JP2510629B2 - 鉄鋼材料の引抜加工方法 - Google Patents
鉄鋼材料の引抜加工方法Info
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C22/82—After-treatment
- C23C22/83—Chemical after-treatment
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉄鋼材料の引抜加工方法に関するものであ
り、さらに詳しく述べるならば、鉄鋼材料、例えば線
材、管材に乾式潤滑剤による前処理を施した後、引抜加
工を施す改良された鉄鋼材料引抜加工方法に関するもの
である。
り、さらに詳しく述べるならば、鉄鋼材料、例えば線
材、管材に乾式潤滑剤による前処理を施した後、引抜加
工を施す改良された鉄鋼材料引抜加工方法に関するもの
である。
従来、鉄鋼材料、例えば線材の引抜加工前処理法とし
て、ショットブラスト、研摩、酸洗などのスケール除去
工程の後、またはスケール除去後りん酸塩化成処理、中
和、一時防錆処理、乾燥を施した後、これに潤滑処理を
施す方法が一般に実施されている。この前処理法の工程
を、より詳しく述べるならば、鉄鋼材料に、必要により
脱脂、水洗処理、続いて塩酸、硫酸等の希薄水溶液によ
る脱スケール酸洗処理を施し、これを水洗し、中和およ
び一時防錆処理を施し、乾燥した後、粉末潤滑剤を用い
つつ鉄鋼材料に所望の引抜加工、例えば引抜伸線加工を
施こす各段階より構成される。引抜加工された鉄鋼材料
は、一時防錆のための防錆油が塗布された後、ユーザー
に出荷され、その後ユーザーにおいて、所望の成形品、
例えばミシン針、スプリング、自動車スポーク各種管材
等に成型加工され、必要により、これに更に脱脂、水
洗、酸洗、およびめっきなどの処理が施される。前記中
和一時防錆処理液としては、一般に、水に生石灰と針状
石鹸とを混合溶解して調製された石灰石鹸液が50〜80℃
の温度に維持しつつ用いられている。
て、ショットブラスト、研摩、酸洗などのスケール除去
工程の後、またはスケール除去後りん酸塩化成処理、中
和、一時防錆処理、乾燥を施した後、これに潤滑処理を
施す方法が一般に実施されている。この前処理法の工程
を、より詳しく述べるならば、鉄鋼材料に、必要により
脱脂、水洗処理、続いて塩酸、硫酸等の希薄水溶液によ
る脱スケール酸洗処理を施し、これを水洗し、中和およ
び一時防錆処理を施し、乾燥した後、粉末潤滑剤を用い
つつ鉄鋼材料に所望の引抜加工、例えば引抜伸線加工を
施こす各段階より構成される。引抜加工された鉄鋼材料
は、一時防錆のための防錆油が塗布された後、ユーザー
に出荷され、その後ユーザーにおいて、所望の成形品、
例えばミシン針、スプリング、自動車スポーク各種管材
等に成型加工され、必要により、これに更に脱脂、水
洗、酸洗、およびめっきなどの処理が施される。前記中
和一時防錆処理液としては、一般に、水に生石灰と針状
石鹸とを混合溶解して調製された石灰石鹸液が50〜80℃
の温度に維持しつつ用いられている。
鉄鋼材料に対する潤滑処理の方法として、粉末潤滑剤
を用いることなく液状潤滑剤を用いる方法が知られてい
る。この液状潤滑剤は、金属石鹸の溶液、あるいはリン
酸ソーダ、ホウ砂、酸化チタニウムなどの混合物の水溶
液（特公昭30−2358号公報）などが知られている。前記
金属石鹸溶液潤滑剤は、使用中に粘度の上昇を伴い、均
一な皮膜が形成されなかったり、乾燥不充分のため充分
な潤滑効果を達成できなかったりするなどの欠点を有し
ており、このため、前述の粉末潤滑法が一般に採用され
ている。
を用いることなく液状潤滑剤を用いる方法が知られてい
る。この液状潤滑剤は、金属石鹸の溶液、あるいはリン
酸ソーダ、ホウ砂、酸化チタニウムなどの混合物の水溶
液（特公昭30−2358号公報）などが知られている。前記
金属石鹸溶液潤滑剤は、使用中に粘度の上昇を伴い、均
一な皮膜が形成されなかったり、乾燥不充分のため充分
な潤滑効果を達成できなかったりするなどの欠点を有し
ており、このため、前述の粉末潤滑法が一般に採用され
ている。
粉末潤滑剤は、各種金属石鹸をベースとし、これに石
灰・タルクなどの無機分、および硫黄、MoS2などを添加
したものが一般的である。この場合、粉末潤滑剤をダイ
スの手前の箱の中に充填しておき、鉄鋼材料を粉末潤滑
剤中を通過させて、鉄鋼材料の表面上に潤滑剤被膜を形
成させる。
灰・タルクなどの無機分、および硫黄、MoS2などを添加
したものが一般的である。この場合、粉末潤滑剤をダイ
スの手前の箱の中に充填しておき、鉄鋼材料を粉末潤滑
剤中を通過させて、鉄鋼材料の表面上に潤滑剤被膜を形
成させる。
本発明は、粉末潤滑剤を使用する従来の鉄鋼材料引抜
加工法の問題点を究明し、この問題点を効果的に解決し
ようとするものである。
加工法の問題点を究明し、この問題点を効果的に解決し
ようとするものである。
上記鉄鋼材料の引抜加工工程において、鉄鋼材料の潤
滑性が充分でないと鉄鋼材料の表面に傷を生ずる。伸線
製品の用途が、ミシン針、その他のように、表面仕上げ
において高い精度が厳しく要求される場合には、鉄鋼材
料の表面を2000倍顕微鏡で観察したとき、傷が発見され
ないことが条件となる。損傷が形成されていたり、或は
表面が粗い場合、引抜加工後のめっき工程において、め
っき被膜の表面が粗くなり、最終製品の外観が損なわれ
る。そこで、美麗な最終製品外観が要求される用途向け
に、鉄鋼材料に引抜加工を施す際には、それに施される
潤滑剤の性能に対する要求も極めて厳しいものとなる。
滑性が充分でないと鉄鋼材料の表面に傷を生ずる。伸線
製品の用途が、ミシン針、その他のように、表面仕上げ
において高い精度が厳しく要求される場合には、鉄鋼材
料の表面を2000倍顕微鏡で観察したとき、傷が発見され
ないことが条件となる。損傷が形成されていたり、或は
表面が粗い場合、引抜加工後のめっき工程において、め
っき被膜の表面が粗くなり、最終製品の外観が損なわれ
る。そこで、美麗な最終製品外観が要求される用途向け
に、鉄鋼材料に引抜加工を施す際には、それに施される
潤滑剤の性能に対する要求も極めて厳しいものとなる。
粉末潤滑剤の潤滑性能は、その組成により影響される
が、良好な金属石鹸を使用した場合でも、引抜加工製品
の表面に、ヘアラインなどと称される傷が生ずることが
ある。
が、良好な金属石鹸を使用した場合でも、引抜加工製品
の表面に、ヘアラインなどと称される傷が生ずることが
ある。
又、酸洗、中和一時防錆処理の後、引抜加工工程まで
の鉄鋼材料の放置時間が長時間になると、錆の発生や中
和一時防錆皮膜の吸湿などを生じ、このため酸洗→中和
一時防錆を再度行なう必要を生ずることがある。しか
し、中和一時防錆工程により形成された石灰石鹸皮膜の
除去は困難である。
の鉄鋼材料の放置時間が長時間になると、錆の発生や中
和一時防錆皮膜の吸湿などを生じ、このため酸洗→中和
一時防錆を再度行なう必要を生ずることがある。しか
し、中和一時防錆工程により形成された石灰石鹸皮膜の
除去は困難である。
本発明者らは、潤滑剤の改良により、引抜加工に供さ
れる鉄鋼材料の潤滑性を向上しようとする従来技術の主
流から離れ、潤滑剤を鉄鋼材料に適用する前の処理剤を
工夫することにより、線材の潤滑性能を抜本的に改善す
る方法を鋭意研究した。その結果、意外にも、従来りん
酸塩化成処理用表面調整剤としてりん酸塩化成処理の前
処理に使用されている薬剤が粉末潤滑剤の機能を一段と
増進させることが見出された。
れる鉄鋼材料の潤滑性を向上しようとする従来技術の主
流から離れ、潤滑剤を鉄鋼材料に適用する前の処理剤を
工夫することにより、線材の潤滑性能を抜本的に改善す
る方法を鋭意研究した。その結果、意外にも、従来りん
酸塩化成処理用表面調整剤としてりん酸塩化成処理の前
処理に使用されている薬剤が粉末潤滑剤の機能を一段と
増進させることが見出された。
りん酸塩化成処理用表面調整剤は周知であり（例え
ば、特公昭39−7125号公報、特公昭58−55529号公報、
特公昭60−41148号公報、米国特許第2310239号明細書、
米国特許第2874081号明細書）、その基本的成分はコロ
イドチタンとアルカリ性りん酸塩である。またその基本
的機能は、素材の金属面を活性化しまたは調整し、均
一、微細、かつち密なりん酸塩化成処理被膜を形成する
ことにある。本発明において、チタン含有化合物を含有
する表面調整剤（以下、「表面調整剤」と略記する）
を、酸洗もしくはりん酸塩化成処理工程と金属石鹸によ
る潤滑剤処理との中間において鉄鋼材料に塗布したと
き、どの様な作用が生じるかは、まだ十分に解明されて
いないが、鉄鋼材料と金属石鹸被膜の間にチタン含有化
合物コロイドを含有する表面調整剤の被膜が介在し、こ
れが金属石鹸粉末粒子の保持状態を改善しているものと
思われる。すなわち、表面調整剤を使用した場合の引抜
加工状態を、これを使用しない場合の引抜加工状態と比
較すると、鉄鋼材料の変形のための所要引抜力が低下
し、傷発生の頻度が激減し、チタン含有化合物コロイド
は引抜材表面に、引抜加工後も残存しているなどの現象
が認められている。これらの現象を総合して考察する
と、上述の作用機構がほぼ確実なものと考えられる。
ば、特公昭39−7125号公報、特公昭58−55529号公報、
特公昭60−41148号公報、米国特許第2310239号明細書、
米国特許第2874081号明細書）、その基本的成分はコロ
イドチタンとアルカリ性りん酸塩である。またその基本
的機能は、素材の金属面を活性化しまたは調整し、均
一、微細、かつち密なりん酸塩化成処理被膜を形成する
ことにある。本発明において、チタン含有化合物を含有
する表面調整剤（以下、「表面調整剤」と略記する）
を、酸洗もしくはりん酸塩化成処理工程と金属石鹸によ
る潤滑剤処理との中間において鉄鋼材料に塗布したと
き、どの様な作用が生じるかは、まだ十分に解明されて
いないが、鉄鋼材料と金属石鹸被膜の間にチタン含有化
合物コロイドを含有する表面調整剤の被膜が介在し、こ
れが金属石鹸粉末粒子の保持状態を改善しているものと
思われる。すなわち、表面調整剤を使用した場合の引抜
加工状態を、これを使用しない場合の引抜加工状態と比
較すると、鉄鋼材料の変形のための所要引抜力が低下
し、傷発生の頻度が激減し、チタン含有化合物コロイド
は引抜材表面に、引抜加工後も残存しているなどの現象
が認められている。これらの現象を総合して考察する
と、上述の作用機構がほぼ確実なものと考えられる。
上記発見に基づいて完成された本発明の鉄鋼材料引抜
加工方法は、鉄鋼材料に、スケール除去処理、またはス
ケール除去処理およびりん酸塩化成処理を施し、この前
処理された鉄鋼材料に、チタン含有化合物コロイドを含
有する表面調整剤による表面調整処理を施し、乾燥後
に、この表面処理された鉄鋼材料に引抜加工を施すこと
を特徴とするものである。
加工方法は、鉄鋼材料に、スケール除去処理、またはス
ケール除去処理およびりん酸塩化成処理を施し、この前
処理された鉄鋼材料に、チタン含有化合物コロイドを含
有する表面調整剤による表面調整処理を施し、乾燥後
に、この表面処理された鉄鋼材料に引抜加工を施すこと
を特徴とするものである。
本発明方法において、表面調整剤液は、チタン含有化
合物コロイドに加えてワックスを含んでいてもよい。
合物コロイドに加えてワックスを含んでいてもよい。
以下、本発明の構成を詳しく説明する。
本発明において使用される表面調整剤はチタン化合物
コロイドを含有するものである。この化合物は、チタン
含有化合物とアルカリ性りん酸塩との反応生成物として
製造することができる。この反応生成物の製造に用いら
れるチタン含有化合物としては、例えば硫酸チタニルが
用いられる。チタン含有化合物は、その他のSn,Co,Mo,P
b,Znなどのコロイド生成化合物と一緒に用いられてもよ
い。また、アルカリ性りん酸塩としてはアルカリ性正り
ん酸塩、アルカリ性ピロりん酸塩、アルカリ性ポリりん
酸塩、アルカリ性メタンりん酸塩などが用いられるが、
これらの中でも前記アルカリ性ポリりん酸塩を用いるこ
とが好ましい。ポリりん酸塩を用いればチタンのコロイ
ド化が容易に達成されるからである。上記各種りん酸の
塩としては、ナトリウム、カリウム、アンモニウムなど
の塩が特に好ましい。
コロイドを含有するものである。この化合物は、チタン
含有化合物とアルカリ性りん酸塩との反応生成物として
製造することができる。この反応生成物の製造に用いら
れるチタン含有化合物としては、例えば硫酸チタニルが
用いられる。チタン含有化合物は、その他のSn,Co,Mo,P
b,Znなどのコロイド生成化合物と一緒に用いられてもよ
い。また、アルカリ性りん酸塩としてはアルカリ性正り
ん酸塩、アルカリ性ピロりん酸塩、アルカリ性ポリりん
酸塩、アルカリ性メタンりん酸塩などが用いられるが、
これらの中でも前記アルカリ性ポリりん酸塩を用いるこ
とが好ましい。ポリりん酸塩を用いればチタンのコロイ
ド化が容易に達成されるからである。上記各種りん酸の
塩としては、ナトリウム、カリウム、アンモニウムなど
の塩が特に好ましい。
本発明方法に用いられる表面調整剤液は、前記チタン
含有化合物コロイドに加えて、ワックス、特に水乳化性
ワックスを含むことができる。
含有化合物コロイドに加えて、ワックス、特に水乳化性
ワックスを含むことができる。
ワックスは潤滑効果を増進させるだけでなく前処理さ
れた鉄鋼材料における錆の発生を防止又は遅延させるの
に有効である。本発明方法に有用なワックスは、モンタ
ン系ベースワックス、エステル系ワックス、乳化剤含有
エステル系ワックス、部分けん化エステルワックス、軟
質ワックス、並びに非酸化および酸化ポリエチレンワッ
クスなどを包含する。一般に界面活性剤を含有しないエ
マルジョンワックスを用いることが好ましい。表面調整
剤は、上記チタン含有化合物コロイドは、前記ワックス
の他に、過ほう酸塩、炭酸イオン、オルソりん酸、水溶
性アニオン有機化合物（特願昭60−99278号）などの添
加剤を含有することができる。表面調整剤の製造方法
は、上記従来技術のものと同じである。表面調整剤中の
各成分の量は所定の効果が得られるように適宜調節すれ
ばよい。各成分の量が多すぎるか、もしくは少なすぎる
と、りん酸塩化成処理の場合、その表面調整剤が所定の
表面調整効果を達成できなくなるのと同様に、本発明の
潤滑性改善効果を達成できなくなる。しかし、本発明の
場合は、表面調整剤液中の各成分の含有量について、り
ん酸塩化成処理の表面調整の場合ほど制限が厳しくな
い。すなわち、経済的な面も考慮すると、表面調整剤中
のチタン含有化合物コロイドの濃度は、チタン重量に換
算して0.001〜0.5g/であることが好ましく、アルカリ
性りん酸塩の濃度は、りん重量に換算して0.1〜50g/
であることが好ましく、より好ましくは２〜30g/の範
囲内であり、上記範囲内の成分濃度により良好な潤滑性
能を得ることができる。また、本発明の表面調整剤液に
おいて、ワックスを含む場合、その濃度は、0.01〜10g/
であることが好ましく、0.5〜5g/であることがより
好ましい。
れた鉄鋼材料における錆の発生を防止又は遅延させるの
に有効である。本発明方法に有用なワックスは、モンタ
ン系ベースワックス、エステル系ワックス、乳化剤含有
エステル系ワックス、部分けん化エステルワックス、軟
質ワックス、並びに非酸化および酸化ポリエチレンワッ
クスなどを包含する。一般に界面活性剤を含有しないエ
マルジョンワックスを用いることが好ましい。表面調整
剤は、上記チタン含有化合物コロイドは、前記ワックス
の他に、過ほう酸塩、炭酸イオン、オルソりん酸、水溶
性アニオン有機化合物（特願昭60−99278号）などの添
加剤を含有することができる。表面調整剤の製造方法
は、上記従来技術のものと同じである。表面調整剤中の
各成分の量は所定の効果が得られるように適宜調節すれ
ばよい。各成分の量が多すぎるか、もしくは少なすぎる
と、りん酸塩化成処理の場合、その表面調整剤が所定の
表面調整効果を達成できなくなるのと同様に、本発明の
潤滑性改善効果を達成できなくなる。しかし、本発明の
場合は、表面調整剤液中の各成分の含有量について、り
ん酸塩化成処理の表面調整の場合ほど制限が厳しくな
い。すなわち、経済的な面も考慮すると、表面調整剤中
のチタン含有化合物コロイドの濃度は、チタン重量に換
算して0.001〜0.5g/であることが好ましく、アルカリ
性りん酸塩の濃度は、りん重量に換算して0.1〜50g/
であることが好ましく、より好ましくは２〜30g/の範
囲内であり、上記範囲内の成分濃度により良好な潤滑性
能を得ることができる。また、本発明の表面調整剤液に
おいて、ワックスを含む場合、その濃度は、0.01〜10g/
であることが好ましく、0.5〜5g/であることがより
好ましい。
さらに、表面調整剤液のpHの値も、りん酸塩化成処理
の表面調整の場合（特公昭58−55229号参照）ほど厳し
くコントロールする必要がなく、pH＝5.7〜9.5の範囲
で、満足すべき前処理が可能である。なお、酸洗、りん
酸塩化成処理により鉄鋼材料表面に残存している酸が、
表面調整剤液中に持ち込まれ、そのpHを低下するおそれ
があるため、鉄鋼材料の耐食性を考慮すると８以上のpH
を有する表面調整剤液を使用することが好ましい。表面
調整剤液による表面調整処理温度は、一般に常温〜80℃
であることが好ましいが、処理後の乾燥を迅速にするた
め、それに必要な熱を鉄鋼材料に与えておくように、50
〜80℃に加熱しておくことが好ましい。また、処理時間
は一般に２〜３分である。
の表面調整の場合（特公昭58−55229号参照）ほど厳し
くコントロールする必要がなく、pH＝5.7〜9.5の範囲
で、満足すべき前処理が可能である。なお、酸洗、りん
酸塩化成処理により鉄鋼材料表面に残存している酸が、
表面調整剤液中に持ち込まれ、そのpHを低下するおそれ
があるため、鉄鋼材料の耐食性を考慮すると８以上のpH
を有する表面調整剤液を使用することが好ましい。表面
調整剤液による表面調整処理温度は、一般に常温〜80℃
であることが好ましいが、処理後の乾燥を迅速にするた
め、それに必要な熱を鉄鋼材料に与えておくように、50
〜80℃に加熱しておくことが好ましい。また、処理時間
は一般に２〜３分である。
上記表面調整剤液による処理を行なった後に、鉄鋼材
料に、金属石鹸を潤滑剤として使用しつつ、引抜加工を
施す。この金属石鹸としては公知のものを使用すること
ができる。潤滑剤付与方法としては、粉末状の金属石鹸
を使用する乾式法が好ましい。金属石鹸の粉末の粒度に
は特に制限がない。金属石鹸としては一般にはステアリ
ン酸カルシウムが使用されている。なお、石灰石鹸は、
本発明による表面調整剤を使用しても、鉄鋼材料におけ
る傷の発生を軽減しないため、本発明方法における引抜
用潤滑剤としては必ずしも好ましくない。しかしながら
石灰石鹸はコストが著しく低いため、引抜加工用消耗材
コストの低減のために、極く少量の石灰石鹸をアルカリ
金属石鹸に混合使用することは差し支えない。また、金
属石鹸の他に、公知の添加剤を添加してもよい。
料に、金属石鹸を潤滑剤として使用しつつ、引抜加工を
施す。この金属石鹸としては公知のものを使用すること
ができる。潤滑剤付与方法としては、粉末状の金属石鹸
を使用する乾式法が好ましい。金属石鹸の粉末の粒度に
は特に制限がない。金属石鹸としては一般にはステアリ
ン酸カルシウムが使用されている。なお、石灰石鹸は、
本発明による表面調整剤を使用しても、鉄鋼材料におけ
る傷の発生を軽減しないため、本発明方法における引抜
用潤滑剤としては必ずしも好ましくない。しかしながら
石灰石鹸はコストが著しく低いため、引抜加工用消耗材
コストの低減のために、極く少量の石灰石鹸をアルカリ
金属石鹸に混合使用することは差し支えない。また、金
属石鹸の他に、公知の添加剤を添加してもよい。
なお、上記において、本発明の表面調整剤液による表
面調整処理および引抜工程における金属石鹸による潤滑
処理について主として説明したが、その他の処理工程
（酸洗、りん酸塩化成処理）は従来法と同様に行なわ
れ、また中和、水洗などの中間工程は必要により適宜行
なうことも従来法と同様である。
面調整処理および引抜工程における金属石鹸による潤滑
処理について主として説明したが、その他の処理工程
（酸洗、りん酸塩化成処理）は従来法と同様に行なわ
れ、また中和、水洗などの中間工程は必要により適宜行
なうことも従来法と同様である。
本発明方法を下記実施例により更に説明する。
実施例１ コイル状鋼線（材質SWRCH 62A、線径4mm）に、水洗、
酸洗（15％塩酸、常温）および水洗処理を施した後、表
面調整剤液による表面調整処理を施した。表面調整剤
は、硫酸チタニルとりん酸二ナトリウムを用いて調製し
た。すなわち硫酸チタニルの分散液を20℃に冷却し、こ
れニりん酸二ナトリウムを加え、硫酸でpH8.5としてス
ラリーを生成し、これを100〜120℃にて含水率が1.5％
になるまで乾燥し、粉砕し、次にこれを水に溶解して下
記の組成に調整した。
酸洗（15％塩酸、常温）および水洗処理を施した後、表
面調整剤液による表面調整処理を施した。表面調整剤
は、硫酸チタニルとりん酸二ナトリウムを用いて調製し
た。すなわち硫酸チタニルの分散液を20℃に冷却し、こ
れニりん酸二ナトリウムを加え、硫酸でpH8.5としてス
ラリーを生成し、これを100〜120℃にて含水率が1.5％
になるまで乾燥し、粉砕し、次にこれを水に溶解して下
記の組成に調整した。
チタン含有化合物コロイド濃度 チタン重量換算 0.1g/ リン酸二ナトリウム重量換算 ７ g/ pH 8.5 温度 60〜70℃ 上記表面調整剤液に、常温で前記コイル状鋼線を１分
間浸漬した後、これを乾燥し、次に引抜伸線工程に供し
た。この伸線工程において、伸線ダイスボックスに粉末
金属石鹸（商品名、コーシン、主成分ステアリン酸カル
シウム）を満たし、７ダイス通過させて最終伸線速度30
0m/minとし、線径を2mmに絞った。伸線後の表面状態を
顕微鏡（倍率2000倍）により観察した。この観察を線材
の長さ1mにつき１箇所、合計５箇所について行なった
が、表面に傷が全く認められず、表面肌あれも少なく、
従来法によるものより優れていた。表面光沢度も肉眼判
定によれば、従来のものより優れていた。
間浸漬した後、これを乾燥し、次に引抜伸線工程に供し
た。この伸線工程において、伸線ダイスボックスに粉末
金属石鹸（商品名、コーシン、主成分ステアリン酸カル
シウム）を満たし、７ダイス通過させて最終伸線速度30
0m/minとし、線径を2mmに絞った。伸線後の表面状態を
顕微鏡（倍率2000倍）により観察した。この観察を線材
の長さ1mにつき１箇所、合計５箇所について行なった
が、表面に傷が全く認められず、表面肌あれも少なく、
従来法によるものより優れていた。表面光沢度も肉眼判
定によれば、従来のものより優れていた。
比較のために、前記表面調整剤のかわりに、固形分と
して10％濃度の石灰石鹸水溶液（60〜70℃）による処理
を行ったことを除き、上記と同一前処理、表面調整、お
よび伸線を施し、その結果を判定した。
して10％濃度の石灰石鹸水溶液（60〜70℃）による処理
を行ったことを除き、上記と同一前処理、表面調整、お
よび伸線を施し、その結果を判定した。
その結果は、本発明により表面調整剤処理したものに
比べ、表面肌あれ、表面光沢度において劣っていた。
比べ、表面肌あれ、表面光沢度において劣っていた。
実施例２ 実施例１と同様の操作を行った。但し、コイル状鋼線
（材質SWRS 82A、線径8mm）に、ボンデライト421 WD
（日本パーカライジング）による70℃で10分間のりん酸
塩処理を施した後、水洗し、その後、前記表面調整剤液
による処理を施した。その後、鋼線を７ダイス通過させ
て最終伸線速度140m/minで、線径を3.7mmに絞った。得
られた製品を実施例１と同様に観察したところ、表面に
傷が全く認められず、また表面肌あれも少なく、光沢度
も従来のものより優れていた。
（材質SWRS 82A、線径8mm）に、ボンデライト421 WD
（日本パーカライジング）による70℃で10分間のりん酸
塩処理を施した後、水洗し、その後、前記表面調整剤液
による処理を施した。その後、鋼線を７ダイス通過させ
て最終伸線速度140m/minで、線径を3.7mmに絞った。得
られた製品を実施例１と同様に観察したところ、表面に
傷が全く認められず、また表面肌あれも少なく、光沢度
も従来のものより優れていた。
実施例３ コイル状鋼線（材質SWRS 82A、線径2.6mm）に、実施
例１と同様の処理を施し、９ダイス通過させて最終伸線
速度400m/minで、線径を1mmに絞った。得られた製品を
実施例１と同様に観察したところ、表面に傷が全く認め
られず、表面肌あれ及び光沢度においても従来のものよ
り優れていた。
例１と同様の処理を施し、９ダイス通過させて最終伸線
速度400m/minで、線径を1mmに絞った。得られた製品を
実施例１と同様に観察したところ、表面に傷が全く認め
られず、表面肌あれ及び光沢度においても従来のものよ
り優れていた。
実施例４ コイル状鋼線（材質SWRS 100A、線径2.4mm）に、酸洗
（15％塩酸、常温）および水洗処理を施した後、表面調
整剤液による表面調整処理を施した。表面調整剤液は下
記のようにして調製した。
（15％塩酸、常温）および水洗処理を施した後、表面調
整剤液による表面調整処理を施した。表面調整剤液は下
記のようにして調製した。
硫酸チタニル 5重量部 無水第２リン酸ソーダ 55 〃 無水ピロリン酸ソーダ 15 〃 水 15 〃 上記配合成分を撹拌混合しながら100〜120℃の温度で
含水率が1.5％以下になるまで加温し（約２時間）、得
られた粉末に水に加えて20g/濃度の水溶液を調製し、
これに炭酸ソーダを加えてpH9に調整した。この処理液
は、チタン含有化合物コロイドを、チタン重量に換算し
て0.02g/の濃度で含み、かつ上記リン酸塩を、リン酸
根濃度換算で0.83g/、ピロリン酸根換算で0.22g/含
んでいた。
含水率が1.5％以下になるまで加温し（約２時間）、得
られた粉末に水に加えて20g/濃度の水溶液を調製し、
これに炭酸ソーダを加えてpH9に調整した。この処理液
は、チタン含有化合物コロイドを、チタン重量に換算し
て0.02g/の濃度で含み、かつ上記リン酸塩を、リン酸
根濃度換算で0.83g/、ピロリン酸根換算で0.22g/含
んでいた。
上記表面調整剤液に常温でコイル状鋼線を１分間浸漬
した後、乾燥し、これに引抜伸線工程を施した。この伸
線工程において、伸線ダイスボックスに粉末金属石鹸
（商品名コーシン、主成分ステアリン酸カルシウム）を
満たし、鋼線を６ダイス通過させて最終伸線速度100m/m
inで、その線径を1.64mmに絞った。得られた製品を実施
例１と同様に観察したところ、表面に傷も認められず、
表面肌あれ及び光沢度においても従来のものより優れて
いた。
した後、乾燥し、これに引抜伸線工程を施した。この伸
線工程において、伸線ダイスボックスに粉末金属石鹸
（商品名コーシン、主成分ステアリン酸カルシウム）を
満たし、鋼線を６ダイス通過させて最終伸線速度100m/m
inで、その線径を1.64mmに絞った。得られた製品を実施
例１と同様に観察したところ、表面に傷も認められず、
表面肌あれ及び光沢度においても従来のものより優れて
いた。
実施例５ コイル状鋼線（材質SWRS 82A、線径12mm）に、実施例
４と同様の処理を施し、10ダイス通過、最終伸度速度10
0m/minで、線径を4.5mmに絞った。得られた製品を実施
例１と同様に観察したところ、表面に傷も認められず、
表面肌あれ及び光沢度においても従来のものより優れ、
最終製品としてSWPB−Ｓの材料とすることができた。
４と同様の処理を施し、10ダイス通過、最終伸度速度10
0m/minで、線径を4.5mmに絞った。得られた製品を実施
例１と同様に観察したところ、表面に傷も認められず、
表面肌あれ及び光沢度においても従来のものより優れ、
最終製品としてSWPB−Ｓの材料とすることができた。
上記実施例１〜５の方法により、合計で10トンの鋼線
コイルを伸線したが、これらはすべて従来の方法で伸線
したものより、優れた光沢度を有していた。
コイルを伸線したが、これらはすべて従来の方法で伸線
したものより、優れた光沢度を有していた。
実施例６ 実施例１と同様の操作を行った。但し、用いられた表
面調整剤液は下記の組成、pH、および温度を有してい
た。
面調整剤液は下記の組成、pH、および温度を有してい
た。
チタン含有化合物コロイド濃度 チタン重量に換算して 0.2g/ りん酸二ナトリウム重量に換算して ８ g/ ワックス（商標：ヘキストエマルジョンＴ−730） ３ g/ pH 8.3 温度 55〜60℃ 得られた製品は、表面に傷がなく、その表面肌あれ状
況および光沢度においても従来のものよりもすぐれてい
た。
況および光沢度においても従来のものよりもすぐれてい
た。
上記説明、特に実施例より明らかなように、本発明方
法は、鉄鋼材料の引抜加工において、製品の表面品質
（表面傷、外観等）を著しく改善するものである。さら
に、このように優れた表面品質を有する引抜加工材料に
めっきを施すと、例えばミシン針、自転車スポーク、管
材などの用途において要求される最も厳しい仕様を容易
に満足できるようになる。
法は、鉄鋼材料の引抜加工において、製品の表面品質
（表面傷、外観等）を著しく改善するものである。さら
に、このように優れた表面品質を有する引抜加工材料に
めっきを施すと、例えばミシン針、自転車スポーク、管
材などの用途において要求される最も厳しい仕様を容易
に満足できるようになる。
さらに、表面調整剤の処理後、引抜加工までに、鉄鋼
材料が長期にわたり放置されるために、表面調整処理を
再度行なわざるを得なくなった場合でも、表面調整剤被
膜は、従来の石灰石鹸被膜と比較して薄いために、酸洗
により容易に除去できるのみならず、表面調整効果によ
り酸が鉄鋼材料表面に均一に作用し、該被膜を均一に除
去することができる。
材料が長期にわたり放置されるために、表面調整処理を
再度行なわざるを得なくなった場合でも、表面調整剤被
膜は、従来の石灰石鹸被膜と比較して薄いために、酸洗
により容易に除去できるのみならず、表面調整効果によ
り酸が鉄鋼材料表面に均一に作用し、該被膜を均一に除
去することができる。
上記の利点を有する本発明方法は鉄鋼材料の引抜加工
工業に多大なる寄与をするものであり、産業上の貢献が
著大である。
工業に多大なる寄与をするものであり、産業上の貢献が
著大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−5847（ＪＰ，Ａ) 特公 昭30−2358（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭46−20243（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (6)
- 【請求項１】鉄鋼材料に、スケール除去処理、又は、ス
ケール処理およびりん酸塩処理を施し、この前処理され
た鉄鋼材料に、チタン含有化合物コロイドを含有する表
面処理剤液による表面処理を施し、乾燥後に、 この表面調整処理された鉄鋼材料に、引抜き加工を施
す、 ことを特徴とする、鉄鋼材料の引抜加工方法。 - 【請求項２】前記チタン含有化合物コロイドが、チタン
含有化合物とアルカリ性りん酸塩との反応生成物からな
る、特許請求の範囲第１項記載の引抜加工方法。 - 【請求項３】前記表面調整剤液中のチタン含有化合物コ
ロイドの濃度が、チタン重量に換算して0.001〜0.5g/
であり、また、アルカリ性りん酸塩の濃度が、りん重量
に換算して0.1〜50g/である、特許請求の範囲第２項
記載の引抜加工方法。 - 【請求項４】前記チタン含有化合物が、硫酸チタニルで
ある特許請求の範囲第２項記載の引抜加工方法。 - 【請求項５】前記表面処理剤液が、チタン含有化合物コ
ロイドとワックスとを含有する、特許請求の範囲第１項
に記載の引抜加工方法。 - 【請求項６】前記表面調整剤液中のワックスの濃度が、
その純分重量に換算して、0.01〜10g/である、特許請
求の範囲第５項記載の引抜加工方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0433998A (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-05 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 鋼管の潤滑処理法 |
| US5308654A (en) * | 1990-05-30 | 1994-05-03 | Henkel Corporation | Method for lubricating steel tubing prior to cold drawing |
| DE4138218C2 (de) * | 1991-11-21 | 1994-08-04 | Doerken Ewald Ag | Verwendung von Nachtauchmitteln für die Nachbehandlung von chromatierten oder passivierten Verzinkungsschichten |
| DE4336220A1 (de) * | 1993-10-23 | 1995-04-27 | August Neuhoff Fa | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Schmierstoffträgerschicht insbesondere auf ein im Ziehverfahren zu verformendes Drahtmaterial |
| US6890345B2 (en) * | 2001-09-27 | 2005-05-10 | Tyco Healthcare Group Lp | Pretreatment for lubricated surgical needles |
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| CN102280976B (zh) * | 2010-06-10 | 2013-01-23 | 怀特(中国)驱动产品有限公司 | 定子的加工工艺方法 |
| DE102015014304A1 (de) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | Retomax Ag | Behandlungsvorrichtung zum Beizen und Phosphatieren von Draht oder Drahtteilen und Behandlungsverfahren sowie Behandlungsanlage zum Beschichten des Drahts oder der Drahtteile |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE6968C (de) * | A. B. BROWN und W. PH. BROWN in Worcester Massachusetts (N. A) | Neuerungen in der Drahtfabrikation | ||
| IT429344A (ja) * | 1941-10-25 | 1900-01-01 | ||
| US2490062A (en) * | 1949-01-21 | 1949-12-06 | Westinghouse Electric Corp | Cleaning and activating compositions and use thereof in producing protective phosphate coatings on metal surfaces |
| DE2031358C3 (de) * | 1970-06-25 | 1981-10-15 | Gerhard Collardin GmbH, 5000 Köln | Verfahren zur Erzeugung von Schutzschichten auf Aluminium, Eisen und Zink mittels saurer, komplexe Fluoride enthaltender, Lösungen |
| DE2736874A1 (de) * | 1977-08-16 | 1979-03-01 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur erleichterung der kaltumformung von metallen |
| JPS6022067B2 (ja) * | 1982-09-30 | 1985-05-30 | 日本パ−カライジング株式会社 | 金属表面の皮膜形成方法 |
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1987
- 1987-11-03 US US07/116,087 patent/US4808245A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1987-11-04 EP EP87116218A patent/EP0270836B1/de not_active Expired - Lifetime
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- 1987-11-04 DE DE19873737368 patent/DE3737368A1/de not_active Withdrawn
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- 1987-11-10 JP JP62282062A patent/JP2510629B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP0270836A1 (de) | 1988-06-15 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |