
【0013】(12)帯鋼で被覆された多数本の金属繊
維用細線を有し、外周を鋼管で覆われ、熱間圧延されて
なる金属繊維用複合素材であって、前記帯鋼及び鋼管
は、その炭素含有量が0.04質量%以下であることを
特徴とする金属繊維用複合素材。
(13)さらに中心部に鋼線を有し、該鋼線は炭素含有
量が0.04質量%以下であることを特徴とする上記
(12)に記載の金属繊維用複合素材。(12) A composite material for metal fibers, comprising a large number of fine wires for metal fibers covered with a steel strip, the outer periphery of which is covered with a steel pipe and hot-rolled, wherein the steel strip and the steel pipe are Is a composite material for metal fibers having a carbon content of 0.04 mass% or less. (13) The composite material for metal fibers as described in (12) above, further comprising a steel wire in the center, and the steel content of the steel wire is 0.04 mass% or less.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明を図1〜図5及び図6
(a)に基づいて説明する。本発明においては、金属繊
維原料としての線材2を帯鋼3で被覆した被覆線材4と
し(図1)、該被覆線材4の多数本を鋼管5に挿入し
(図2)、鋼管5を冷間で縮管し(図3)、次いで熱間
圧延を行って金属繊維用複合素材7とし(図4)、この
金属繊維用複合素材7を冷間伸線加工によって伸線し、
次いで前記帯鋼及び鋼管を除去することによって直径1
0μm前後の金属繊維を製造する。製造工程フローを図
6(a)に示す。帯鋼3及び鋼管5等の炭素鋼の除去方
法としては、酸によって溶解する化学的方法や電気分解
法を採用することができる。酸によって溶解除去する方
法を採用する場合には、金属繊維としての金属には酸液
に難溶性を有するステンレス鋼やチタンを採用すること
ができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described with reference to FIGS.
A description will be given based on (a). In the present invention, a wire rod 2 as a metal fiber raw material is covered with a band steel 3 to form a covered wire rod 4 (Fig. 1), and a large number of the covered wire rods 4 are inserted into a steel pipe 5 (Fig. 2) to cool the steel pipe 5. Between the pipes (FIG. 3) and then hot rolling to obtain a composite material 7 for metal fibers (FIG. 4). The composite material 7 for metal fibers is drawn by cold drawing,
Then, by removing the strip steel and the steel pipe, the diameter 1
A metal fiber of about 0 μm is manufactured. The manufacturing process flow is shown in FIG. As a method of removing carbon steel such as the strip steel 3 and the steel pipe 5, a chemical method of dissolving with an acid or an electrolysis method can be adopted. When the method of dissolving and removing with an acid is adopted, stainless steel or titanium which is hardly soluble in an acid solution can be adopted as the metal as the metal fiber.
【0015】以下、金属繊維としてステンレス鋼繊維を
製造する場合を例にとって説明するが、上記のようにス
テンレス鋼以外の金属繊維の製造に適用できることはい
うまでもない。The case of producing stainless steel fibers as the metal fibers will be described below as an example, but it goes without saying that the present invention can be applied to the production of metal fibers other than stainless steel as described above.
【0016】金属繊維原料としてのステンレス鋼は、予
め線材圧延等の定法によって線材2に加工しておく。通
常は直径5.5mm程度の線材とすると好ましい。ステ
ンレス鋼としては、すべての鋼種に適用でき、超合金に
も適用できる。Stainless steel as a raw material for metal fibers is previously processed into a wire 2 by a conventional method such as rolling a wire. Usually, it is preferable to use a wire rod having a diameter of about 5.5 mm. As stainless steel, it can be applied to all steel types, and also to superalloys.
【0017】このステンレス鋼線材2に帯鋼3を被覆す
る。帯鋼3は、熱間での減面加工中におけるステンレス
鋼同士の融着を防止する目的で被覆する。熱間加工及び
伸線加工後に、この帯鋼3は除去される。化学的に除去
する方法を採用する場合には、帯鋼3の素材として炭素
鋼を用いる。伸線加工後の材料を酸液に浸漬することに
より、帯鋼3が溶解除去され、ステンレス鋼繊維は酸液
に溶解せずに回収される。This stainless steel wire rod 2 is coated with a steel strip 3. The steel strip 3 is coated for the purpose of preventing fusion between stainless steels during hot surface reduction processing. After the hot working and wire drawing, the strip steel 3 is removed. When the method of chemically removing is adopted, carbon steel is used as the material of the steel strip 3. By immersing the material after wire drawing in an acid solution, the strip steel 3 is dissolved and removed, and the stainless steel fibers are recovered without being dissolved in the acid solution.
【0018】帯鋼3はその幅がステンレス鋼線材の円周
よりやや大きめの寸法の連続鋼帯を用いる。図1(b)
に示すにように、帯鋼3が連続的に湾曲され、それと並
行して湾曲中心部にステンレス鋼線材2が送り込まれ
る。その後、図1(a)に示すように、帯鋼被覆装置1
1によって帯鋼3をステンレス鋼線材2の周囲に被覆
し、帯鋼両端の重なり部をロールで縮径することによっ
て図1(c)に断面を示すような被覆線材4が形成され
る。As the steel strip 3, a continuous steel strip whose width is slightly larger than the circumference of the stainless steel wire is used. Figure 1 (b)
As shown in, the strip steel 3 is continuously curved, and the stainless steel wire rod 2 is fed into the curved center portion in parallel with it. Then, as shown in FIG. 1A, the strip steel coating device 1
The strip steel 3 is coated around the stainless steel wire rod 2 by 1 and the overlapping portions at both ends of the strip steel are reduced in diameter by a roll to form a coated wire rod 4 whose cross section is shown in FIG. 1 (c).
【0019】帯鋼を被覆した被覆線材4を切断装置12
によって所定の寸法に定尺切断して多数本を束ねる。結
束装置13を用いることができる。その後、図2に示す
ように、束ねた被覆線材8を送り機構18付きクランプ
19からなる挿入装置14によって鋼管5中に挿入す
る。鋼管5を化学的に除去する方法を採用する場合に
は、上記帯鋼と同様、鋼管の素材として炭素鋼を用い
る。鋼管内における被覆線材4の充填率はなるべく高い
方が好ましいが、被覆線材4を円滑に鋼管内に挿入する
ためには、通常は充填率75%程度とする(図5
(a))。ステンレス鋼線材2として直径5.5mmの
ものを直径3.1mmまで冷間伸線して用い、鋼管5と
して内径128mmのものを用いた場合、充填率を75
%として、鋼管中には900本程度の被覆鋼管4を挿入
することができる。A cutting device 12 for cutting the coated wire 4 coated with the steel strip.
Cut a fixed size to a predetermined size and bundle a large number. The binding device 13 can be used. After that, as shown in FIG. 2, the bundled covered wire rods 8 are inserted into the steel pipe 5 by the insertion device 14 including the clamp 19 with the feed mechanism 18. When the method of chemically removing the steel pipe 5 is adopted, carbon steel is used as the material of the steel pipe, as in the case of the strip steel. The filling rate of the covered wire rod 4 in the steel pipe is preferably as high as possible, but in order to smoothly insert the covered wire rod 4 into the steel pipe, the filling rate is usually about 75% (Fig. 5).
(A)). When the stainless steel wire rod 2 having a diameter of 5.5 mm is cold drawn to a diameter of 3.1 mm and the steel pipe 5 having an inner diameter of 128 mm is used, the filling rate is 75
%, About 900 coated steel pipes 4 can be inserted into the steel pipe.
【0020】被覆線材を挿入した鋼管9は、次いで冷間
で縮管し、それによって鋼管中における被覆線材4の充
填率を増大する。冷間での縮管方法としては、図3
(a)に示すように、縮管後の直径を有する円筒半割形
状のプレス型(上プレス型15、下プレス型16)を用
いてプレスするプレス縮管装置14を用いると好まし
い。プレス縮管においては、図3に示すようにプレス型
の長さは被覆線材を挿入した鋼管の長さより短くすると
プレス圧力が小さくても良く、その場合は鋼管を徐々に
送りながらプレスを行う。例えば縮径前の内径128.
4mmの鋼管を縮径率3.5%で縮径して内径123.
4mmとすれば、縮径前の鋼管内充填率75%のものを
縮径後に充填率82%とすることができる。The steel pipe 9 into which the coated wire rod has been inserted is then cold-rolled, thereby increasing the filling rate of the coated wire rod 4 in the steel pipe. As a cold shrinking method, see FIG.
As shown in (a), it is preferable to use a press constricting device 14 that presses using a press mold (upper pressing mold 15 and lower pressing mold 16) having a cylindrical half shape having a diameter after contraction. In the case of a compressed pipe, the pressing pressure may be small if the length of the press die is shorter than the length of the steel pipe in which the covered wire rod is inserted, as shown in FIG. 3. In that case, the steel pipe is gradually fed while pressing. For example, the inner diameter 128.
The diameter of a steel pipe of 4 mm is reduced at a diameter reduction ratio of 3.5% to obtain an inner diameter of 123.
If it is 4 mm, the filling rate in the steel pipe before the diameter reduction of 75% can be changed to 82% after the diameter reduction.
【0021】冷間での縮管方法としては、図3に示すプ
レス縮管以外に、冷間引抜き方法、孔型付きロールによ
る冷間圧延方法を採用することもできる。縮管後の鋼管
形状については、プレス縮管の方が良好な均一形状を実
現することができるので好ましい。As a method of cold shrinking, in addition to the press shrinking tube shown in FIG. 3, a cold drawing method or a cold rolling method using a roll with a hole die can be adopted. As for the shape of the steel pipe after the contracted pipe, the pressed contracted pipe is preferable because a good uniform shape can be realized.
【0022】熱間圧延前に冷間での縮管によって鋼管内
における被覆線材の充填率を上げることにより、熱間圧
延については通常の線材圧延と同等の方法を用いても内
部の被覆線材が不均一に変形することがない。このた
め、1回の熱間圧延で所定の寸法まで減面して金属繊維
用複合素材とすることができ、炭素鋼からステンレス鋼
への浸炭及び炭素鋼のステンレス化を防止することがで
きる。また、1回目の熱間圧延後に表面研削や端末加工
を行う必要がないので、作業負荷を軽減することができ
る。By increasing the filling rate of the covered wire rod in the steel pipe by a cold shrink tube before hot rolling, even if the same method as the ordinary wire rod rolling is used for the hot rolling, the inner covered wire rod will not be removed. Does not deform unevenly. Therefore, it is possible to reduce the surface to a predetermined size by one hot rolling to obtain a composite material for metal fibers, and prevent carburization of carbon steel into stainless steel and conversion of carbon steel into stainless steel. Further, since it is not necessary to perform surface grinding or terminal processing after the first hot rolling, it is possible to reduce the work load.
【0023】冷間での縮管後における鋼管内における被
覆線材の充填率は、82%以上とすると好ましい。The filling rate of the covered wire in the steel pipe after cold shrinking is preferably 82% or more.
【0024】従来のように冷間での縮管を行わずに熱間
圧延を行う方法においては、熱間圧円中の不均一変形を
極力低減するため、圧延前の鋼管中への被覆線材の充填
率を極力高く維持することが必要であった。具体的に
は、充填率を75%以上としないと、2回熱間圧延を採
用したとしても1回目の熱間圧延後の変形が激しく、安
定した生産が困難であった。一方、充填率を82%以上
に維持しようとすると、円滑な充填を行うことが困難で
あった。それに対し、冷間での縮管を行う本発明におい
ては、冷間での縮管前における充填率が73%程度以上
で有れば不均一変形を起こすことなく冷間縮管及びその
後の熱間圧延を行うことができる。そのため、鋼管への
被覆線材の挿入を非常に円滑に短時間で行うことが可能
になり、作業効率を向上することができる。In the conventional method of hot rolling without cold shrinking, in order to reduce the non-uniform deformation in the hot-pressed circle as much as possible, the coated wire rod in the steel pipe before rolling It was necessary to keep the filling rate of as high as possible. Specifically, unless the filling rate is 75% or more, even if the hot rolling is performed twice, the deformation after the first hot rolling is severe and stable production is difficult. On the other hand, when it was attempted to maintain the filling rate at 82% or more, it was difficult to perform smooth filling. On the other hand, in the present invention in which cold shrinking is performed, if the filling rate before cold shrinking is about 73% or more, cold shrinking and subsequent heat shrinking will not occur without uneven deformation. Hot rolling can be performed. Therefore, the covered wire rod can be inserted into the steel pipe very smoothly in a short time, and the working efficiency can be improved.
【0025】従来方法においては、熱間圧延を2回にわ
たって行う必要があったため、特に2回の加熱炉在炉中
における金属成分の拡散に基づくステンレス鋼中への浸
炭が問題となり、この浸炭を防止するためにステンレス
鋼を被覆する帯鋼の炭素含有量を0.008%以下に低
減する必要があった。また、帯鋼にステンレス鋼成分が
拡散するために、酸による帯鋼の溶解性が劣るという問
題があった。本発明においては、熱間圧延の回数を1回
にできるので、拡散が主に進行する工程である加熱工程
も1回にすることができ、熱間圧延における金属成分の
拡散を大幅に抑えることが可能になる。そのため、熱間
圧延において燃焼式加熱炉21を用いて加熱する場合に
ついては、金属繊維原料としての線材を被覆する帯鋼、
被覆線材を挿入する鋼管のいずれについても通常容易に
入手することのできる範囲の低炭素鋼を用いることが可
能である。これにより、従来に比較して安価な材料を使
用することができ、金属繊維の製造コストを低減するこ
とが可能になる。さらに、ステンレス鋼線材から帯鋼へ
のステンレス鋼成分の拡散が抑制されるので、帯鋼のス
テンレス鋼化を防止することができ、伸線終了後におけ
る帯鋼及び鋼管の酸による溶解を円滑に進めることがで
きる。In the conventional method, since it was necessary to perform hot rolling twice, carburizing into stainless steel due to diffusion of metal components in the heating furnace in particular twice becomes a problem. In order to prevent this, it was necessary to reduce the carbon content of the steel strip covering the stainless steel to 0.008% or less. Further, since the stainless steel component diffuses into the strip steel, there is a problem that the solubility of the strip steel due to an acid is poor. In the present invention, since the number of times of hot rolling can be once, the heating process, which is a process in which diffusion mainly proceeds, can also be performed once, and the diffusion of metal components in hot rolling can be significantly suppressed. Will be possible. Therefore, in the case of heating by using the combustion type heating furnace 21 in hot rolling, a strip steel covering a wire rod as a metal fiber raw material,
For any of the steel pipes for inserting the coated wire, it is possible to use low carbon steel in a range that is usually easily available. As a result, an inexpensive material can be used as compared with the conventional one, and the manufacturing cost of the metal fiber can be reduced. Furthermore, since the diffusion of stainless steel components from the stainless steel wire rod to the strip steel is suppressed, it is possible to prevent the strip steel from becoming stainless steel and to smoothly dissolve the strip steel and the steel pipe with acid after the completion of wire drawing. You can proceed.
【0026】通常の線材圧延において、圧延前の加熱方
法としては、プッシャー式加熱炉やウォーキングビーム
式加熱炉などの燃焼式加熱炉21が用いられる。これら
の燃焼式加熱炉21においては、十分な在炉時間を確保
して圧延素材の均熱化を図る必要があり、熱間圧延1回
といえどもステンレス鋼線材への浸炭や炭素鋼のステン
レス化を皆無にすることはできない。In ordinary wire rod rolling, a combustion type heating furnace 21 such as a pusher type heating furnace or a walking beam type heating furnace is used as a heating method before rolling. In these combustion type heating furnaces 21, it is necessary to secure sufficient in-furnace time to make the rolling material uniform, and even if hot rolling is performed once, carburization of stainless steel wire or stainless steel of carbon steel is required. There is no eradication.
【0027】本発明においては、加熱方法として誘導加
熱炉22単独、あるいは燃焼式加熱炉21での加熱と誘
導加熱炉22での加熱を組合わせることにより、より好
ましい結果を得ることができる。誘導加熱炉22による
加熱では、燃焼式加熱炉21に比較して短時間で材料を
所定の温度に加熱することができるので、加熱中におけ
る金属成分の拡散を抑制することができるからである。
最初に燃焼式加熱炉21で初期加熱を行い、次いで誘導
加熱炉22で最終加熱を行う方法が好ましい。図4は、
燃焼式加熱炉21としてウォーキングビーム式加熱炉を
備え、その後に誘導加熱炉22を備え、粗圧延機23、
中間圧延機24、仕上げ圧延機25を経て巻取ライン2
6で圧延後の材料を巻き取る線材圧延装置の例である。
また図6(b)は燃焼式加熱炉と誘導加熱炉を用いて熱
間圧延を行う場合の製造フローを示す図である。In the present invention, more preferable results can be obtained by using the induction heating furnace 22 alone or combining the heating in the combustion heating furnace 21 and the heating in the induction heating furnace 22 as the heating method. This is because the heating by the induction heating furnace 22 can heat the material to a predetermined temperature in a shorter time as compared with the combustion heating furnace 21, so that the diffusion of the metal component during the heating can be suppressed.
A method in which initial heating is first performed in the combustion heating furnace 21 and then final heating is performed in the induction heating furnace 22 is preferable. Figure 4
A walking beam type heating furnace is provided as the combustion type heating furnace 21, followed by an induction heating furnace 22, and a rough rolling mill 23.
Winding line 2 through intermediate rolling mill 24 and finishing rolling mill 25
6 is an example of a wire rod rolling device that winds the material after rolling in 6.
Further, FIG. 6B is a diagram showing a manufacturing flow when hot rolling is performed using a combustion type heating furnace and an induction heating furnace.
【0028】誘導加熱炉22は複数のコイルと複数の制
御装置からなり、各々製造品種に応じて最適なヒートパ
ターンを選択することが可能である。また表層効果によ
る表層部過加熱対応として、コイル間に適当な空間を与
えることによって、表層部の放熱を促し、断面内の温度
ばらつきを最小限に抑えることができる。圧延素材は誘
導加熱炉22内を一定の速度で移動することによって、
順次コイルに投入された電力に応じて加熱され、最終コ
イルにて所定の温度に仕上げられる。The induction heating furnace 22 is composed of a plurality of coils and a plurality of control devices, and it is possible to select an optimum heat pattern according to each manufacturing type. Further, in order to cope with overheating of the surface layer portion due to the surface layer effect, by providing an appropriate space between the coils, heat dissipation of the surface layer portion can be promoted and the temperature variation in the cross section can be minimized. By moving the rolled material in the induction heating furnace 22 at a constant speed,
The coils are sequentially heated according to the electric power supplied to them, and the final coil finishes them to a predetermined temperature.
【0029】従来の燃焼式加熱炉単独による加熱では、
長時間の加熱を必要とし、特に1000℃以上の温度で
の均熱時間が1時間程度必要であり、このような高温長
時間均熱中において成分の拡散が進行し、ステンレス鋼
への浸炭や炭素鋼のステンレス化が進行していた。燃焼
式加熱炉と誘導加熱炉を併用する加熱においては、燃焼
式加熱炉での1000℃以上の温度での均熱時間を数分
程度に短縮することができる。鋼管が炭素鋼であること
から、従来のように燃焼式加熱炉で高温長時間加熱する
と、耐酸化性を有しない炭素鋼の酸化ロスが多くなり、
鋼管の肉厚を厚くする必要があったが、誘導加熱炉の採
用によりこの問題も解決できる。In the conventional heating by the combustion type heating furnace alone,
It requires heating for a long period of time, especially for soaking time at a temperature of 1000 ° C. or higher for about 1 hour, and the diffusion of components progresses during soaking at such a high temperature for a long time, which causes carburization and carbonization of stainless steel. The conversion of steel to stainless steel was in progress. In the heating using both the combustion heating furnace and the induction heating furnace, the soaking time at a temperature of 1000 ° C. or higher in the combustion heating furnace can be shortened to about several minutes. Since the steel pipe is carbon steel, when it is heated at high temperature for a long time in the conventional combustion furnace, the oxidation loss of carbon steel that does not have oxidation resistance increases,
Although it was necessary to increase the wall thickness of the steel pipe, this problem can be solved by adopting an induction heating furnace.
【0030】誘導加熱炉22単独あるいは燃焼式加熱炉
21と誘導加熱炉22の加熱を組合わせる本発明におい
ては、加熱時間の短縮によって加熱中の金属成分拡散を
より一層低減することができる。そのため、金属繊維原
料としての線材を被覆する帯鋼3、被覆線材を挿入する
鋼管5のいずれについても炭素含有量が0.04%以下
程度の炭素鋼を使用することが可能になり、より一層の
コスト低減を図ることができる。伸線終了後における帯
鋼及び鋼管の酸による溶解もより一層円滑に進めること
ができる。In the present invention in which the induction heating furnace 22 alone or the combustion type heating furnace 21 and the heating of the induction heating furnace 22 are combined, the diffusion of metal components during heating can be further reduced by shortening the heating time. Therefore, it becomes possible to use carbon steel having a carbon content of about 0.04% or less for both the strip steel 3 for coating the wire rod as the metal fiber raw material and the steel pipe 5 for inserting the coated wire rod. The cost can be reduced. The dissolution of the steel strip and the steel pipe by the acid after the completion of wire drawing can be more smoothly proceeded.
【0031】金属繊維原料としての線材2を被覆する帯
鋼3、被覆線材4を挿入する鋼管5の炭素含有量は、
0.03%以上とすると好ましい。これにより、これら
帯鋼3や鋼管5を安価に準備することが可能になる。The carbon content of the strip steel 3 for coating the wire 2 as the metal fiber raw material and the steel pipe 5 for inserting the coated wire 4 is
It is preferably 0.03% or more. As a result, it becomes possible to inexpensively prepare the strip steel 3 and the steel pipe 5.
【0032】本発明においては、図5(c)(d)に示
すように、前記多数本の被覆線材4と共に、鋼管5の中
心部に鋼棒6を挿入することもできる。In the present invention, as shown in FIGS. 5 (c) and 5 (d), a steel rod 6 may be inserted in the center of the steel pipe 5 together with the large number of covered wire rods 4.
【0033】以上述べたように、本発明においては、金
属繊維原料としての線材2を帯鋼3で被覆した被覆線材
4とし、該被覆線材4の多数本を鋼管5に挿入し、該鋼
管を冷間で縮管し、次いで熱間圧延を行うことによって
金属繊維用複合素材7が製造される。この金属繊維用複
合素材7は、帯鋼で被覆された多数本の金属繊維用細線
を有し、外周を鋼管で覆われ、熱間圧延されてなる金属
繊維用複合素材である。ここにおいて、帯鋼及び鋼管は
炭素含有量が0.04質量%以下であると好ましい。さ
らに中心部に鋼線を有し、該鋼線は炭素含有量が0.0
4質量%以下であると好ましい。As described above, in the present invention, the wire rod 2 as the metal fiber raw material is the coated wire rod 4 coated with the steel strip 3, and a large number of the coated wire rods 4 are inserted into the steel pipe 5 to form the steel pipe. The composite material for metal fibers 7 is manufactured by cold shrinking and then hot rolling. This composite material for metal fibers 7 is a composite material for metal fibers, which has a large number of thin wires for metal fibers covered with strip steel, the outer periphery of which is covered with a steel pipe and hot rolled. Here, the strip steel and the steel pipe preferably have a carbon content of 0.04 mass% or less. Further, it has a steel wire in the center, and the steel wire has a carbon content of 0.0
It is preferably 4% by mass or less.
【0034】続いてこの金属繊維用複合素材7を伸線加
工によって伸線することにより目的径まで細線化し、次
いで帯鋼及び鋼管を除去することにより、最終的に金属
繊維が製造される。鋼管中心に鋼棒を挿入している場合
には、この鋼棒も除去される。伸線加工については、通
常行われる冷間伸線加工方法を採用することができ、必
要に応じて伸線の途中あるいは伸線終了後に焼鈍処理を
行う。Subsequently, the composite material 7 for metal fibers is drawn by drawing to reduce the wire diameter to a target diameter, and then the strip steel and the steel pipe are removed to finally produce metal fibers. When a steel rod is inserted in the center of the steel pipe, this steel rod is also removed. As for the wire drawing work, a cold drawing work method which is usually carried out can be adopted, and if necessary, annealing treatment is carried out during the wire drawing or after the wire drawing is completed.
【0035】帯鋼3及び鋼管5や鋼棒6の除去について
は、化学薬剤による溶解除去方法、あるいは電気分解に
よる除去方法を採用することができる。金属繊維がステ
ンレス鋼やチタン繊維である場合には、伸線加工後の材
料を酸液に浸漬することにより、帯鋼及び鋼管や鋼棒の
みを酸液で溶解し、金属繊維のみを取り出すことができ
る。The strip steel 3, the steel pipe 5, and the steel rod 6 can be removed by a dissolution removal method using a chemical agent or an electrolysis removal method. If the metal fiber is stainless steel or titanium fiber, immerse the material after wire drawing in an acid solution to dissolve only the strip steel, steel pipe and steel rod with the acid solution, and take out only the metal fiber. You can
【0036】本発明においては、熱間圧延後の素材を金
属繊維用複合素材と呼ぶと同時に、熱間圧延前の素材も
同様に金属繊維用複合素材と呼ぶ。上記冷間での縮管を
行った金属繊維用複合素材は、さらにその後に熱間圧延
を行い、伸線加工によって伸線し、次いで前記帯鋼及び
鋼管を除去することにより金属繊維を製造することがで
きる。In the present invention, the material after hot rolling is called a composite material for metal fibers, and the material before hot rolling is also called a composite material for metal fibers. The composite material for metal fibers that has been subjected to the cold-shrinking tube is further hot-rolled thereafter, drawn by wire drawing, and then the metal steel is produced by removing the strip steel and the steel tube. be able to.
【0037】[0037]
【実施例】ステンレス鋼繊維の製造において本発明を適
用した。SUS316Lのステンレス鋼を線材圧延によ
って直径5.5mmの線材2とした。炭素含有量0.0
37質量%、幅12mm、厚さ0.25mmの帯鋼3を
準備し、図1に示す装置により、この帯鋼3を上記ステ
ンレス鋼線材2に被覆した。まず帯鋼3が連続的に湾曲
し、それと並行して湾曲中心部にステンレス鋼線材2を
送り込む。その後帯鋼被覆装置11によって帯鋼3をス
テンレス鋼線材2の全周に被覆し、帯鋼両端の重なり部
をロールで縮径することによって図1(c)に示すよう
な被覆線材4とする。被覆線材4は切断装置12によっ
て3.0mの長さで定尺切断し、合計900本の被覆線
材4を円柱状に束ね、その円柱の中心には直径19m
m、長さ3.0mの鋼棒6を配置する。円柱状に束ねた
被覆線材は、鋼管に挿入しやすいように結束装置13に
よって結束する。鋼管5は、炭素含有量0.031質量
%、外径140mm、肉厚5.7mm、長さ3.0mで
あり、図2に示すように挿入装置14によって被覆線材
を鋼管5に挿入すると充填率が75%となる(図5
(c))。ステンレス線材2、帯鋼3、鋼棒6、鋼管5
の詳細な成分は表1に示すとおりである。EXAMPLES The invention was applied in the production of stainless steel fibers. SUS316L stainless steel was rolled into a wire 2 having a diameter of 5.5 mm. Carbon content 0.0
A strip steel 3 having a mass of 37%, a width of 12 mm and a thickness of 0.25 mm was prepared, and the strip steel 3 was coated on the stainless steel wire rod 2 by the apparatus shown in FIG. First, the strip steel 3 is continuously curved, and in parallel with this, the stainless steel wire 2 is fed to the curved center portion. After that, the strip steel 3 is coated on the entire circumference of the stainless steel wire rod 2 by the strip steel coating device 11, and the overlapping portions at both ends of the strip steel are reduced in diameter by rolls to obtain a coated wire rod 4 as shown in FIG. 1 (c). . The coated wire rod 4 is cut into a length of 3.0 m by the cutting device 12, and a total of 900 coated wire rods 4 are bundled in a cylindrical shape, and the diameter of the center of the cylinder is 19 m.
A steel rod 6 having a length of m and a length of 3.0 m is arranged. The covered wire rods bundled in a columnar shape are bound by a binding device 13 so as to be easily inserted into a steel pipe. The steel pipe 5 has a carbon content of 0.031 mass%, an outer diameter of 140 mm, a wall thickness of 5.7 mm, and a length of 3.0 m. The rate is 75% (Fig. 5
(C)). Stainless wire rod 2, strip steel 3, steel rod 6, steel pipe 5
The detailed components of are shown in Table 1.
【0038】[0038]
【表1】 [Table 1]
【0039】次いで、図3(a)に示すように、被覆線
材を挿入した鋼管9を冷間にてプレス縮管する。プレス
縮管には、直径135mmの円筒を半割した形状の上プ
レス型16及び下プレス型17を用いる。被覆線材を挿
入した鋼管9をこれらプレス型を用いてプレスすること
により、鋼管は直径135mmに縮管される(図5
(d))。縮管後の形状は非常に良好であり、表面を研
削したり端末加工を施す必要はなかった。縮管後におい
て、鋼管内の被覆線材充填率を82%とすることができ
た。Next, as shown in FIG. 3 (a), the steel pipe 9 with the covered wire rod inserted therein is cold-press-contracted. An upper press die 16 and a lower press die 17 each having a shape obtained by half-dividing a cylinder having a diameter of 135 mm are used as the press shrink tube. By pressing the steel pipe 9 into which the covered wire is inserted using these press dies, the steel pipe is contracted to a diameter of 135 mm (Fig. 5).
(D)). The shape after the contracted tube was very good, and it was not necessary to grind the surface or perform end processing. After the contraction, the filling rate of the covered wire in the steel pipe could be 82%.
【0040】縮管後の鋼管を、ウォーキングビーム式加
熱炉と誘導加熱炉によって加熱した。その後、図4に示
すような通常用いられる線材圧延装置20により熱間圧
延を行い、直径5.5mmの金属繊維用複合素材を製造
した。熱間圧延途中段階での表面研削や端末加工は全く
必要なく、良好な形状の金属繊維用複合素材7を製造す
ることができた。金属繊維用複合素材中におけるステン
レス鋼細線の直径は約0.1mmであり、これらステン
レス鋼細線はそれぞれ薄く延ばされた帯鋼で被覆されて
いる。The steel tube after the contracted tube was heated by a walking beam type heating furnace and an induction heating furnace. Then, hot rolling was carried out by a wire rod rolling device 20 which is usually used as shown in FIG. 4 to produce a composite material for metal fibers having a diameter of 5.5 mm. No surface grinding or terminal processing was required in the middle of hot rolling, and the composite material 7 for metal fiber having a good shape could be manufactured. The diameter of the stainless steel thin wire in the composite material for metal fibers is about 0.1 mm, and each of these stainless steel thin wires is covered with a thin strip steel.
【0041】この金属繊維用複合素材7を通常の方法に
よって冷間伸線し、直径0.8mmの細線とした。その
後、酸液中に浸漬することによって外周の鋼管、金属繊
維周囲の帯鋼、中心部の鋼線を溶解し、直径8μmのス
テンレス鋼繊維の束を得ることができた。This composite material for metal fibers 7 was cold drawn by a usual method to obtain a fine wire having a diameter of 0.8 mm. After that, the steel pipe on the outer periphery, the strip steel around the metal fibers, and the steel wire in the central portion were dissolved by immersing in an acid solution, and a bundle of stainless steel fibers having a diameter of 8 μm could be obtained.
【0042】炭素含有量が0.03%以上の鋼管、帯
鋼、鋼棒を使用したにもかかわらず、ステンレス鋼繊維
への浸炭現象は見られず、良好な品質のステンレス鋼繊
維を製造することができた。また、帯鋼へのステンレス
鋼成分の拡散もなかったので、帯鋼の溶解も円滑に行う
ことができた。Despite the use of steel pipes, steel strips and steel rods having a carbon content of 0.03% or more, no carburization phenomenon was observed in stainless steel fibers, and good quality stainless steel fibers were produced. I was able to. Further, since the stainless steel component did not diffuse into the strip steel, the strip steel could be melted smoothly.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明は、金属繊維原料としての線材を
帯鋼で被覆した被覆線材とし、該被覆線材の多数本を鋼
管に挿入し、熱間圧延を行って金属繊維用複合素材を製
造するに際し、熱間圧延前に冷間での縮管を行って鋼管
内の被覆線材充填率を高めることにより、熱間圧延中に
おける不均一変形を防止し、熱間圧延を1回のみとする
ことを可能とした。これにより、2回熱間圧延とその途
中の表面研削や端末処理を不要として金属繊維の製造コ
ストを低減した。また、鋼管への被覆線材挿入に際して
は低い充填率での挿入が可能になり、挿入作業の効率を
向上することができる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a coated wire material in which a wire material as a metal fiber raw material is coated with a band steel, and a large number of the coated wire materials are inserted into a steel pipe and hot rolled to produce a composite material for metal fiber. In doing so, cold shrinking is performed before hot rolling to increase the filling rate of the coated wire rod in the steel pipe, preventing non-uniform deformation during hot rolling, and performing hot rolling only once. Made it possible. As a result, it is possible to reduce the manufacturing cost of the metal fiber by eliminating the need for double hot rolling and surface grinding or end treatment during the hot rolling. In addition, when the coated wire rod is inserted into the steel pipe, it is possible to insert it at a low filling rate, and the efficiency of the insertion work can be improved.
【0044】また、熱間圧延を2回から1回に低減する
ことにより、熱間圧延中における金属成分の拡散を抑制
し、帯鋼、鋼管として用いる炭素鋼の炭素含有量上限を
緩和することができた。特に、ウォーキングビーム式加
熱炉と誘導加熱炉とを併用することによって短時間加熱
が可能になり、帯鋼、鋼管として用いる炭素鋼の炭素含
有量上限を0.04%とすることができ、製造コストを
削減することができた。また、これら炭素鋼へのステン
レス鋼成分の拡散も抑制され、炭素鋼溶解工程において
円滑に溶解を行うことが可能になった。Further, by reducing the hot rolling from twice to once, the diffusion of metal components during the hot rolling is suppressed, and the upper limit of the carbon content of the carbon steel used as the strip steel and the steel pipe is relaxed. I was able to. In particular, by using a walking beam type heating furnace and an induction heating furnace together, heating can be performed for a short time, and the carbon content upper limit of carbon steel used as a strip steel or a steel pipe can be 0.04%. We were able to reduce costs. Further, the diffusion of stainless steel components into these carbon steels was suppressed, and it became possible to smoothly perform the melting in the carbon steel melting step.
【図1】線材を帯鋼で被覆する状況を示す図であり、
(a)は全体概略図、(b)は被覆状況を示す部分図、
(c)は被覆線材の断面図である。FIG. 1 is a view showing a situation in which a wire rod is covered with a strip steel,
(A) is an overall schematic view, (b) is a partial view showing a covering state,
(C) is a sectional view of the covered wire.
【図2】多数本の被覆線材を鋼管に挿入する状況を示す
概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a situation in which a large number of covered wire rods are inserted into a steel pipe.
【図3】本発明の冷間プレス縮管装置を示す概略図であ
り、(a)はプレス前の状況、(b)はプレス後の状況
を示す図である。3A and 3B are schematic diagrams showing a cold press shrink tube device of the present invention, in which FIG. 3A is a state before pressing and FIG. 3B is a diagram showing a state after pressing.
【図4】本発明の熱間圧延装置を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing a hot rolling apparatus of the present invention.
【図5】被覆線材を挿入した鋼管の断面状況を示す図で
あり、(a)(c)は縮管前、(b)(d)は縮管後の
状況を示す図である。5A and 5B are views showing a cross-sectional situation of a steel pipe into which a covered wire rod is inserted, wherein FIGS. 5A and 5C are diagrams showing a situation before contraction and FIGS. 5B and 5D are diagrams showing a situation after contraction.
【図6】本発明及び従来の製造フローを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing flow of the present invention and a conventional manufacturing flow.
1 金属繊維 2 金属繊維原料としての線材(ステンレス鋼線材) 3 帯鋼 4 被覆線材 5 鋼管 6 鋼棒 7 金属繊維用複合素材 8 結束した被覆線材 9 被覆線材を挿入した鋼管 11 帯鋼被覆装置 12 切断装置 13 結束装置 14 挿入装置 15 プレス縮管装置 16 上プレス型 17 下プレス型 18 送り機構 19 クランプ 20 熱間圧延装置 21 ウォーキングビーム式加熱炉 22 誘導加熱炉 23 粗圧延機 24 中間圧延機 25 仕上げ圧延機 26 巻取ライン 31 伸線装置 1 metal fiber 2 Wire rod (stainless steel wire rod) as metal fiber raw material 3 band steel 4 covered wire 5 steel pipe 6 steel rod 7 Composite material for metal fibers 8 Bundled covered wire rod 9 Steel pipe with covered wire rod inserted 11 Steel strip coating device 12 cutting device 13 Binding device 14 Insertion device 15 Press reduction tube device 16 Top press type 17 Lower press die 18 Feeding mechanism 19 clamps 20 Hot rolling equipment 21 Walking beam type heating furnace 22 Induction heating furnace 23 rough rolling mill 24 Intermediate rolling mill 25 Finishing mill 26 winding line 31 wire drawing equipment
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花谷 幸男 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内 Fターム(参考) 4E002 AA07 AC14 BD20 CA20 4E096 EA03 EA13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yukio Hanatani 3434 Shimada, Hikari-shi, Nippon Steel Works Inside the Shoko Ironworks F term (reference) 4E002 AA07 AC14 BD20 CA20 4E096 EA03 EA13
Claims (13)
した被覆線材とし、該被覆線材の多数本を鋼管に挿入
し、該鋼管を冷間で縮管し、次いで熱間圧延を行うこと
を特徴とする金属繊維用複合素材の製造方法。1. A coated wire rod in which a wire rod as a metal fiber raw material is coated with a band steel, a large number of the coated wire rods are inserted into a steel pipe, the steel pipe is cold-reduced, and then hot-rolled. A method for producing a composite material for metal fibers, comprising:
した被覆線材の多数本を挿入した鋼管を準備し、該鋼管
を冷間で縮管することを特徴とする金属繊維用複合素材
の製造方法。2. A composite material for metal fibers, characterized in that a steel pipe is prepared by inserting a large number of coated wire rods in which a wire rod as a metal fiber raw material is coated with a strip steel, and the steel pipe is cold-compressed. Production method.
とを特徴とする請求項1又は2に記載の金属繊維用複合
素材の製造方法。3. The method for producing a composite material for metal fibers according to claim 1, wherein the cold shrink tube is a press shrink tube.
焼式加熱炉と誘導加熱炉で加熱し、その後圧延を行うこ
とを特徴とする請求項1又は3に記載の金属繊維用複合
素材の製造方法。4. The composite material for metal fibers according to claim 1, wherein the hot rolling is performed by heating only in an induction heating furnace or in a combustion heating furnace and an induction heating furnace, and then rolling. Manufacturing method.
0.04質量%以下であることを特徴とする請求項1乃
至4のいずれかに記載の金属繊維用複合素材の製造方
法。5. The method for producing a composite material for metal fibers according to claim 1, wherein the strip steel and the steel pipe have a carbon content of 0.04 mass% or less.
レス鋼線材であることを特徴とする請求項1乃至5のい
ずれかに記載の金属繊維用複合素材の製造方法。6. The method for producing a composite material for metal fibers according to claim 1, wherein the wire material as the metal fiber raw material is a stainless steel wire material.
心部に鋼棒を挿入することを特徴とする請求項1乃至6
のいずれかに記載の金属繊維用複合素材の製造方法。7. The steel rod is inserted into the central portion of the steel pipe together with the plurality of covered wire rods.
A method for producing a composite material for metal fibers according to any one of 1.
金属繊維用複合素材の製造方法で製造された金属繊維用
複合素材を伸線加工によって伸線し、次いで前記帯鋼及
び鋼管を除去することを特徴とする金属繊維の製造方
法。8. A composite material for metal fibers manufactured by the method for manufacturing a composite material for metal fibers according to claim 1, 3 or 5 is drawn by wire drawing, and then the strip steel and the steel pipe. A method for producing a metal fiber, which comprises removing
して被覆線材とする帯鋼被覆装置と、該被覆線材の多数
本を鋼管に挿入する挿入装置と、該鋼管を冷間で縮管す
る装置と、縮管した鋼管を圧延する熱間圧延装置とを有
することを特徴とする金属繊維用複合素材の製造装置。9. A strip steel coating device for coating a wire rod as a metal fiber raw material with a strip steel to form a coated wire rod, an insertion device for inserting a large number of the coated wire rods into a steel pipe, and cold shrinking of the steel pipe. An apparatus for producing a composite material for metal fibers, comprising: an apparatus for pipeting and a hot rolling apparatus for rolling a reduced steel pipe.
装置であることを特徴とする請求項9に記載の金属繊維
用複合素材の製造装置。10. The apparatus for producing a composite material for metal fibers according to claim 9, wherein the apparatus for cold shrinking is a press shrinking apparatus.
又は燃焼式加熱炉と誘導加熱炉とを有し、これら加熱炉
で加熱した後に圧延を行うことを特徴とする請求項9又
は10に記載の金属繊維用複合素材の製造装置。11. The hot rolling apparatus has an induction heating furnace alone or a combustion heating furnace and an induction heating furnace, and performs rolling after heating in these heating furnaces. An apparatus for producing a composite material for metal fibers according to.
細線を有し、外周を鋼管で覆われ、熱間圧延されてなる
金属繊維用複合素材であって、前記帯鋼及び鋼管は、そ
の炭素含有量が0.04質量%以下であることを特徴と
する金属繊維用複合素材。12. A composite material for metal fibers, comprising a large number of fine wires for metal fibers covered with a steel strip, the outer periphery of which is covered with a steel pipe and hot-rolled, wherein the steel strip and the steel pipe are And a carbon material having a carbon content of 0.04% by mass or less.
炭素含有量が0.04質量%以下であることを特徴とす
る請求項12に記載の金属繊維用複合素材。13. The composite material for metal fibers according to claim 12, further comprising a steel wire in the central portion, wherein the steel wire has a carbon content of 0.04 mass% or less.
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