JP2017186671A - Method for producing molten aluminum plated steel wire - Google Patents

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忠昭 三尾野
Tadaaki Miono
忠昭 三尾野
鴨志田 真一
Shinichi Kamoshita
真一 鴨志田
服部 保徳
Yasunori Hattori
保徳 服部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently producing a molten aluminum plated steel wire that prevents a thin portion of a plating film from occurring and also prevents an aluminum lamp from being attached on the surface.SOLUTION: The method is characterized in that: a steel wire 2 is immersed in a molten aluminum plating bath 1, and after that, at a boundary between a molten aluminum plated steel wire 3 pulled up from the molten aluminum plating bath 1 and a bath surface 10 of the molten aluminum plating bath 1, a stabilization member 11 is brought into contact with the bath surface 10 of the molten aluminum plating bath 1 and the molten aluminum plated steel wire 3; a nozzle 12 for spraying inert gas is disposed at a position facing the stabilization member 11 across the molten aluminum plated steel wire 3; and inert gas having a temperature of 600-1000°C is sprayed at the pressure of 0.01-10 kPa from a tip 12a of the nozzle 12 to the boundary.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、例えば、自動車のワイヤーハーネスなどに好適に使用することができる溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a hot-dip aluminized steel wire. In more detail, this invention relates to the manufacturing method of the hot dip aluminized steel wire which can be used conveniently for the wire harness etc. of a motor vehicle, for example.

なお、本明細書において、溶融アルミニウムめっき鋼線は、溶融アルミニウムめっき浴に鋼線を浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴から鋼線を連続して引き上げることによってアルミニウムめっきが施された鋼線を意味する。また、溶融アルミニウムめっき浴は、溶融されているアルミニウムのめっき液を意味する。   In this specification, the hot-dip aluminum-plated steel wire is a steel wire that has been subjected to aluminum plating by continuously pulling the steel wire from the hot-dip aluminum plating bath after the steel wire is immersed in the hot-dip aluminum plating bath. Means. The molten aluminum plating bath means a molten aluminum plating solution.

自動車のワイヤーハーネスなどに用いられる電線には、従来、銅線が用いられている。しかし、近年、軽量化が要求されていることから、銅線よりも軽量である金属線が用いられた電線の開発が望まれている。   Conventionally, copper wires have been used for electric wires used in automobile wire harnesses and the like. However, in recent years, since weight reduction is required, development of an electric wire using a metal wire that is lighter than a copper wire is desired.

銅線よりも軽量である金属線として、鋼芯線に溶融アルミニウムめっきが施された溶融Alめっき鋼線が提案されている(例えば、特許文献1の請求項1参照)。前記溶融Alめっき鋼線は、鋼芯線からなる素材鋼線または鋼芯線の表面に亜鉛めっき層またはニッケルめっき層を有する素材鋼線を溶融アルミニウムめっき浴に浸漬させた後、気相空間に連続して引き上げることにより、製造されている(例えば、特許文献1の段落[0024]参照)。   As a metal wire that is lighter than a copper wire, a hot-dip Al-plated steel wire in which a hot-dip aluminum plating is applied to a steel core wire has been proposed (for example, refer to claim 1 of Patent Document 1). The molten Al-plated steel wire is made of a steel core wire, or a material steel wire having a galvanized layer or a nickel-plated layer on the surface of the steel core wire is immersed in a molten aluminum plating bath, and then continuously in a gas phase space. And is pulled up (see, for example, paragraph [0024] of Patent Document 1).

また、溶融アルミニウムめっき鋼線を製造する方法として、溶融アルミニウムめっき浴に鋼線を浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴から鋼線を連続して引き上げることによって溶融アルミニウムめっき鋼線を製造する方法であって、前記鋼線を溶融アルミニウムめっき浴に浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴から引き上げる際に、鋼線と溶融アルミニウムめっき浴の浴面との境界部で浴面および鋼線に安定化部材を接触させ、当該鋼線から1〜50mmの距離で離れた箇所にノズルの先端が位置するように先端の内径が1〜15mmのノズルを配設し、当該ノズルの先端から200〜800℃の温度を有する不活性ガスを2〜200L/minの体積流量で鋼線と溶融アルミニウムめっき浴の浴面との境界部に向けて吹き付けることを特徴とする溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。前記製造方法によれば、線径が均一であり、表面にアルミニウム塊が付着しがたい溶融アルミニウムめっき鋼線を効率よく製造することができるという優れた効果が奏される。しかし、前記方法によって溶融アルミニウムめっき鋼線を製造した場合、溶融アルミニウムめっき鋼線にめっき被膜の厚さが薄い部分が生じるおそれがある。   Moreover, as a method of manufacturing a molten aluminum plated steel wire, a method of manufacturing a molten aluminum plated steel wire by continuously pulling up the steel wire from the molten aluminum plating bath after the steel wire is immersed in the molten aluminum plating bath When the steel wire is immersed in a molten aluminum plating bath and then pulled up from the molten aluminum plating bath, the steel wire is stable to the bath surface and the steel wire at the boundary between the molten aluminum plating bath and the bath surface of the molten aluminum plating bath. And a nozzle having an inner diameter of 1 to 15 mm is disposed so that the tip of the nozzle is located at a location 1 to 50 mm away from the steel wire, and 200 to 800 from the tip of the nozzle. An inert gas having a temperature of ° C. is blown toward the boundary between the steel wire and the bath surface of the molten aluminum plating bath at a volume flow rate of 2 to 200 L / min. Method for producing a molten aluminum-plated steel wire characterized by attaching has been proposed (e.g., see Patent Document 2). According to the said manufacturing method, the wire diameter is uniform and the outstanding effect that the aluminum aluminum plating steel wire to which an aluminum lump cannot adhere easily to the surface can be manufactured efficiently is produced. However, when a hot dip galvanized steel wire is produced by the above-described method, there is a possibility that a portion having a thin plating film is formed on the hot dip galvanized steel wire.

また、溶融アルミニウムめっき浴の浴温は、熱効率を考慮した場合、低いほうが好ましいが、当該溶融アルミニウムめっき浴の融点よりも20℃高い温度以下である場合には、溶融アルミニウムめっき鋼線の表面にアルミニウム塊が付着するおそれがある(本明細書の比較例1、2、6および7参照)。   The temperature of the molten aluminum plating bath is preferably lower in consideration of thermal efficiency. However, when the temperature is 20 ° C. or higher than the melting point of the molten aluminum plating bath, There is a possibility that an aluminum lump may adhere (see Comparative Examples 1, 2, 6, and 7 in this specification).

めっき被膜の厚さが薄い部分を有する溶融アルミニウムめっき鋼線または表面にアルミニウム塊が付着した溶融アルミニウムめっき鋼線は、伸線加工を施したとき、その内部の鋼線が外部に露出したり、伸線加工時に溶融アルミニウムめっき鋼線の引き抜き抵抗が変動し、当該溶融アルミニウムめっき鋼線が断線したりするおそれがある。   When a hot-dip aluminum-plated steel wire having a thin part of the plating film or a hot-dip aluminum-plated steel wire with an aluminum lump attached to the surface is subjected to wire drawing, its internal steel wire is exposed to the outside, There is a possibility that the drawing resistance of the hot dip galvanized steel wire fluctuates during the wire drawing and the hot dip galvanized steel wire is broken.

特開2014−185355号公報JP 2014-185355 A 特開2015−134961号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-134961

本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、溶融アルミニウムめっき浴の浴温が低い温度であっても、めっき被膜の厚さが薄い部分が生じがたく、表面にアルミニウム塊が付着しがたい溶融アルミニウムめっき鋼線を効率よく製造することができる溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above prior art, and even when the bath temperature of a molten aluminum plating bath is low, a portion with a thin plating film is unlikely to be formed, and an aluminum lump is adhered to the surface. It is an object of the present invention to provide a method for producing a hot-dip aluminum-plated steel wire, which can efficiently produce a hard-working hot-dip aluminum-plated steel wire.

本発明は、
(1) 溶融アルミニウムめっき浴に鋼線を浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴から鋼線を連続して引き上げることによって溶融アルミニウムめっき鋼線を製造する方法であって、鋼線を当該溶融アルミニウムめっき浴に浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴から引き上げられた溶融アルミニウムめっき鋼線と溶融アルミニウムめっき浴の浴面との境界部で安定化部材を当該溶融アルミニウムめっき浴の浴面および当該溶融アルミニウムめっき鋼線と接触させ、当該溶融アルミニウムめっき鋼線を介して当該安定化部材と対向する位置に不活性ガスを吹き付けるためのノズルを配設し、当該ノズルの先端から前記境界部に600〜1000℃の温度を有する不活性ガスを0.01〜10kPaの圧力で吹き付けることを特徴とする溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法、
(2) 鋼線が炭素鋼またはステンレス鋼からなる鋼線である前記(1)に記載の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法、
(3) 溶融アルミニウムめっき浴の浴温を当該溶融アルミニウムめっき浴の融点よりも15℃以上高くなるように調整する前記(1)または(2)に記載の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法、および
(4) 溶融アルミニウムめっき浴に鋼線を浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴から鋼線を連続して引き上げる際に、鋼線の通線速度を10〜200m/minに調整する前記(1)〜(3)のいずれかに記載の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法
に関する。
The present invention
(1) A method for producing a molten aluminum plated steel wire by immersing a steel wire in a molten aluminum plating bath and then continuously pulling up the steel wire from the molten aluminum plating bath, wherein the steel wire is made of the molten aluminum After dipping in the plating bath, the stabilizing member is connected to the boundary between the molten aluminum plating steel wire pulled up from the molten aluminum plating bath and the molten aluminum plating bath, and the molten aluminum plating bath and molten A nozzle for bringing an inert gas into contact with the aluminum-plated steel wire and spraying an inert gas at a position facing the stabilizing member via the molten aluminum-plated steel wire is provided from the tip of the nozzle to the boundary portion. It is characterized by spraying an inert gas having a temperature of 1000 ° C. at a pressure of 0.01 to 10 kPa. A method for producing a hot-dip aluminized steel wire,
(2) The method for producing a hot-dip aluminized steel wire according to (1), wherein the steel wire is a steel wire made of carbon steel or stainless steel,
(3) The method for producing a molten aluminum plated steel wire according to (1) or (2) above, wherein the bath temperature of the molten aluminum plating bath is adjusted to be 15 ° C. or higher than the melting point of the molten aluminum plating bath, and (4) After dipping the steel wire in the molten aluminum plating bath, when the steel wire is continuously pulled up from the molten aluminum plating bath, the wire speed of the steel wire is adjusted to 10 to 200 m / min (1 ) To a method for producing a hot-dip aluminized steel wire according to any one of (3).

本発明の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法によれば、溶融アルミニウムめっき浴の浴温が低い温度であっても、めっき被膜の厚さが薄い部分が生じがたく、表面にアルミニウム塊が付着しがたい溶融アルミニウムめっき鋼線を効率よく製造することができるという優れた効果が奏される。   According to the method for producing a hot-dip aluminum-plated steel wire of the present invention, even if the bath temperature of the hot-dip aluminum plating bath is low, a portion having a thin plating film is hardly formed, and aluminum lump is adhered to the surface. The outstanding effect that a difficult-to-use hot-dip aluminized steel wire can be produced efficiently is exhibited.

本発明の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法の一実施態様を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows one embodiment of the manufacturing method of the hot dip galvanized steel wire of this invention. 図1に示される鋼線導入部制御装置の一実施態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows one embodiment of the steel wire introduction part control apparatus shown by FIG. 図1および図2に示される鋼線導入部制御装置に用いられる浴面制御装置の一実施態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows one embodiment of the bath surface control apparatus used for the steel wire introduction part control apparatus shown by FIG. 1 and FIG. 本発明の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法において、鋼線を溶融アルミニウムめっき浴から引き上げる際の鋼線と溶融アルミニウムめっき浴の浴面との境界部の概略説明図である。In the manufacturing method of the molten aluminum plating steel wire of this invention, it is a schematic explanatory drawing of the boundary part of the steel wire at the time of pulling up a steel wire from a molten aluminum plating bath, and the bath surface of a molten aluminum plating bath. 各実施例および各比較例で得られた溶融アルミニウムめっき鋼線のめっき被膜の平均厚さを測定する方法の一実施態様を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows one embodiment of the method of measuring the average thickness of the plating film of the hot-dip aluminum plating steel wire obtained by each Example and each comparative example.

本発明の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法は、前記したように、溶融アルミニウムめっき浴に鋼線を浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴から鋼線を連続して引き上げることによって溶融アルミニウムめっき鋼線を製造する方法であり、鋼線を当該溶融アルミニウムめっき浴に浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴から引き上げられた溶融アルミニウムめっき鋼線と溶融アルミニウムめっき浴の浴面との境界部で安定化部材を当該溶融アルミニウムめっき浴の浴面および当該溶融アルミニウムめっき鋼線と接触させ、当該溶融アルミニウムめっき鋼線を介して当該安定化部材と対向する位置に不活性ガスを吹き付けるためのノズルを配設し、当該ノズルの先端から前記境界部に600〜1000℃の温度を有する不活性ガスを0.01〜10kPaの圧力で吹き付けることを特徴とする。   As described above, the method for producing a hot-dip aluminum-plated steel wire of the present invention includes hot-dip aluminum-plated steel by continuously pulling the steel wire from the hot-dip aluminum plating bath after the steel wire is immersed in the hot-dip aluminum plating bath. A method of manufacturing a wire, which is stable at the boundary between the molten aluminum plating steel wire pulled up from the molten aluminum plating bath and the bath surface of the molten aluminum plating bath after the steel wire is immersed in the molten aluminum plating bath And a nozzle for spraying an inert gas to a position facing the stabilizing member through the molten aluminum plated steel wire, with the stabilizing member brought into contact with the bath surface of the molten aluminum plated bath and the molten aluminum plated steel wire. Inactive having a temperature of 600-1000 ° C. from the tip of the nozzle to the boundary Wherein the blowing gas at a pressure of 0.01~10KPa.

本発明の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法によれば、前記操作が採られているので、溶融アルミニウムめっき浴の浴温が低い温度であっても、めっき被膜の厚さが薄い部分が生じがたく、表面にアルミニウム塊が付着しがたい溶融アルミニウムめっき鋼線を効率よく製造することができる。   According to the method for producing a hot-dip aluminum-plated steel wire of the present invention, since the above-described operation is adopted, even if the bath temperature of the hot-dip aluminum plating bath is low, a portion having a thin plating film may occur. In addition, it is possible to efficiently produce a hot-dip aluminum-plated steel wire in which an aluminum lump is difficult to adhere to the surface.

本明細書において、溶融アルミニウムめっき浴の浴温が低い温度とは、溶融アルミニウムめっき浴の浴温が、当該溶融アルミニウムめっき浴の融点よりも15℃以上高い温度であって、当該溶融アルミニウムめっき浴の融点よりも20℃高い温度以下の温度であることを意味する。   In this specification, the temperature at which the bath temperature of the molten aluminum plating bath is low is a temperature at which the bath temperature of the molten aluminum plating bath is 15 ° C. or more higher than the melting point of the molten aluminum plating bath, It means that the temperature is 20 ° C. or higher than the melting point.

以下に、本発明の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法を図面に基づいて説明するが、本発明は、当該図面に記載の実施態様のみに限定されるものではない。   Below, although the manufacturing method of the hot dip galvanized steel wire of this invention is demonstrated based on drawing, this invention is not limited only to the embodiment as described in the said drawing.

図1は、本発明の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法の一実施態様を示す概略説明図である。   FIG. 1 is a schematic explanatory view showing one embodiment of a method for producing a hot-dip aluminized steel wire of the present invention.

本発明の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法では、溶融アルミニウムめっき浴1に鋼線2を浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴1から鋼線2を連続して引き上げることにより、溶融アルミニウムめっき鋼線3が製造される。   In the manufacturing method of the hot dip aluminum plating steel wire of the present invention, after the steel wire 2 is immersed in the hot dip aluminum plating bath 1, the steel wire 2 is continuously pulled up from the hot dip aluminum plating bath 1 to thereby obtain hot dip aluminum plating steel. Line 3 is manufactured.

鋼線2を構成する鋼材としては、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Examples of the steel material constituting the steel wire 2 include stainless steel and carbon steel, but the present invention is not limited to such examples.

ステンレス鋼は、クロム(Cr)を10質量%以上含有する合金鋼である。ステンレス鋼としては、例えば、JIS G4309に規定されているオーステナイト系の鋼材、フェライト系の鋼材、マルテンサイト系の鋼材などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。ステンレス鋼の具体例としては、SUS301、SUS304などの一般にオーステナイト相が準安定であるとされるステンレス鋼;SUS305、SUS310、SUS316などの安定オーステナイト系ステンレス鋼;SUS405、SUS410L、SUS429、SUS430、SUS434、SUS436、SUS444、SUS447などのフェライト系ステンレス鋼;SUS403、SUS410、SUS416、SUS420、SUS431、SUS440などのマルテンサイト系ステンレス鋼などをはじめ、SUS200番台に分類されるクロム−ニッケル−マンガン系のステンレス鋼などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Stainless steel is an alloy steel containing 10% by mass or more of chromium (Cr). Examples of the stainless steel include austenitic steel materials, ferritic steel materials, martensitic steel materials and the like specified in JIS G4309, but the present invention is not limited only to such examples. Specific examples of the stainless steel include stainless steels such as SUS301 and SUS304, which are generally considered to be metastable; austenitic stainless steels such as SUS305, SUS310, and SUS316; SUS405, SUS410L, SUS429, SUS430, SUS434, Ferritic stainless steels such as SUS436, SUS444, and SUS447; martensitic stainless steels such as SUS403, SUS410, SUS416, SUS420, SUS431, and SUS440, as well as chromium-nickel-manganese stainless steel classified in the SUS200 series However, the present invention is not limited to such examples.

炭素鋼は、炭素(C)を0.02質量%以上含有する鋼材である。炭素鋼としては、例えば、JIS G3506の硬鋼線材の規格に規定されている鋼材、JIS G3505の軟鋼線材の規格に規定されている鋼材などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。炭素鋼の具体例としては、硬鋼、軟鋼などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Carbon steel is a steel material containing 0.02% by mass or more of carbon (C). Examples of carbon steel include steel materials specified in the standard of hard steel wire rods of JIS G3506, steel materials specified in the standard of mild steel wire rods of JIS G3505, and the present invention is limited to such examples only. Is not to be done. Specific examples of carbon steel include hard steel and mild steel, but the present invention is not limited to such examples.

前記鋼材のなかでは、溶融アルミニウムめっき鋼線3の引張強度を高める観点から、ステンレス鋼および炭素鋼が好ましい。   Among the steel materials, stainless steel and carbon steel are preferable from the viewpoint of increasing the tensile strength of the hot-dip aluminized steel wire 3.

鋼線2の直径は、特に限定されず、溶融アルミニウムめっき鋼線3の用途に応じて適宜調整することが好ましい。例えば、溶融アルミニウムめっき鋼線3を自動車のワイヤーハーネスなどの用途に用いる場合には、鋼線2の直径は、通常、0.05〜0.5mm程度であることが好ましい。   The diameter of the steel wire 2 is not specifically limited, It is preferable to adjust suitably according to the use of the hot-dip aluminum plating steel wire 3. FIG. For example, when the hot-dip aluminum-plated steel wire 3 is used for an application such as an automobile wire harness, the diameter of the steel wire 2 is usually preferably about 0.05 to 0.5 mm.

鋼線2は、溶融アルミニウムめっきが施される前に脱脂されていてもよい。鋼線2の脱脂は、例えば、鋼線2をアルカリ脱脂液に浸漬した後、水洗し、鋼線2に付着しているアルカリ分を中和し、再び水洗することによって脱脂を行なう方法、鋼線2をアルカリ脱脂液に浸漬した状態で鋼線2に通電することによって電解脱脂を行なう方法などによって行なうことができる。なお、前記アルカリ脱脂液には、脱脂力を向上させる観点から、界面活性剤を含有させてもよい。   The steel wire 2 may be degreased before hot-dip aluminum plating is performed. The steel wire 2 is degreased by, for example, a method of degreasing the steel wire 2 by immersing the steel wire 2 in an alkaline degreasing solution, washing with water, neutralizing the alkali content adhering to the steel wire 2, and washing again with water. It can be performed by a method in which electrolytic degreasing is performed by energizing the steel wire 2 with the wire 2 immersed in an alkaline degreasing solution. The alkali degreasing solution may contain a surfactant from the viewpoint of improving the degreasing power.

図1において、鋼線2は、送出装置4から送り出され、矢印A方向に連続的に通線され、めっき浴槽5内の溶融アルミニウムめっき浴1に浸漬される。   In FIG. 1, a steel wire 2 is sent out from a delivery device 4, continuously passed in the direction of arrow A, and immersed in a molten aluminum plating bath 1 in a plating bath 5.

なお、鋼線2が炭素鋼からなる鋼線2である場合、鋼線2が脱脂されていても溶融アルミニウムめっきを行なうまでの間に鋼線2の表面に錆が発生するおそれがあることから、送出装置4から溶融アルミニウムめっき浴1との間で鋼線2の脱脂を行なうことが好ましい。炭素鋼からなる鋼線2の脱脂は、前記鋼線2の脱脂と同様の方法によって行なうことができる。   In addition, when the steel wire 2 is the steel wire 2 which consists of carbon steel, even if the steel wire 2 is degreased, there is a possibility that rust may be generated on the surface of the steel wire 2 before performing hot-dip aluminum plating. The steel wire 2 is preferably degreased between the delivery device 4 and the molten aluminum plating bath 1. Degreasing of the steel wire 2 made of carbon steel can be performed by the same method as the degreasing of the steel wire 2.

溶融アルミニウムめっき浴1には、アルミニウムのみが用いられていてもよく、必要により、本発明の目的を阻害しない範囲内で他の元素が含有されていてもよい。前記他の元素としては、例えば、ニッケル、クロム、亜鉛、ケイ素、銅、鉄などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの他の元素をアルミニウムに含有させた場合には、めっき被膜の機械的強度を高めることができ、ひいては溶融アルミニウムめっき鋼線3の引張強度を高めることができる。前記他の元素のなかでは、鋼線2の種類にもよるが、鋼線2に含まれている鉄とめっき被膜に含まれているアルミニウムとの間で脆性を有する鉄−アルミニウム合金層の生成を抑制し、めっき被膜の機械的強度を高めるとともに、溶融アルミニウムめっき浴1の融点を低下させることにより、鋼線2を効率よくめっきさせる観点から、ケイ素が好ましい。   In the molten aluminum plating bath 1, only aluminum may be used, and if necessary, other elements may be contained within a range not impairing the object of the present invention. Examples of the other elements include nickel, chromium, zinc, silicon, copper, and iron, but the present invention is not limited to such examples. When these other elements are contained in aluminum, the mechanical strength of the plating film can be increased, and as a result, the tensile strength of the hot-dip aluminum-plated steel wire 3 can be increased. Among the other elements, although depending on the type of the steel wire 2, formation of an iron-aluminum alloy layer having brittleness between iron contained in the steel wire 2 and aluminum contained in the plating film Silicon is preferable from the viewpoint of efficiently plating the steel wire 2 by reducing the melting point and increasing the mechanical strength of the plating film and lowering the melting point of the molten aluminum plating bath 1.

溶融アルミニウムめっき鋼線3の表面には、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるめっき被膜(図示せず)が形成されている。めっき被膜における前記他の元素の含有率の下限値は、0質量%であるが、当該他の元素が有する性質を十分に発現させる観点から、好ましくは0.3質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、さらに好ましくは1質量%以上であり、アルミニウム素線との接触による電位差腐食を抑制する観点から、好ましくは50質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは15質量%以下である。   A plated coating (not shown) made of aluminum or an aluminum alloy is formed on the surface of the molten aluminum plated steel wire 3. The lower limit of the content of the other element in the plating film is 0% by mass, but preferably 0.3% by mass or more, more preferably 0 from the viewpoint of sufficiently expressing the properties of the other element. 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and preferably 50% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and still more preferably 15% from the viewpoint of suppressing potential difference corrosion due to contact with the aluminum wire. It is below mass%.

なお、溶融アルミニウムめっき浴1には、ニッケル、クロム、亜鉛、銅、鉄などの元素が不可避的に混入することがある。   In addition, elements such as nickel, chromium, zinc, copper, and iron may be inevitably mixed into the molten aluminum plating bath 1.

本発明によれば、後述する鋼線2と溶融アルミニウムめっき浴1の浴面との境界部に600〜1000℃の温度を有する不活性ガスを0.01〜10kPaの圧力で吹き付けるという操作が採られていることから、溶融アルミニウムめっき浴1の浴温が低い場合であっても、めっき被膜の厚さが薄い部分が生じがたく、表面にアルミニウム塊が付着しがたい溶融アルミニウムめっき鋼線3を効率よく製造することができる。   According to the present invention, an operation of spraying an inert gas having a temperature of 600 to 1000 ° C. at a pressure of 0.01 to 10 kPa on a boundary portion between a steel wire 2 and a bath surface of the molten aluminum plating bath 1 described later is adopted. Therefore, even when the bath temperature of the molten aluminum plating bath 1 is low, a portion having a thin plating film is hardly formed and an aluminum lump does not easily adhere to the surface. Can be manufactured efficiently.

溶融アルミニウムめっき浴1の浴温の下限値は、めっき被膜の厚さが薄い部分が生じがたく、表面にアルミニウム塊が付着しがたい溶融アルミニウムめっき鋼線3を効率よく製造する観点から、当該溶融アルミニウムめっき浴1の融点よりも15℃以上高くなるように調整することが好ましい。   The lower limit value of the bath temperature of the hot-dip aluminum plating bath 1 is such that, from the viewpoint of efficiently producing the hot-dip aluminum-plated steel wire 3 in which a thin portion of the plating film is unlikely to be formed and an aluminum lump is difficult to adhere to the surface. It is preferable to adjust so as to be 15 ° C. or higher than the melting point of the molten aluminum plating bath 1.

溶融アルミニウムめっき浴1の浴温の上限値は、熱効率を向上させる観点から、溶融アルミニウムめっき浴1の融点よりも150℃高い温度以下の温度に調整することが好ましく、溶融アルミニウムめっき浴1の融点よりも120℃高い温度以下の温度に調整することがより好ましく、溶融アルミニウムめっき浴1の融点よりも80℃高い温度以下の温度に調整することがより一層好ましく、溶融アルミニウムめっき浴1の融点よりも50℃高い温度以下の温度に調整することがさらに好ましく、溶融アルミニウムめっき浴1の融点よりも25℃高い温度以下の温度に調整することがさらに一層好ましく、溶融アルミニウムめっき浴1の融点よりも20℃高い温度以下の温度に調整することが特に好ましい。   The upper limit of the bath temperature of the molten aluminum plating bath 1 is preferably adjusted to a temperature not higher than 150 ° C. higher than the melting point of the molten aluminum plating bath 1 from the viewpoint of improving thermal efficiency. It is more preferable to adjust the temperature to 120 ° C. or higher, and it is even more preferable to adjust the temperature to 80 ° C. or higher than the melting point of the molten aluminum plating bath 1. Is more preferably adjusted to a temperature not higher than 50 ° C., more preferably adjusted to a temperature not higher than 25 ° C. higher than the melting point of the molten aluminum plating bath 1, and more preferably than the melting point of the molten aluminum plating bath 1. It is particularly preferable to adjust the temperature to 20 ° C. or higher.

なお、溶融アルミニウムめっき浴1の浴温は、熱電対を保護するための保護管の中に熱電対を挿入した温度センサを溶融アルミニウムめっき浴1の浴面から深さ約300mmの位置で溶融アルミニウムめっき浴1から引き上げられる鋼線2の近傍に浸漬させて測定したときの値である。   In addition, the bath temperature of the molten aluminum plating bath 1 is a molten aluminum at a position about 300 mm deep from the bath surface of the molten aluminum plating bath 1 by inserting a temperature sensor into a protective tube for protecting the thermocouple. It is a value when immersed in the vicinity of the steel wire 2 pulled up from the plating bath 1 and measured.

本発明においては、めっき被膜の厚さが薄い部分が生じがたく、表面にアルミニウム塊が付着しがたい溶融アルミニウムめっき鋼線3を効率よく製造する観点から、鋼線2を溶融アルミニウムめっき浴1に浸漬させる前に、鋼線2を加熱するための加熱装置6および鋼線2の表面に酸化膜が付着することを防止するための浴面制御装置7を有する溶融アルミニウムめっき用鋼線導入部制御装置8に鋼線2を通過させることが好ましい。   In the present invention, from the viewpoint of efficiently producing a hot-dip aluminum-plated steel wire 3 in which a thin portion of the plating film is unlikely to be formed and an aluminum lump is difficult to adhere to the surface, the hot-dip aluminum plating bath 1 A steel wire introduction part for hot-dip aluminum plating having a heating device 6 for heating the steel wire 2 and a bath surface control device 7 for preventing the oxide film from adhering to the surface of the steel wire 2 before being immersed in the steel wire 2 It is preferable to pass the steel wire 2 through the control device 8.

鋼線導入部制御装置8としては、例えば、図2に示される鋼線導入部制御装置8などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。図2は、図1に示される鋼線導入部制御装置8の一実施態様を示す概略断面図である。鋼線導入部制御装置8は、加熱装置6および浴面制御装置7を有する。   Examples of the steel wire introduction unit control device 8 include the steel wire introduction unit control device 8 shown in FIG. 2, but the present invention is not limited to such examples. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the steel wire introduction section control device 8 shown in FIG. The steel wire introduction unit control device 8 includes a heating device 6 and a bath surface control device 7.

図2に示されるように、加熱装置6は、例えば、ステンレス鋼などの鋼材からなる管状の加熱装置本体6aを有する。加熱装置本体6aの内部6bは、鋼線2を矢印B方向に通線させるために空洞となっている。加熱装置本体6aの側面には、加熱ガスを通気するための加熱ガス通気口6cを有する枝管6eが配設されている。   As shown in FIG. 2, the heating device 6 includes a tubular heating device body 6a made of a steel material such as stainless steel. The interior 6b of the heating device body 6a is hollow in order to pass the steel wire 2 in the direction of arrow B. A branch pipe 6e having a heating gas vent 6c for ventilating the heating gas is disposed on the side surface of the heating device body 6a.

加熱装置6に通気される加熱ガスとしては、例えば、空気をはじめ、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどの不活性ガスなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのなかでは、加熱装置6の下端6dから排出された加熱ガスを当該加熱装置6の下方に配設されている浴面制御装置7の上端7aの導入口からその内部に通気し、その内部を不活性ガス雰囲気とすることにより、浴面制御装置7内の溶融アルミニウムめっき浴1が酸化されることを防止する観点から、不活性ガスが好ましい。加熱ガスの温度は、使用される鋼線2の種類および直径、通線速度、加熱ガスの流量などの条件によって異なるので一概には決定することができないことから、当該条件に応じて鋼線2が適切に加熱されるように調整することが好ましい。   Examples of the heating gas vented to the heating device 6 include air, inert gases such as nitrogen gas, argon gas, and helium gas, but the present invention is not limited to such examples. Absent. In these, the heated gas discharged | emitted from the lower end 6d of the heating apparatus 6 is ventilated into the inside from the inlet of the upper end 7a of the bath surface control apparatus 7 arrange | positioned under the said heating apparatus 6, The inside From the viewpoint of preventing the molten aluminum plating bath 1 in the bath surface control device 7 from being oxidized, an inert gas is preferable. Since the temperature of the heated gas varies depending on conditions such as the type and diameter of the steel wire 2 used, the wire speed, and the flow rate of the heated gas, it cannot be determined unconditionally. It is preferable to adjust so that is heated appropriately.

鋼線2の加熱温度は、溶融アルミニウムめっき鋼線3を効率よく製造する観点から、好ましくは60℃以上、より好ましくは80℃以上、さらに好ましくは150℃以上、さらに一層好ましくは200℃以上であり、その上限は、鋼線2の種類などによって異なるので一概には決定することができないが、エネルギー効率を考慮して、通常、好ましくは1000℃以下、より好ましくは900℃以下、さらに好ましくは800℃以下である。なお、前記加熱温度は、以下の実施例に記載の方法に基づいて測定したときの温度である。   The heating temperature of the steel wire 2 is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, even more preferably 200 ° C. or higher, from the viewpoint of efficiently producing the hot-dip aluminized steel wire 3. The upper limit varies depending on the type of the steel wire 2 and cannot be determined unconditionally. However, in consideration of energy efficiency, it is usually preferably 1000 ° C. or less, more preferably 900 ° C. or less, and further preferably 800 ° C. or lower. In addition, the said heating temperature is a temperature when it measures based on the method as described in a following example.

図2に示される加熱装置本体6aの長さは、鋼線2が所定温度に加熱されるように調整することができる長さであればよく、特に限定されないが、その一例を挙げれば、例えば、1〜5m程度である。また、加熱装置本体6aの内部6bの直径は、使用される鋼線2の直径および種類などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、鋼線2の直径の1.5〜50倍程度である。その一例を示せば、例えば、鋼線2の直径が0.2mmの鋼線2を用いる場合には、加熱装置本体6aの内部6bの直径は、0.3〜10mm程度であることが好ましい。   The length of the heating device main body 6a shown in FIG. 2 is not particularly limited as long as the length can be adjusted so that the steel wire 2 is heated to a predetermined temperature. 1 to 5 m. Moreover, since the diameter of the inside 6b of the heating apparatus main body 6a differs depending on the diameter and type of the steel wire 2 to be used, it cannot be determined unconditionally. It is about twice. If the example shows, for example, when using the steel wire 2 whose diameter of the steel wire 2 is 0.2 mm, it is preferable that the diameter of the inside 6b of the heating apparatus main body 6a is about 0.3-10 mm.

加熱装置本体6aの側面には、加熱ガス通気口6cを有する枝管6eが配設されている。当該枝管6eの加熱ガス通気口6cから加熱ガスを通気することにより、加熱装置6内に通線される鋼線2を加熱することができるほか、枝管6e内にヒーター(図示せず)を配設し、当該ヒーターによって枝管6e内に通気される加熱ガスを加熱してもよい。図2に示される実施態様では、枝管6eが7本配設されているが、枝管6eの数には特に限定がなく、当該枝管6eの数は、1本だけであってもよく、あるいは2〜10本程度であってもよい。   A branch pipe 6e having a heated gas vent 6c is disposed on the side surface of the heating apparatus body 6a. By ventilating the heating gas from the heating gas vent 6c of the branch pipe 6e, the steel wire 2 passed through the heating device 6 can be heated, and a heater (not shown) is provided in the branch pipe 6e. The heating gas vented into the branch pipe 6e may be heated by the heater. In the embodiment shown in FIG. 2, seven branch pipes 6e are provided. However, the number of branch pipes 6e is not particularly limited, and the number of branch pipes 6e may be only one. Or about 2-10 may be sufficient.

図2に示される実施態様においては、加熱装置6の下端6dと当該加熱装置6の下方に配設されている浴面制御装置7の上端7aとの間に間隙Dが設けられている。前記間隙Dは、当該間隙Dから加熱ガスを効率よく排出する観点から、3〜10mm程度であることが好ましい。なお、間隙Dは、必ずしも設けられている必要がなく、加熱装置6と浴面制御装置7とを別部材で構成しておき、両者を例えば螺子嵌合などによって一体化させてもよい。加熱装置6と浴面制御装置7とを一体化させた場合には、必要により、加熱装置6の内部に通気された加熱ガスを排出するための排出口(図示せず)を加熱装置6または浴面制御装置7の側面に設けてもよい。   In the embodiment shown in FIG. 2, a gap D is provided between the lower end 6 d of the heating device 6 and the upper end 7 a of the bath surface control device 7 disposed below the heating device 6. The gap D is preferably about 3 to 10 mm from the viewpoint of efficiently discharging the heated gas from the gap D. Note that the gap D is not necessarily provided, and the heating device 6 and the bath surface control device 7 may be configured as separate members, and may be integrated by, for example, screw fitting. When the heating device 6 and the bath surface control device 7 are integrated, if necessary, an outlet (not shown) for discharging the heated gas vented into the heating device 6 is provided in the heating device 6 or You may provide in the side surface of the bath surface control apparatus 7. FIG.

なお、本発明においては、加熱装置6の代わりに、例えば、通電加熱装置、誘導加熱装置などを用いることができる。   In the present invention, for example, an electric heating device, an induction heating device, or the like can be used instead of the heating device 6.

浴面制御装置7は、例えば、図3に示される浴面制御装置7などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。図3は、図1および図2に示される鋼線導入部制御装置8に用いられる浴面制御装置7の一実施態様を示す概略断面図である。   Examples of the bath surface control device 7 include the bath surface control device 7 shown in FIG. 3, but the present invention is not limited to such examples. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the bath surface control device 7 used in the steel wire introduction portion control device 8 shown in FIGS. 1 and 2.

図3に示されるように、浴面制御装置7は、その内部に鋼線2を矢印C方向に貫通させるための貫通孔9aを有する管状体9を有する。浴面制御装置7の全長Lは、通常、好ましくは30〜500mm、より好ましくは40〜300mm、さらに好ましくは50〜100mmである。   As shown in FIG. 3, the bath surface control device 7 has a tubular body 9 having a through hole 9 a for allowing the steel wire 2 to penetrate in the direction of arrow C therein. The total length L of the bath surface control device 7 is usually preferably 30 to 500 mm, more preferably 40 to 300 mm, and still more preferably 50 to 100 mm.

管状体9は、溶融アルミニウムめっき浴1に浸漬される側の一端の端部から長手方向に沿って図3に示される仮想線Pまで溶融アルミニウムめっき浴1に浸漬させるための浸漬領域9bを有する。浸漬領域9bの長さは、通常、好ましくは2〜20mm、より好ましくは5〜15mm以上である。   The tubular body 9 has an immersion region 9b for immersing in the molten aluminum plating bath 1 from the end of one end on the side immersed in the molten aluminum plating bath 1 to a virtual line P shown in FIG. 3 along the longitudinal direction. . The length of the immersion region 9b is usually preferably 2 to 20 mm, more preferably 5 to 15 mm or more.

管状体9の長手方向において、溶融アルミニウムめっき浴1に浸漬されない部分の長さは、通常、好ましくは5mm以上、より好ましくは10mm以上である。   In the longitudinal direction of the tubular body 9, the length of the portion not immersed in the molten aluminum plating bath 1 is usually preferably 5 mm or more, more preferably 10 mm or more.

管状体9が有する貫通孔9aの開口部の面積と溶融アルミニウムめっきに使用される鋼線2の横断面(いわゆる鋼線2の断面)における面積との比〔管状体9が有する貫通孔9aの開口部の面積/鋼線2の横断面における面積〕の値は、鋼線2を管状体9の貫通孔9a内に円滑に導入する観点から、好ましくは3以上であり、鋼線2に酸化膜が付着することを防止する観点から、好ましくは4000以下、より好ましくは3000以下、さらに好ましくは2000以下、さらに一層好ましくは1000以下である。   Ratio of the area of the opening of the through hole 9a of the tubular body 9 to the area of the cross section of the steel wire 2 used for hot dip aluminum plating (so-called cross section of the steel wire 2) [of the through hole 9a of the tubular body 9 The value of the area of the opening / the area in the cross section of the steel wire 2 is preferably 3 or more from the viewpoint of smoothly introducing the steel wire 2 into the through hole 9a of the tubular body 9, and is oxidized to the steel wire 2 From the viewpoint of preventing the film from attaching, it is preferably 4000 or less, more preferably 3000 or less, still more preferably 2000 or less, and still more preferably 1000 or less.

管状体9が有する貫通孔9aの開口部の形状は、任意であり、円形であってもよく、その他の形状であってもよい。管状体9が有する貫通孔9aの開口部と鋼線2との間隙(クリアランス)は、管状体9の貫通孔9aの内壁と鋼線2との摺動を防止する観点から、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm以上、さらに好ましくは50μm以上、さらに一層好ましくは100μm以上である。   The shape of the opening part of the through-hole 9a which the tubular body 9 has is arbitrary, circular shape may be sufficient as it, and other shapes may be sufficient as it. The gap (clearance) between the opening of the through hole 9a of the tubular body 9 and the steel wire 2 is preferably 10 μm or more from the viewpoint of preventing sliding between the inner wall of the through hole 9a of the tubular body 9 and the steel wire 2. More preferably, it is 20 μm or more, more preferably 50 μm or more, and still more preferably 100 μm or more.

なお、管状体9が有する貫通孔9aの開口部は、図3に示されるように、管状体9の一端に鋼線2を導入するための導入口9cにおける開口部9dおよび管状体9の他端に鋼線2を排出するための排出口9eにおける開口部9fである。開口部9dおよび開口部9fにおける面積および形状は、同一であってもよく、異なっていてもよいが、鋼線2が管状体9の貫通孔9a内で円滑に通線され、管状体9の貫通孔9aの内壁と鋼線2とが摺動することを回避し、表面全体にめっき被膜が形成された溶融アルミニウムめっき鋼線3を効率よく製造する観点から、図3に示されるように、開口部9dおよび開口部9fにおける面積および形状がそれぞれ同一であることが好ましい。   As shown in FIG. 3, the opening of the through-hole 9 a of the tubular body 9 includes the opening 9 d in the introduction port 9 c for introducing the steel wire 2 to one end of the tubular body 9, and the tubular body 9. It is the opening part 9f in the discharge port 9e for discharging | emitting the steel wire 2 at an end. The area and shape of the opening 9d and the opening 9f may be the same or different, but the steel wire 2 is smoothly passed through the through hole 9a of the tubular body 9, and the tubular body 9 From the viewpoint of efficiently producing a hot-dip aluminum-plated steel wire 3 in which a plating film is formed on the entire surface, avoiding sliding between the inner wall of the through-hole 9a and the steel wire 2, as shown in FIG. The area and shape of the opening 9d and the opening 9f are preferably the same.

必要により鋼線導入部制御装置8を通過した鋼線2は、溶融アルミニウムめっき浴1に浸漬される。   If necessary, the steel wire 2 that has passed through the steel wire introduction part control device 8 is immersed in the molten aluminum plating bath 1.

鋼線2の通線速度は、溶融アルミニウムめっき鋼線3を効率よく製造する観点から、好ましくは10m/min以上、より好ましくは30m/min以上、さらに好ましくは50m/min以上であり、溶融アルミニウムめっき浴1の浴面に形成された酸化膜が飛散し難く、表面に当該酸化膜が付着し難い溶融アルミニウムめっき鋼線3を効率よく製造する観点から、好ましくは200m/min以下、より好ましくは150m/min以下、さらに好ましくは120m/min以下である。   The wire speed of the steel wire 2 is preferably 10 m / min or more, more preferably 30 m / min or more, and even more preferably 50 m / min or more from the viewpoint of efficiently producing the molten aluminum-plated steel wire 3. From the viewpoint of efficiently producing a hot-dip aluminum-plated steel wire 3 in which the oxide film formed on the bath surface of the plating bath 1 does not easily scatter and the oxide film does not easily adhere to the surface, it is preferably 200 m / min or less, more preferably It is 150 m / min or less, more preferably 120 m / min or less.

溶融アルミニウムめっき浴1に鋼線2が浸漬される時間(めっき時間)は、鋼線2の表面上に形成されるめっき被膜の厚さが所定の厚さとなるように調整される。溶融アルミニウムめっき浴1に鋼線2が浸漬される時間(めっき時間)は、要求されるめっき被膜の厚さ、溶融アルミニウムめっき浴1の浴温などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、1〜3秒間程度である。   The time during which the steel wire 2 is immersed in the molten aluminum plating bath 1 (plating time) is adjusted so that the thickness of the plating film formed on the surface of the steel wire 2 becomes a predetermined thickness. Although the time (plating time) in which the steel wire 2 is immersed in the molten aluminum plating bath 1 varies depending on the required thickness of the plating film, the bath temperature of the molten aluminum plating bath 1, etc., it cannot be generally determined. Usually, it is about 1 to 3 seconds.

次に、図1に示されるように、溶融アルミニウムめっき浴1に浸漬された鋼線2を溶融アルミニウムめっき浴1の浴面10から引き上げることにより、鋼線2の表面に溶融アルミニウムめっき浴1のめっき被膜が形成され、溶融アルミニウムめっき鋼線3が得られる。   Next, as shown in FIG. 1, the steel wire 2 immersed in the molten aluminum plating bath 1 is pulled up from the bath surface 10 of the molten aluminum plating bath 1, whereby the molten aluminum plating bath 1 is formed on the surface of the steel wire 2. A plating film is formed, and a hot-dip aluminum-plated steel wire 3 is obtained.

図4に示されるように、鋼線2を溶融アルミニウムめっき浴1から矢印E方向に引き上げたとき、溶融アルミニウムめっき浴1から引き上げられる溶融アルミニウムめっき鋼線3に随伴してめっき浴1の浴面10が持ち上げられることにより、メニスカス17が形成される。メニスカス17の先端17aが上方向に伸長しきとき、当該メニスカス17の先端17aが凝固してアルミニウム塊となり、当該アルミニウム塊が異物として溶融アルミニウムめっき鋼線3のめっき被膜18に付着するおそれがある。   As shown in FIG. 4, when the steel wire 2 is pulled up from the molten aluminum plating bath 1 in the direction of arrow E, the bath surface of the plating bath 1 accompanying the molten aluminum plated steel wire 3 pulled up from the molten aluminum plating bath 1. The meniscus 17 is formed by lifting 10. When the tip 17a of the meniscus 17 extends upward, the tip 17a of the meniscus 17 is solidified to form an aluminum lump, and the aluminum lump may adhere to the plating film 18 of the hot dip galvanized steel wire 3 as a foreign matter.

したがって、メニスカス17の先端17aが過度に上方向へ伸長することを抑制することにより、アルミニウム塊などの異物が溶融アルミニウムめっき鋼線3の表面に付着することを抑制するために、溶融アルミニウムめっき浴1から引き上げられた溶融アルミニウムめっき鋼線3と溶融アルミニウムめっき浴1の浴面10との境界部で安定化部材11を溶融アルミニウムめっき浴1の浴面10および溶融アルミニウムめっき鋼線3と接触させ、溶融アルミニウムめっき鋼線3を介して安定化部材11と対向する位置に不活性ガスを吹き付けるためのノズル12が配設される。   Accordingly, in order to prevent foreign matter such as an aluminum lump from adhering to the surface of the molten aluminum plated steel wire 3 by suppressing the tip 17a of the meniscus 17 from extending excessively upward, a molten aluminum plating bath The stabilizing member 11 is brought into contact with the bath surface 10 of the molten aluminum plating bath 1 and the molten aluminum plated steel wire 3 at the boundary between the molten aluminum plated steel wire 3 pulled up from 1 and the bath surface 10 of the molten aluminum plating bath 1. A nozzle 12 for spraying an inert gas is disposed at a position facing the stabilizing member 11 via the hot-dip aluminized steel wire 3.

なお、図4は、本発明の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法において、鋼線2を溶融アルミニウムめっき浴1から引き上げる際の鋼線2と溶融アルミニウムめっき浴1の浴面10との境界部の概略説明図である。   FIG. 4 shows a boundary portion between the steel wire 2 and the bath surface 10 of the molten aluminum plating bath 1 when the steel wire 2 is pulled up from the molten aluminum plating bath 1 in the method for producing a molten aluminum plated steel wire of the present invention. It is a schematic explanatory drawing.

安定化部材11としては、例えば、表面に耐熱クロス材11aが巻かれたステンレス鋼製の角棒などが挙げられる。耐熱クロス材11aとしては、例えば、セラミック繊維、炭素繊維、アラミド繊維、イミド繊維などの耐熱性繊維を含有する織布や不織布などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。耐熱クロス材11aは、溶融アルミニウムめっき鋼線3の表面にアルミニウム塊が付着することを抑制する観点から、当該耐熱クロス材11aにおいてアルミニウムが付着していない面(新生面)を溶融アルミニウムめっき鋼線3と接触させることが好ましい。   Examples of the stabilizing member 11 include a stainless steel square bar having a heat-resistant cloth material 11a wound around the surface thereof. Examples of the heat-resistant cloth material 11a include woven fabrics and non-woven fabrics containing heat-resistant fibers such as ceramic fibers, carbon fibers, aramid fibers, and imide fibers, but the present invention is limited only to such examples. is not. The heat-resistant cloth material 11a has a surface (new surface) on the surface of the heat-resistant cloth material 11a to which aluminum is not adhered to the surface of the molten aluminum-plated steel wire 3 to prevent the aluminum lump from adhering. It is preferable to contact with.

安定化部材11は、溶融アルミニウムめっき浴1の浴面10と溶融アルミニウムめっき鋼線3との双方に同時に接触させることが好ましい。このように安定化部材11を溶融アルミニウムめっき浴1の浴面10と溶融アルミニウムめっき鋼線3との双方に同時に接触させた場合には、溶融アルミニウムめっき浴1の浴面10の脈動が抑制されることにより、メニスカス17の脈動が抑制されることから、鋼線2の表面にめっき被膜18を均一に形成させることができる。なお、安定化部材11を溶融アルミニウムめっき鋼線3に接触させる際には、溶融アルミニウムめっき鋼線3が微小振動することを抑制する観点から、必要により、溶融アルミニウムめっき鋼線3に張力が加わるようにするために安定化部材11を溶融アルミニウムめっき鋼線3に軽く押し付けてもよい。   The stabilizing member 11 is preferably brought into contact with both the bath surface 10 of the molten aluminum plating bath 1 and the molten aluminum plated steel wire 3 simultaneously. Thus, when the stabilizing member 11 is simultaneously brought into contact with both the bath surface 10 of the molten aluminum plating bath 1 and the molten aluminum plated steel wire 3, the pulsation of the bath surface 10 of the molten aluminum plating bath 1 is suppressed. As a result, the pulsation of the meniscus 17 is suppressed, so that the plating film 18 can be uniformly formed on the surface of the steel wire 2. When the stabilizing member 11 is brought into contact with the hot dip galvanized steel wire 3, tension is applied to the hot dip galvanized steel wire 3 as necessary from the viewpoint of suppressing minute vibration of the hot dip aluminum plated steel wire 3. In order to do so, the stabilizing member 11 may be lightly pressed against the hot-dip aluminized steel wire 3.

溶融アルミニウムめっき鋼線3を介して安定化部材11と対向する位置に不活性ガスを吹き付けるためのノズル12が配設される。ノズル12の先端12aは、溶融アルミニウムめっき鋼線3と溶融アルミニウムめっき浴1の浴面10との境界部に不活性ガスを吹き付けられるように配設される。溶融アルミニウムめっき鋼線3からノズル12の先端12aまでの距離(最短距離)は、ノズル12の先端12aと溶融アルミニウムめっき鋼線3との接触を回避し、溶融アルミニウムめっき鋼線3を効率よく製造する観点から、好ましくは1mm以上であり、溶融アルミニウムめっき浴1の浴温が低い温度であっても、めっき被膜の厚さが薄い部分がほとんど生じず、表面にアルミニウム塊がほとんど付着しない溶融アルミニウムめっき鋼線3を得る観点から、好ましくは50mm以下、より好ましくは40mm以下、より一層好ましくは30mm以下、さらに好ましくは10mm以下、さらに一層好ましくは5mm以下である。   A nozzle 12 for spraying an inert gas is disposed at a position facing the stabilizing member 11 via the hot-dip aluminum-plated steel wire 3. The tip 12 a of the nozzle 12 is disposed so that an inert gas can be blown onto the boundary between the molten aluminum plated steel wire 3 and the bath surface 10 of the molten aluminum plating bath 1. The distance (shortest distance) from the molten aluminum plated steel wire 3 to the tip 12a of the nozzle 12 avoids contact between the tip 12a of the nozzle 12 and the molten aluminum plated steel wire 3, and efficiently produces the molten aluminum plated steel wire 3. In view of the above, the molten aluminum is preferably 1 mm or more, and even when the bath temperature of the molten aluminum plating bath 1 is low, the thin portion of the plating film is hardly formed, and the aluminum lump is hardly attached to the surface. From the viewpoint of obtaining the plated steel wire 3, it is preferably 50 mm or less, more preferably 40 mm or less, still more preferably 30 mm or less, still more preferably 10 mm or less, and even more preferably 5 mm or less.

ノズル12の先端12aの内径は、ノズル12の先端12aから吐出された不活性ガスを的確に溶融アルミニウムめっき鋼線3と溶融アルミニウムめっき浴1の浴面10との境界部に吹き付けることにより、溶融アルミニウムめっき鋼線3を効率よく製造する観点から、好ましくは1mm以上、より好ましくは1.5mm以上であり、めっき被膜18の厚さが薄い部分がほとんど生じず、表面にアルミニウム塊がほとんど付着しない溶融アルミニウムめっき鋼線3を得る観点から、好ましくは18mm以下、より好ましくは15mm以下、さらに好ましくは12mm以下である。   The inner diameter of the tip 12a of the nozzle 12 is melted by accurately blowing the inert gas discharged from the tip 12a of the nozzle 12 to the boundary portion between the molten aluminum plating steel wire 3 and the bath surface 10 of the molten aluminum plating bath 1. From the viewpoint of efficiently producing the aluminum-plated steel wire 3, it is preferably 1 mm or more, more preferably 1.5 mm or more, and there is almost no thin portion of the plating film 18 and almost no aluminum lump adheres to the surface. From the viewpoint of obtaining the hot-dip aluminum-plated steel wire 3, it is preferably 18 mm or less, more preferably 15 mm or less, and even more preferably 12 mm or less.

不活性ガスは、例えば、図1に示される不活性ガス供給装置13から配管14を介してノズル12に供給することができる。なお、不活性ガスの流量を調整するために、例えば、バルブなどの流量制御装置(図示せず)が不活性ガス供給装置13または配管14に設けられていてもよい。   For example, the inert gas can be supplied to the nozzle 12 from the inert gas supply device 13 shown in FIG. In order to adjust the flow rate of the inert gas, for example, a flow rate control device (not shown) such as a valve may be provided in the inert gas supply device 13 or the pipe 14.

不活性ガスは、溶融しているアルミニウムに対して不活性であるガスを意味する。不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。不活性ガスのなかでは、窒素ガスが好ましい。なお、不活性ガスには、本発明の目的を阻害しない範囲内で、例えば、酸素ガス、炭酸ガスなどが含まれていてもよい。   An inert gas means a gas that is inert to the molten aluminum. Examples of the inert gas include nitrogen gas, argon gas, helium gas, and the like, but the present invention is not limited to such examples. Of the inert gases, nitrogen gas is preferred. Note that the inert gas may contain, for example, oxygen gas, carbon dioxide gas, or the like within a range that does not impair the object of the present invention.

ノズル12の先端12aから吐出される不活性ガスの圧力は、0.01〜10kPaに調整されているとともに、不活性ガスの温度が、600〜1000℃に調整されている。本発明においては、鋼線2を溶融アルミニウムめっき浴1に浸漬させた後、溶融アルミニウムめっき浴1から引き上げる際に、ノズル12の先端12aから溶融アルミニウムめっき鋼線3と溶融アルミニウムめっき浴1の浴面10との境界部に吹き付けるための不活性ガスの圧力を0.01〜10kPaに調整するとともに、不活性ガスの温度を600〜1000℃に調整するので、溶融アルミニウムめっき浴1の浴温が低い温度であっても、めっき被膜18の厚さが薄い部分がほとんど生じない溶融アルミニウムめっき鋼線3を効率よく得ることができる。   The pressure of the inert gas discharged from the tip 12a of the nozzle 12 is adjusted to 0.01 to 10 kPa, and the temperature of the inert gas is adjusted to 600 to 1000 ° C. In the present invention, after the steel wire 2 is immersed in the molten aluminum plating bath 1, when the steel wire 2 is pulled up from the molten aluminum plating bath 1, the molten aluminum plated steel wire 3 and the molten aluminum plating bath 1 are bathed from the tip 12 a of the nozzle 12. While adjusting the pressure of the inert gas for spraying on the boundary with the surface 10 to 0.01 to 10 kPa and adjusting the temperature of the inert gas to 600 to 1000 ° C., the bath temperature of the molten aluminum plating bath 1 is Even at a low temperature, it is possible to efficiently obtain a hot-dip galvanized steel wire 3 in which a portion with a thin thickness of the plating film 18 hardly occurs.

さらに、本発明においては、当該不活性ガスのノズル12の先端12aにおける圧力を0.01〜10kPaに調整するとともに、不活性ガスの温度を600〜1000℃に調整し、鋼線2の通線速度を200m/min以下に調整した場合には、溶融アルミニウムめっき浴1の浴面に形成された酸化膜の飛散を抑制することから、溶融アルミニウムめっき浴1の浴温が低い温度であっても、めっき被膜18の厚さが薄い部分がほとんど生じず、表面にアルミニウム塊がほとんど付着しない溶融アルミニウムめっき鋼線3を効率よく得ることができる。   Further, in the present invention, the pressure of the inert gas at the tip 12a of the nozzle 12 is adjusted to 0.01 to 10 kPa, the temperature of the inert gas is adjusted to 600 to 1000 ° C. When the speed is adjusted to 200 m / min or less, since the scattering of the oxide film formed on the bath surface of the molten aluminum plating bath 1 is suppressed, the bath temperature of the molten aluminum plating bath 1 is low. In addition, it is possible to efficiently obtain a hot-dip aluminum-plated steel wire 3 in which a portion with a thin thickness of the plating film 18 does not occur and an aluminum lump hardly adheres to the surface.

ノズル12の先端12aから吐出される不活性ガスの圧力は、溶融アルミニウムめっき浴1の浴温が低い温度であっても、表面にアルミニウム塊がほとんど付着しない溶融アルミニウムめっき鋼線3を得る観点から、0.01kPa以上であり、溶融アルミニウムめっき浴1の浴温が低い温度であっても、めっき被膜18の厚さが薄い部分がほとんど生じない溶融アルミニウムめっき鋼線3を得る観点から、10kPa以下、好ましくは8kPa以下、より好ましくは5kPa以下である。   The pressure of the inert gas discharged from the tip 12a of the nozzle 12 is such that even if the bath temperature of the molten aluminum plating bath 1 is low, a molten aluminum plated steel wire 3 with almost no aluminum lump adhering to the surface is obtained. From the viewpoint of obtaining a hot-dip aluminum-plated steel wire 3 in which a portion having a thin thickness of the plating film 18 is hardly generated even when the bath temperature of the hot-dip aluminum plating bath 1 is low, 0.01 kPa or more. , Preferably 8 kPa or less, more preferably 5 kPa or less.

なお、ノズル12の先端12aから吐出される不活性ガスの圧力は、ノズル12の先端12a部から2mmの距離で離れた箇所におけるノズル12内の不活性ガスのなかに内径0.5mmのステンレス鋼製のチューブを当該チューブの先端とノズル12の先端12aとが対向するように差し込み、当該チューブの先端にかかる不活性ガスのガス圧力を圧力センサで測定したときの値である。   The pressure of the inert gas discharged from the tip 12a of the nozzle 12 is a stainless steel having an inner diameter of 0.5 mm in the inert gas in the nozzle 12 at a distance of 2 mm from the tip 12a of the nozzle 12. This is a value when a manufactured tube is inserted so that the tip of the tube and the tip 12a of the nozzle 12 face each other, and the gas pressure of the inert gas applied to the tip of the tube is measured by a pressure sensor.

一般に溶融アルミニウムめっき浴1の浴温は、熱効率を考慮した場合、低いほうが好ましい。しかし、当該溶融アルミニウムめっき浴1の浴温が低い場合には、溶融アルミニウムめっき鋼線3の表面にアルミニウム塊が生じやすくなる。   In general, the bath temperature of the molten aluminum plating bath 1 is preferably lower in consideration of thermal efficiency. However, when the bath temperature of the molten aluminum plating bath 1 is low, an aluminum lump is likely to be generated on the surface of the molten aluminum plated steel wire 3.

これに対して、本発明では、溶融アルミニウムめっき浴1の浴温が低い温度であっても、ノズル12の先端12aから吐出される不活性ガスの温度が600℃以上に調整されているので、表面にアルミニウム塊がほとんど付着しない溶融アルミニウムめっき鋼線3を得ることができる。   On the other hand, in the present invention, even when the bath temperature of the molten aluminum plating bath 1 is low, the temperature of the inert gas discharged from the tip 12a of the nozzle 12 is adjusted to 600 ° C. or higher. A hot-dip galvanized steel wire 3 can be obtained in which aluminum lumps hardly adhere to the surface.

ノズル12の先端12aから吐出される不活性ガスの温度は、溶融アルミニウムめっき浴1の浴温が低い温度であっても、めっき被膜18の厚さが薄い部分がほとんど生じず、表面にアルミニウム塊がほとんど付着しない溶融アルミニウムめっき鋼線3を得る観点から、600℃以上、好ましくは620℃以上であり、あまりにも高い場合には熱効率が低下することから、1000℃以下、好ましくは800℃以下、より好ましくは750℃以下である。   Even when the temperature of the inert gas discharged from the tip 12a of the nozzle 12 is a low temperature of the molten aluminum plating bath 1, a portion with a thin thickness of the plating film 18 is hardly generated, and an aluminum lump is formed on the surface. From the viewpoint of obtaining a molten aluminum-plated steel wire 3 that hardly adheres, it is 600 ° C. or higher, preferably 620 ° C. or higher, and if it is too high, the thermal efficiency decreases, so that it is 1000 ° C. or lower, preferably 800 ° C. or lower, More preferably, it is 750 degrees C or less.

なお、ノズル12の先端12aから吐出される不活性ガスの温度は、ノズル12の先端12aから2mmの距離で離れた箇所における不活性ガスのなかに、例えば、直径が1.6mmであるシース熱電対などの測温用熱電対を差し込むことによって測定したときの値である。   The temperature of the inert gas discharged from the tip 12a of the nozzle 12 is, for example, a sheath thermoelectric having a diameter of 1.6 mm in the inert gas at a distance of 2 mm from the tip 12a of the nozzle 12. It is a value when measured by inserting a thermocouple for temperature measurement such as a pair.

ノズル12の先端12aから吐出される不活性ガスの体積流量は、メニスカス17の表面の酸化を効率よく防止する観点から、好ましくは5L(リットル)/min以上、より好ましくは8L/min以上、さらに好ましくは10L/min以上であり、溶融アルミニウムめっき浴1の浴温が低い温度であっても、めっき被膜18の厚さが薄い部分がほとんど生じず、表面にアルミニウム塊がほとんど付着しない溶融アルミニウムめっき鋼線3を得る観点から、好ましくは150L/min以下、より好ましくは120L/min以下、さらに好ましくは100L/min以下である。   The volume flow rate of the inert gas discharged from the tip 12a of the nozzle 12 is preferably 5 L (liter) / min or more, more preferably 8 L / min or more, more preferably from the viewpoint of efficiently preventing oxidation of the surface of the meniscus 17. Preferably, it is 10 L / min or more, and even when the bath temperature of the molten aluminum plating bath 1 is low, a portion with a thin thickness of the plating film 18 is hardly formed, and an aluminum lump is hardly adhered to the surface. From the viewpoint of obtaining the steel wire 3, it is preferably 150 L / min or less, more preferably 120 L / min or less, still more preferably 100 L / min or less.

溶融アルミニウムめっき浴1の浴面10から溶融アルミニウムめっき鋼線3を引き上げる際の引き上げ速度は、特に限定されず、当該引き上げ速度を適宜調整することにより、溶融アルミニウムめっき鋼線3の表面に存在するめっき被膜18の平均厚さを調整することができることから、当該めっき被膜18の平均厚さに応じて適宜調整することが好ましい。   The pulling speed at the time of pulling up the molten aluminum plated steel wire 3 from the bath surface 10 of the molten aluminum plating bath 1 is not particularly limited, and exists on the surface of the molten aluminum plated steel wire 3 by appropriately adjusting the pulling speed. Since the average thickness of the plating film 18 can be adjusted, it is preferable to adjust appropriately according to the average thickness of the plating film 18.

なお、溶融アルミニウムめっき鋼線3が引き上げられる過程で溶融アルミニウムめっき鋼線3を冷却し、表面に形成されているめっき被膜18を効率よく凝固させるために、図1に示されるように、必要により、ノズル12の上部に冷却装置15が配設されていてもよい。冷却装置15では、例えば、ガス、液体のミストなどを溶融アルミニウムめっき鋼線3に吹き付けることにより、当該溶融アルミニウムめっき鋼線3を冷却することができる。   In order to cool the hot-dip aluminum-plated steel wire 3 in the process of lifting the hot-dip aluminum-plated steel wire 3 and to solidify the plating film 18 formed on the surface efficiently, as shown in FIG. The cooling device 15 may be disposed above the nozzle 12. In the cooling device 15, for example, the molten aluminum plated steel wire 3 can be cooled by spraying gas, liquid mist, or the like onto the molten aluminum plated steel wire 3.

以上のようにして製造された溶融アルミニウムめっき鋼線3は、図1に示されるように、例えば、巻取装置16などで回収することができる。   As shown in FIG. 1, the hot-dip aluminized steel wire 3 manufactured as described above can be collected by, for example, a winding device 16.

溶融アルミニウムめっき鋼線3の表面に存在するめっき被膜18の平均厚さは、撚り線加工、かしめ加工などの際に素地の鋼線2が外部に露出することを抑制するとともに、単位直径あたりの機械的強度を高める観点から、5〜10μm程度であることが好ましい。   The average thickness of the plating film 18 existing on the surface of the hot-dip aluminum-plated steel wire 3 suppresses the base steel wire 2 from being exposed to the outside during stranded wire processing, caulking processing, etc. From the viewpoint of increasing the mechanical strength, it is preferably about 5 to 10 μm.

また、溶融アルミニウムめっき鋼線3の表面に存在するめっき被膜18の薄肉部の最小厚さは、撚り線加工、かしめ加工などの際に素地の鋼線2が外部に露出することを抑制するとともに、単位直径あたりの機械的強度を高める観点から、好ましくは1μm以上、より好ましくは2μm以上である。   Further, the minimum thickness of the thin portion of the plating film 18 existing on the surface of the hot-dip aluminum-plated steel wire 3 suppresses the base steel wire 2 from being exposed to the outside during stranded wire processing, caulking processing, and the like. From the viewpoint of increasing the mechanical strength per unit diameter, it is preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more.

鋼線2には、平滑なめっき被膜18を効率よく形成させる観点から、鋼線2を溶融アルミニウムめっき浴1に浸漬させる前に、鋼線2の表面にプレめっき処理が施されていてもよい。プレめっき処理を構成する金属としては、例えば、亜鉛、ニッケル、クロム、これらの合金などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。また、当該プレめっき処理により鋼線2の表面に形成されためっき被膜18は、1層のみで形成されていてもよく、同一または異なる金属からなる複数のめっき被膜18であってもよい。   From the viewpoint of efficiently forming a smooth plating film 18 on the steel wire 2, the surface of the steel wire 2 may be pre-plated before the steel wire 2 is immersed in the molten aluminum plating bath 1. . Examples of the metal constituting the pre-plating treatment include zinc, nickel, chromium, and alloys thereof, but the present invention is not limited to such examples. Moreover, the plating film 18 formed on the surface of the steel wire 2 by the pre-plating treatment may be formed of only one layer, or may be a plurality of plating films 18 made of the same or different metals.

前記で得られた溶融アルミニウムめっき鋼線3には、必要により、所望の外径を有するようにするために、ダイスなどを用いて伸線加工を施してもよい。   The hot-dip aluminized steel wire 3 obtained above may be subjected to wire drawing using a die or the like, if necessary, so as to have a desired outer diameter.

本発明の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法によって得られた溶融アルミニウムめっき鋼線3は、例えば、自動車のワイヤーハーネスなどに好適に使用することができる。   The hot-dip aluminum-plated steel wire 3 obtained by the method for manufacturing hot-dip aluminum-plated steel wire of the present invention can be suitably used for, for example, an automobile wire harness.

次に本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited only to this Example.

実施例1〜98および比較例1〜11
各実施例および各比較例では、図1に示される溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法の実施態様に準じて溶融アルミニウムめっき鋼線を製造した。
Examples 1 to 98 and Comparative Examples 1 to 11
In each Example and each Comparative Example, a hot dip galvanized steel wire was manufactured according to the embodiment of the method of manufacturing the galvanized steel wire shown in FIG.

鋼線として、以下の各表に示す直径を有し、各表に示す鋼種からなる鋼線を用い、当該鋼線の表面に亜鉛めっき処理を施していないもの(各表の「プレZn」の欄に「無」と表記)または平均厚さが5μm以下の亜鉛めっき被膜を有するもの(各表の「プレZn」の欄に「有」と表記)を用いた。表4および5の鋼種の欄に記載の37Aは、炭素を0.37質量%含有する硬鋼からなる鋼線を意味する。   Steel wires having the diameters shown in the following tables as the steel wires and made of the steel types shown in each table, and the surface of the steel wires not subjected to galvanizing treatment (of "pre-Zn" in each table) Columns with “No” in the column) or those having a galvanized film with an average thickness of 5 μm or less (indicated with “Presence” in the “Pre-Zn” column of each table) were used. 37A described in the column of steel types in Tables 4 and 5 means a steel wire made of hard steel containing 0.37% by mass of carbon.

なお、前記亜鉛めっきを施していない鋼線には、溶融アルミニウムめっき浴に浸漬する前に、界面活性剤を含有するオルソケイ酸ナトリウムの脱脂液に浸漬することにより、脱脂を施した。   The steel wire not subjected to galvanization was degreased by dipping in a sodium orthosilicate degreasing solution containing a surfactant before dipping in a molten aluminum plating bath.

また、鋼線を溶融アルミニウムめっき浴に浸漬させる前に、図2に示される鋼線導入部制御装置8に通過させ、加熱装置6で鋼線を約400℃に予備加熱した。加熱ガスとして窒素ガスを用いた。なお、予備加熱温度は、鋼線に熱電対を接続させたものを用意し、所定の温度に維持した加熱装置6の中に当該熱電対を鋼線とともに通過させることによって測定した。   Further, before the steel wire was immersed in the molten aluminum plating bath, the steel wire was passed through the steel wire introduction part control device 8 shown in FIG. 2, and the steel wire was preheated to about 400 ° C. by the heating device 6. Nitrogen gas was used as the heating gas. The preheating temperature was measured by preparing a steel wire connected to a thermocouple and passing the thermocouple together with the steel wire through a heating device 6 maintained at a predetermined temperature.

また、図2に示される鋼線導入部制御装置8に用いられる浴面制御装置7として、図3に示されるように、管状体9が有する貫通孔9aの導入口9cにおける開口部9dと排出口9eにおける開口部9fの形状、大きさおよび面積が同一である浴面制御装置7を用い、管状体9が有する貫通孔9aの開口部の面積と鋼線の横断面における面積との比〔管状体9が有する貫通孔9aの開口部の面積/鋼線の横断面における面積〕を57に設定し、当該浴面制御装置7を介して鋼線を溶融アルミニウムめっき浴に1〜3秒間浸漬させた。   Further, as the bath surface control device 7 used in the steel wire introduction portion control device 8 shown in FIG. 2, as shown in FIG. 3, the opening 9d and the exhaust port 9d in the introduction port 9c of the through hole 9a of the tubular body 9 are provided. The ratio of the area of the opening of the through-hole 9a of the tubular body 9 to the area of the cross section of the steel wire using the bath surface control device 7 having the same shape, size and area of the opening 9f at the outlet 9e [ The area of the opening of the through-hole 9a of the tubular body 9 / the area in the cross section of the steel wire] is set to 57, and the steel wire is immersed in a molten aluminum plating bath for 1 to 3 seconds via the bath surface control device 7 I let you.

溶融アルミニウムめっき浴として、溶融アルミニウムめっき浴(アルミニウムの純度:99.7%以上、各表の「溶融Alめっきの種類」の欄に「Al」と表記)、4質量%のケイ素を含有する溶融アルミニウムめっき浴(各表の「溶融Alめっきの種類」の欄に「4%Si」と表記)、8質量%のケイ素を含有する溶融アルミニウムめっき浴(各表の「溶融Alめっきの種類」の欄に「8%Si」と表記)、11質量%のケイ素を含有する溶融アルミニウムめっき浴(各表の「溶融Alめっきの種類」の欄に「11%Si」と表記)または13質量%のケイ素を含有する溶融アルミニウムめっき浴(各表の「溶融Alめっきの種類」の欄に「13%Si」と表記)を用い、各表に示す浴温で各表に示す通線速度(鋼線の引き上げ速度)にて鋼線を溶融アルミニウムめっき浴に浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴から引き上げた。   As a molten aluminum plating bath, a molten aluminum plating bath (aluminum purity: 99.7% or more, indicated as “Al” in the column of “type of molten Al plating” in each table), a molten containing 4% by mass of silicon Aluminum plating bath (indicated as “4% Si” in the “Type of molten Al plating” column in each table), molten aluminum plating bath containing 8% by mass of silicon (“Type of molten Al plating” in each table) Column, “8% Si”), a molten aluminum plating bath containing 11% by mass of silicon (indicated as “11% Si” in the “type of molten Al plating” column in each table), or 13% by mass Using a molten aluminum plating bath containing silicon (indicated as “13% Si” in the column of “type of molten Al plating” in each table), the wire speed (steel wire) shown in each table at the bath temperature shown in each table At the lifting speed) After immersion line in the molten aluminum plating bath, raised from the molten aluminum plating bath.

その際、溶融アルミニウムめっき浴から引き上げられた溶融アルミニウムめっき鋼線と溶融アルミニウムめっき浴の浴面との境界部で浴面および当該溶融アルミニウムめっき鋼線に幅40mmの安定化部材を接触させた。なお、安定化部材として表面に耐熱クロス材が巻かれたステンレス鋼製の角棒を用い、溶融アルミニウムめっき鋼線と耐熱クロス材との接触長さは5mmに調整した。   At that time, a stabilizing member having a width of 40 mm was brought into contact with the bath surface and the molten aluminum plating steel wire at the boundary between the molten aluminum plating steel wire pulled up from the molten aluminum plating bath and the bath surface of the molten aluminum plating bath. In addition, the contact length of the hot-dip aluminum plating steel wire and the heat resistant cloth material was adjusted to 5 mm using a stainless steel square bar with a heat resistant cloth material wound on the surface as a stabilizing member.

また、前記溶融アルミニウムめっき鋼線から2mm離れた箇所にノズルの先端が位置するように、各表に示す先端の内径を有するノズルを配設し、当該ノズルの先端から各表に示す温度に調整された不活性ガス(窒素ガス)を各表に示す体積流量および圧力で溶融アルミニウムめっき鋼線と溶融アルミニウムめっき浴の浴面との境界部に吹き付けた。   In addition, a nozzle having the inner diameter of the tip shown in each table is arranged so that the tip of the nozzle is located at a position 2 mm away from the hot-dip aluminized steel wire, and the temperature shown in each table is adjusted from the tip of the nozzle. The inert gas (nitrogen gas) was sprayed on the boundary between the molten aluminum plated steel wire and the bath surface of the molten aluminum plating bath at the volume flow rate and pressure shown in each table.

以上の操作を行なうことにより、各表に示す平均厚さおよび薄肉部の最小厚さを有するめっき被膜が形成された溶融アルミニウムめっき鋼線を得た。   By performing the above operations, a hot-dip galvanized steel wire on which a plating film having the average thickness and the minimum thickness of the thin portion shown in each table was formed was obtained.

なお、めっき被膜の平均厚さの測定方法を以下に示す。また、薄肉部の最小厚さの測定方法は、以下の「(2)めっき被膜の薄肉部の最小厚さの測定」の欄に記載する。   In addition, the measuring method of the average thickness of a plating film is shown below. Moreover, the measuring method of the minimum thickness of a thin part is described in the column of the following "(2) Measurement of the minimum thickness of the thin part of a plating film".

〔めっき被膜の平均厚さの測定方法〕
各実施例および各比較例で得られた溶融アルミニウムめっき鋼線のめっき被膜の平均厚さの測定は、図5に示される実施態様に基づいて行なった。図5は、各実施例および各比較例で得られた溶融アルミニウムめっき鋼線のめっき被膜の平均厚さを測定する方法の一実施態様を示す概略説明図である。
[Measurement method of average thickness of plating film]
The measurement of the average thickness of the plating film of the hot-dip aluminum-plated steel wire obtained in each example and each comparative example was performed based on the embodiment shown in FIG. FIG. 5 is a schematic explanatory view showing one embodiment of a method for measuring the average thickness of the plated film of the hot-dip aluminum-plated steel wire obtained in each example and each comparative example.

図5に示されるように、通線式鋼線径測定装置19として、鉛直方向に配置された一対のプーリー19cおよびプーリー19d、およびプーリー19cとプーリー19dとの間の中央部に水平方向に配設された一対の発光部19aおよび受光部19bを有する光学式外径測定器[(株)キーエンス製、品番:LS−7000]を2台有する通線式鋼線径測定装置19を用いた。一対の発光部19aと受光部19bとを互いに対向させ、隣接する発光部19aと受光部19bとは、図5に示されるように90°の角度をなすように配設した。   As shown in FIG. 5, the wire-type steel wire diameter measuring device 19 is arranged in the horizontal direction at a center portion between a pair of pulleys 19c and 19d arranged in the vertical direction and between the pulley 19c and the pulley 19d. A wire-type steel wire diameter measuring device 19 having two optical outer diameter measuring instruments [manufactured by Keyence Corporation, product number: LS-7000] having a pair of light emitting section 19a and light receiving section 19b provided was used. A pair of light-emitting portions 19a and light-receiving portions 19b are opposed to each other, and the adjacent light-emitting portions 19a and light-receiving portions 19b are disposed at an angle of 90 ° as shown in FIG.

各実施例または各比較例で得られた長さ100mの溶融アルミニウムめっき鋼線3を通線速度100m/分の速度で矢印F方向にてプーリー19cとプーリー19dとの間を走行させながら、溶融アルミニウムめっき鋼線3の長さ方向において約1.4mmの間隔で溶融アルミニウムめっき鋼線3の外径を通線式鋼線径測定装置19で測定した。なお、当該外径の測定点数を約71000点とした。   Melting while running between the pulley 19c and the pulley 19d in the direction of arrow F at a speed of 100 m / min through the 100 m long molten aluminized steel wire 3 obtained in each example or each comparative example The outer diameter of the hot-dip aluminum-plated steel wire 3 was measured by a through-wire-type steel wire diameter measuring device 19 at intervals of about 1.4 mm in the length direction of the aluminum-plated steel wire 3. In addition, the number of measurement points of the outer diameter was about 71,000 points.

次に、前記で測定した溶融アルミニウムめっき鋼線の外径の平均値を求め、当該平均値からめっき被膜を形成する前の鋼線の直径(以下の各表に示す鋼線の直径)を減算し、得られた値を2で除することにより、めっき被膜の平均厚さを求めた。その結果を各表に示す。   Next, the average value of the outer diameter of the hot-dip aluminized steel wire measured above is obtained, and the diameter of the steel wire before forming the plating film (the diameter of the steel wire shown in each table below) is subtracted from the average value. Then, the average value of the plating film was determined by dividing the obtained value by 2. The results are shown in each table.

〔めっき被膜の性能の評価〕
前記で得られた溶融アルミニウムめっき鋼線の性能として、アルミニウム塊の付着性およびめっき被膜の薄肉部の最小厚さの安定性を以下の方法に基づいて調べた。その結果を各表に示す。
[Evaluation of plating film performance]
As the performance of the hot-dip galvanized steel wire obtained above, the adhesion of the aluminum block and the stability of the minimum thickness of the thin part of the plating film were examined based on the following methods. The results are shown in each table.

(1)アルミニウム塊の付着性
長さ300mの溶融アルミニウムめっき鋼線を100m/minの通線速度で走行させ、当該溶融アルミニウムめっき鋼線の全長にわたって溶融アルミニウムめっき鋼線の外径を測定し、局部的に外径が大きくなっている凸部分の有無を調べた。局部的に外径が大きい凸部分にアルミニウム塊が付着しているかどうかを目視により観察し、以下の評価基準に基づいてアルミニウム塊の付着性を評価した。なお、溶融アルミニウムめっき鋼線の外径は、光学式外径測定器〔(株)キーエンス製、品番:LS−7000〕を用いて測定した。
(1) Adhesiveness of aluminum lump A 300 m long molten aluminum plated steel wire is run at a line speed of 100 m / min, and the outer diameter of the molten aluminum plated steel wire is measured over the entire length of the molten aluminum plated steel wire. The presence or absence of a convex portion having a locally increased outer diameter was examined. It was visually observed whether or not the aluminum lump was attached to the convex portion having a locally large outer diameter, and the adhesion of the aluminum lump was evaluated based on the following evaluation criteria. In addition, the outer diameter of the hot-dip aluminum-plated steel wire was measured using an optical outer diameter measuring instrument [manufactured by Keyence Corporation, product number: LS-7000].

(評価基準)
○:アルミニウム塊の付着が認められない。
×:アルミニウム塊の付着が認められる。
(Evaluation criteria)
○: Adhesion of aluminum lump is not recognized.
X: Adhesion of aluminum lump is recognized.

(2)めっき被膜の薄肉部の最小厚さの測定
めっき被膜の薄肉部の最小厚さを求めるために、溶融アルミニウムめっき鋼線の断面を観察した。より具体的には、溶融アルミニウムめっき鋼線から300mmの試験体を任意に切り出し、さらに当該試験体から6本の試験片を切り出した後、当該試験片を樹脂に包埋させ、包埋させた樹脂を裁断し、その裁断面を研磨することにより、溶融アルミニウムめっき鋼線の断面を露出させた。この断面を光学顕微鏡(倍率:500倍)で観察し、めっき被膜の薄肉部の最小厚さを測定した。6本の試験片について測定しためっき被膜の薄肉部の最小の厚さのうち、最も小さい厚さを当該めっき被膜の薄肉部の最小厚さとした。
(2) Measurement of the minimum thickness of the thin part of the plating film In order to obtain the minimum thickness of the thin part of the plating film, the cross section of the hot-dip aluminized steel wire was observed. More specifically, a 300 mm test specimen was arbitrarily cut out from a hot-dip aluminized steel wire, and after six test pieces were further cut out from the test specimen, the test specimen was embedded in a resin and embedded. By cutting the resin and polishing the cut surface, the cross section of the hot-dip aluminized steel wire was exposed. This cross section was observed with an optical microscope (magnification: 500 times), and the minimum thickness of the thin portion of the plating film was measured. Of the minimum thicknesses of the thin portions of the plating film measured for the six test pieces, the smallest thickness was defined as the minimum thickness of the thin portion of the plating film.

(3)めっき被膜の薄肉部の最小厚さの安定性
前記で求めためっき被膜の薄肉部の最小厚さから、以下の評価基準に基づいてめっき被膜の薄肉部の最小厚さの安定性を評価した。
(3) Stability of the minimum thickness of the thin part of the plating film From the minimum thickness of the thin part of the plating film obtained above, the stability of the minimum thickness of the thin part of the plating film is determined based on the following evaluation criteria. evaluated.

(評価基準)
◎:めっき被膜の薄肉部の最小厚さが2μm以上
○:めっき被膜の薄肉部の最小厚さが1μm以上2μm未満
×:めっき被膜の薄肉部の最小厚さが1μm未満
(Evaluation criteria)
A: The minimum thickness of the thin part of the plating film is 2 μm or more. ○: The minimum thickness of the thin part of the plating film is 1 μm or more and less than 2 μm. X: The minimum thickness of the thin part of the plating film is less than 1 μm.

(4)総合評価
アルミニウム塊の付着性およびめっき被膜の薄肉部の最小厚さの安定性の評価結果に基づいて、以下の評価基準により、総合評価を行なった。
(4) Comprehensive evaluation Based on the evaluation result of the adhesiveness of an aluminum lump and the stability of the minimum thickness of the thin part of a plating film, comprehensive evaluation was performed according to the following evaluation criteria.

(評価基準)
◎:アルミニウム塊の付着性の評価が○であり、めっき被膜の薄肉部の最小厚さの安定性の評価が◎である(優秀)。
○:アルミニウム塊の付着性およびめっき被膜の評価がいずれも○である(優良)。
×:アルミニウム塊の付着性およびめっき被膜の評価に×の評価が存在する(不合格)。
(Evaluation criteria)
(Double-circle): The evaluation of the adhesiveness of an aluminum lump is (circle), and the evaluation of the stability of the minimum thickness of the thin part of a plating film is (double) (excellent).
○: The aluminum lump adhesion and the evaluation of the plating film are both good (excellent).
X: The evaluation of x exists in the evaluation of adhesion of an aluminum lump and a plating film (failure).

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各実施例によれば、表1〜4に示されるように、鋼線と溶融アルミニウムめっき浴の浴面との境界部に吹き付けるための不活性ガスの圧力が0.01〜10kPaに調整されているとともに、当該不活性ガスの温度が600〜1000℃に調整されているので、めっき被膜の厚さが薄い部分が生じがたく、表面にアルミニウム塊が付着しがたい溶融アルミニウムめっき鋼線を効率よく製造することができることがわかる。さらに、実施例35、実施例39、実施例43、実施例49および実施例53によれば、表2に記載されるように、溶融アルミニウムめっき浴の浴温が当該溶融アルミニウムめっき浴の融点よりも15℃以上高い温度であって、当該溶融アルミニウムめっき浴の融点よりも20℃高い温度以下の温度という低い温度であっても、めっき被膜の厚さが薄い部分が生じがたく、表面にアルミニウム塊が付着しがたい溶融アルミニウムめっき鋼線を効率よく製造することができることがわかる。   According to each Example, as shown in Tables 1 to 4, the pressure of the inert gas for spraying on the boundary between the steel wire and the bath surface of the molten aluminum plating bath is adjusted to 0.01 to 10 kPa. In addition, since the temperature of the inert gas is adjusted to 600 to 1000 ° C., it is difficult to produce a thin part of the plating film, and it is efficient to use a molten aluminum plated steel wire in which aluminum lump is difficult to adhere to the surface. It turns out that it can manufacture well. Furthermore, according to Example 35, Example 39, Example 43, Example 49, and Example 53, as described in Table 2, the bath temperature of the molten aluminum plating bath is higher than the melting point of the molten aluminum plating bath. Even if the temperature is higher than 15 ° C. and lower than 20 ° C. higher than the melting point of the molten aluminum plating bath, a portion having a thin plating film is hardly formed, and the surface is made of aluminum. It turns out that the hot dip aluminized steel wire to which a lump cannot adhere easily can be manufactured efficiently.

これに対して、比較例1、比較例2、比較例6および比較例7によれば、表5に示されるように、鋼線と溶融アルミニウムめっき浴の浴面との境界部に吹き付けた不活性ガスの温度が600℃よりも低いことから、溶融アルミニウムめっき浴の浴温が当該溶融アルミニウムめっき浴の融点よりも20℃高い温度以下の温度では、表面にアルミニウム塊が付着しがたい溶融アルミニウムめっき鋼線を製造することができないことがわかる。   On the other hand, according to Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 6 and Comparative Example 7, as shown in Table 5, the non-sprayed spray was applied to the boundary between the steel wire and the bath surface of the molten aluminum plating bath. Since the temperature of the active gas is lower than 600 ° C., the molten aluminum plating bath is difficult to adhere to the surface when the bath temperature of the molten aluminum plating bath is 20 ° C. or higher than the melting point of the molten aluminum plating bath. It turns out that a plated steel wire cannot be manufactured.

また、比較例3〜5および比較例8〜11によれば、表5に示されるように、溶融アルミニウムめっき浴の浴温が当該溶融アルミニウムめっき浴の融点よりも20℃以上高い温度に調整されていても、鋼線と溶融アルミニウムめっき浴の浴面との境界部に吹き付けた不活性ガスの圧力が0.01〜10kPaの範囲外であることから、めっき被膜の厚さが薄い部分が生じがたく、表面にアルミニウム塊が付着しがたい溶融アルミニウムめっき鋼線を製造することができないことがわかる。   Further, according to Comparative Examples 3 to 5 and Comparative Examples 8 to 11, as shown in Table 5, the bath temperature of the molten aluminum plating bath is adjusted to a temperature 20 ° C. higher than the melting point of the molten aluminum plating bath. Even though the pressure of the inert gas sprayed on the boundary between the steel wire and the bath surface of the molten aluminum plating bath is outside the range of 0.01 to 10 kPa, a portion with a thin plating film is generated. It can be seen that it is difficult to produce a hot-dip aluminized steel wire in which aluminum lump is difficult to adhere to the surface.

本発明の製造方法によって得られた溶融アルミニウムめっき鋼線は、例えば、自動車のワイヤーハーネスなどに好適に使用することができる。   The hot-dip aluminized steel wire obtained by the production method of the present invention can be suitably used for, for example, an automobile wire harness.

1 溶融アルミニウムめっき浴
2 鋼線
3 溶融アルミニウムめっき鋼線
4 送出装置
5 めっき浴槽
6 加熱装置
6a 加熱装置本体
6b 加熱装置本体の内部
6c 加熱装置本体の加熱ガス通気口
6d 加熱装置本体の下端
6e 加熱装置本体の枝管
7 浴面制御装置
7a 浴面制御装置の上端
8 鋼線導入部制御装置
9 管状体
9a 管状体の貫通孔
9b 管状体の浸漬領域
9c 管状体の導入口
9d 管状体の導入口における開口部
9e 管状体の排出口
9f 管状体の排出口における開口部
10 溶融アルミニウムめっき浴の浴面
11 安定化部材
11a 安定化部材の耐熱クロス材
12 ノズル
12a ノズルの先端
13 不活性ガス供給装置
14 配管
15 冷却装置
16 巻取装置
17 メニスカス
17a メニスカスの先端
18 めっき被膜
19 通線式鋼線径測定装置
19a 通線式鋼線径測定装置の発光部
19b 通線式鋼線径測定装置の受光部
19c 通線式鋼線径測定装置のプーリー
19d 通線式鋼線径測定装置のプーリー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot dip aluminum plating bath 2 Steel wire 3 Hot dip aluminum plating steel wire 4 Delivery device 5 Plating bath 6 Heating device 6a Heating device main body 6b Heating device main body 6c Heating device main body heating gas vent 6d Heating device main body lower end 6e Heating Branch pipe of apparatus body 7 Bath surface control device 7a Upper end of bath surface control device 8 Steel wire introduction part control device 9 Tubular body 9a Tubular through-hole 9b Tubular body immersion area 9c Tubular body inlet 9d Tubular body introduction Opening portion in the mouth 9e Exhaust port of the tubular body 9f Opening portion in the discharge port of the tubular body 10 Bath surface of the molten aluminum plating bath 11 Stabilizing member 11a Heat resistant cloth material of the stabilizing member 12 Nozzle 12a Nozzle tip 13 Inert gas supply Device 14 Piping 15 Cooling device 16 Winding device 17 Meniscus 17a Meniscus tip 18 Plating film 19 Wire-type steel wire diameter measuring device 19a Light-emitting portion 19b of wire-type steel wire diameter measuring device Light-receiving portion 19c of wire-type steel wire diameter measuring device Pulley 19d Wire-type steel wire diameter measuring device 19d Wire-type steel wire diameter Measuring device pulley

Claims (4)

溶融アルミニウムめっき浴に鋼線を浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴から鋼線を連続して引き上げることによって溶融アルミニウムめっき鋼線を製造する方法であって、鋼線を当該溶融アルミニウムめっき浴に浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴から引き上げられた溶融アルミニウムめっき鋼線と溶融アルミニウムめっき浴の浴面との境界部で安定化部材を当該溶融アルミニウムめっき浴の浴面および当該溶融アルミニウムめっき鋼線と接触させ、当該溶融アルミニウムめっき鋼線を介して当該安定化部材と対向する位置に不活性ガスを吹き付けるためのノズルを配設し、当該ノズルの先端から前記境界部に600〜1000℃の温度を有する不活性ガスを0.01〜10kPaの圧力で吹き付けることを特徴とする溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法。   A method for producing a molten aluminum plated steel wire by immersing a steel wire in a molten aluminum plating bath and then continuously pulling the steel wire from the molten aluminum plating bath, wherein the steel wire is immersed in the molten aluminum plating bath. After dipping, the stabilizing member is attached to the boundary between the molten aluminum plated steel wire pulled up from the molten aluminum plating bath and the molten aluminum plating bath, and the molten aluminum plated bath and the molten aluminum plated steel. A nozzle for injecting an inert gas at a position facing the stabilizing member via the hot-dip aluminum-plated steel wire, and 600 to 1000 ° C. from the tip of the nozzle to the boundary portion It is characterized by spraying an inert gas having a temperature at a pressure of 0.01 to 10 kPa. Method for producing a fusion aluminum plated steel wire. 鋼線が炭素鋼またはステンレス鋼からなる鋼線である請求項1に記載の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法。   The method for producing a hot-dip galvanized steel wire according to claim 1, wherein the steel wire is a steel wire made of carbon steel or stainless steel. 溶融アルミニウムめっき浴の浴温を当該溶融アルミニウムめっき浴の融点よりも15℃以上高くなるように調整する請求項1または2に記載の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法。   The manufacturing method of the hot dip aluminum plating steel wire of Claim 1 or 2 which adjusts the bath temperature of a hot dip aluminum plating bath so that it may become 15 degreeC or more higher than melting | fusing point of the said hot dip aluminum plating bath. 溶融アルミニウムめっき浴に鋼線を浸漬させた後、当該溶融アルミニウムめっき浴から鋼線を連続して引き上げる際に、鋼線の通線速度を10〜200m/minに調整する請求項1〜3のいずれかに記載の溶融アルミニウムめっき鋼線の製造方法。   The steel wire is immersed in a molten aluminum plating bath, and then the wire speed of the steel wire is adjusted to 10 to 200 m / min when the steel wire is continuously pulled up from the molten aluminum plating bath. The manufacturing method of the hot dip galvanized steel wire in any one.
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