JP2771573B2 - 線状鋼製基材を溶融被覆金属の浴中に浸漬することにより該基材を連続的に被覆する方法 - Google Patents
線状鋼製基材を溶融被覆金属の浴中に浸漬することにより該基材を連続的に被覆する方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は線状（ワイヤ）の鋼製基材を溶融状態の被覆
金属浴中へ浸漬することによって連続的に被覆するため
の方法に係るものである。
金属浴中へ浸漬することによって連続的に被覆するため
の方法に係るものである。
前記の線状又はワイヤ状基材の浸漬による連続被覆
は、比較的低温の該基材に接触して急速に凝固する溶融
状態の被覆金属で充満した槽の管状の突起部を介して、
溶融被覆金属の温度より低い温度の上記基材を、急速に
通過せしめることも包含している。
は、比較的低温の該基材に接触して急速に凝固する溶融
状態の被覆金属で充満した槽の管状の突起部を介して、
溶融被覆金属の温度より低い温度の上記基材を、急速に
通過せしめることも包含している。
この原理に基づく多くの溶液はすでに、例えばGB−98
2,051又はFR 1,584,626において、開示されている。こ
れらの方法は底部から上部への移動により溶融金属を収
納している槽の突起部を通る通常の通過において、速
度、通過箇所の断面積、溶融金属の洩れを防ぐ突出部の
毛管作用を有している。この技術はすでに所望の断面積
より大きいワイヤを被覆するのに用いられていた。この
ワイヤは１度被覆された後、最終断面積になる迄再度引
抜かれるのである。鋼製ワイヤの場合、鋼の結晶組織が
十分に軟化せしめられることが必要である。これは、所
望の結晶組織を付与するために、鋼の成分に応じて、ワ
イヤがオーステナイト化の温度迄予熱され、続いて制御
冷却が行われることを意味している。前記技術は、今日
までずっと、その融点が鋼のオーステナイト化温度より
低い被覆金属に適用されてきた。従って鋼製ワイヤは、
被覆の前に、引抜くために必要な性質を形成する熱処理
が施され、前記被覆はオーステナイト化温度より低い温
度で行われた。これらの条件において、被覆後のワイヤ
の冷却は被覆前に得られた鋼の結晶組織を変えることな
く、溶液中を非常に早く通過することによって行うこと
ができる。被覆工程はワイヤを縦方向に底部から上部ま
で移動することにより行われるが、ワイヤの急速な冷却
は特に高速なワイヤ上昇に伴って、装置の高さを低める
ことを可能にする。
2,051又はFR 1,584,626において、開示されている。こ
れらの方法は底部から上部への移動により溶融金属を収
納している槽の突起部を通る通常の通過において、速
度、通過箇所の断面積、溶融金属の洩れを防ぐ突出部の
毛管作用を有している。この技術はすでに所望の断面積
より大きいワイヤを被覆するのに用いられていた。この
ワイヤは１度被覆された後、最終断面積になる迄再度引
抜かれるのである。鋼製ワイヤの場合、鋼の結晶組織が
十分に軟化せしめられることが必要である。これは、所
望の結晶組織を付与するために、鋼の成分に応じて、ワ
イヤがオーステナイト化の温度迄予熱され、続いて制御
冷却が行われることを意味している。前記技術は、今日
までずっと、その融点が鋼のオーステナイト化温度より
低い被覆金属に適用されてきた。従って鋼製ワイヤは、
被覆の前に、引抜くために必要な性質を形成する熱処理
が施され、前記被覆はオーステナイト化温度より低い温
度で行われた。これらの条件において、被覆後のワイヤ
の冷却は被覆前に得られた鋼の結晶組織を変えることな
く、溶液中を非常に早く通過することによって行うこと
ができる。被覆工程はワイヤを縦方向に底部から上部ま
で移動することにより行われるが、ワイヤの急速な冷却
は特に高速なワイヤ上昇に伴って、装置の高さを低める
ことを可能にする。
しかしながら、経済的見地よりみて、その融点が鋼の
オーステナイト化温度よりかなり高い金属で被覆された
小断面の鋼製ワイヤを製造することが必要であるという
重要な適用が存在する。一方、鋼製ワイヤに係る前記断
面は、熱間で、溶融金属の浴を通して移動せしめるに必
要な引張り力に機械的に抵抗するに余りにも弱く、又、
他方、操業条件に十分耐えうる断面であれば、被覆ワイ
ヤの末制御冷却が、後続の引抜きを行うのに不適当であ
る鋼製ワイヤ内の結晶組織を形成するであろう。この結
果、ワイヤはもはや所望の断面を得ることができない。
オーステナイト化温度よりかなり高い金属で被覆された
小断面の鋼製ワイヤを製造することが必要であるという
重要な適用が存在する。一方、鋼製ワイヤに係る前記断
面は、熱間で、溶融金属の浴を通して移動せしめるに必
要な引張り力に機械的に抵抗するに余りにも弱く、又、
他方、操業条件に十分耐えうる断面であれば、被覆ワイ
ヤの末制御冷却が、後続の引抜きを行うのに不適当であ
る鋼製ワイヤ内の結晶組織を形成するであろう。この結
果、ワイヤはもはや所望の断面を得ることができない。
本発明の目的は上述した問題点の少くと一部分を明確
に改善することにある。
に改善することにある。
従って、本発明は、上記目的のために、特許請求の範
囲１に従って溶融被覆金属の浴中に前記基材を浸漬する
ことにより、線状鋼製基材を連続的に被覆する方法を提
供するものである。
囲１に従って溶融被覆金属の浴中に前記基材を浸漬する
ことにより、線状鋼製基材を連続的に被覆する方法を提
供するものである。
添付図面は、図式的に且つ一例として、方法を実現す
るための装置の実施例を描写している。
るための装置の実施例を描写している。
第１図に示された装置は鋼製ワイヤ２の供給ロール１
を含んでいる。該鋼製ワイヤ２は最初のガイドローラー
３を通過し、夫々、該ワイヤ２を洗浄，リンス，乾燥に
導く異なった処理施設4,5,6に導かれる。引張キャプス
タン3aは鋼製ワイヤ２を、溶融金属の浴９を内蔵してい
るるつぼ８の黒鉛製管状突出部７の下まで運ぶ。該浴９
はるつぼ８の壁内に設けられた加熱体によって加熱され
る。
を含んでいる。該鋼製ワイヤ２は最初のガイドローラー
３を通過し、夫々、該ワイヤ２を洗浄，リンス，乾燥に
導く異なった処理施設4,5,6に導かれる。引張キャプス
タン3aは鋼製ワイヤ２を、溶融金属の浴９を内蔵してい
るるつぼ８の黒鉛製管状突出部７の下まで運ぶ。該浴９
はるつぼ８の壁内に設けられた加熱体によって加熱され
る。
この目的の為に、縦方向の線上に２個配置された開口
11と12で構成されているるつぼの突出部７を横切る前
に、鋼製ワイヤ２はシール14で制御される入口を有する
管状ダクト13を通る。この管状ダクトは保護ガス、例え
ばH2＋N2、源15に連結されており、そして高周波電流源
（HF）より供給される予熱電気のコイル16によって取囲
まれている。ワイヤの最高温度は予熱温度とめっき層の
厚さに依存する。
11と12で構成されているるつぼの突出部７を横切る前
に、鋼製ワイヤ２はシール14で制御される入口を有する
管状ダクト13を通る。この管状ダクトは保護ガス、例え
ばH2＋N2、源15に連結されており、そして高周波電流源
（HF）より供給される予熱電気のコイル16によって取囲
まれている。ワイヤの最高温度は予熱温度とめっき層の
厚さに依存する。
線状又はワイヤ基材２を形成するのに用いられる鋼の
性質によるが、冷却は炭素0.1％以下の軟質鋼に対し比
較的早く行われる。より多量の炭素を含有する鋼にとっ
て、過度に早い冷却は、これらの鋼が、必要な細粒のフ
ェライト−パーライト結晶組織を得るために、550℃程
度の温度、この温度はTTTカーブの最高温度に一致す
る、に約10分間保持されなければならないということを
不可能にする。一般にこの温度は溶融鉛の浴を介して銅
被覆又は黄銅被覆された鋼製ワイヤを通過せしめること
によって得られる。しかしながら、本発明に従った被覆
工程が縦パスにそって行われるということに注目される
と、前記溶液を装置内に貯溜することは難しい。これが
流動床17の使用が要求される理由である。該流動床17は
加熱装置19を具備した空気循環器18によって供給され
る。必要な熱部分はワイヤ２自身から直接得られる。
性質によるが、冷却は炭素0.1％以下の軟質鋼に対し比
較的早く行われる。より多量の炭素を含有する鋼にとっ
て、過度に早い冷却は、これらの鋼が、必要な細粒のフ
ェライト−パーライト結晶組織を得るために、550℃程
度の温度、この温度はTTTカーブの最高温度に一致す
る、に約10分間保持されなければならないということを
不可能にする。一般にこの温度は溶融鉛の浴を介して銅
被覆又は黄銅被覆された鋼製ワイヤを通過せしめること
によって得られる。しかしながら、本発明に従った被覆
工程が縦パスにそって行われるということに注目される
と、前記溶液を装置内に貯溜することは難しい。これが
流動床17の使用が要求される理由である。該流動床17は
加熱装置19を具備した空気循環器18によって供給され
る。必要な熱部分はワイヤ２自身から直接得られる。
温度探触子20は流動床の温度を540℃に保持するのに
必要な熱量を与えるように空気の温度を調節することに
役立つ。
必要な熱量を与えるように空気の温度を調節することに
役立つ。
第二の水−循環冷却システム21は、ワイヤ２が案内ロ
ーラ3bを通過する前にその冷却が終了するように、流動
床17の上部に配置されている。該案内ローラ3bはワイヤ
２の張力を調整するために弾性システム22によって吊下
げられている。システム22は被覆作業の間弱い張力を得
るような手段で引張キャプスタン3aを制御する。前記ロ
ーラから、ワイヤは貯蔵ドラム23に巻取られる。700℃
〜800℃迄加熱された軟質鋼製ワイヤが特に溶融銅に接
触して非常に弱くなっている場合には、張力調整機22に
よって得られる張力は15MPaを越えるべきではない。
ーラ3bを通過する前にその冷却が終了するように、流動
床17の上部に配置されている。該案内ローラ3bはワイヤ
２の張力を調整するために弾性システム22によって吊下
げられている。システム22は被覆作業の間弱い張力を得
るような手段で引張キャプスタン3aを制御する。前記ロ
ーラから、ワイヤは貯蔵ドラム23に巻取られる。700℃
〜800℃迄加熱された軟質鋼製ワイヤが特に溶融銅に接
触して非常に弱くなっている場合には、張力調整機22に
よって得られる張力は15MPaを越えるべきではない。
異なった金属と鋼製ワイヤに異なった性質を与えた。
以下の実施例の間の共通点は制御冷却の結果鋼に与えら
れた微細フェライト−パーライト結晶組織である。これ
らの実施例に示すように、炭素0.1％以下の軟質鋼の場
合では、単純な空冷が所望の結晶組織を得るに十分な遅
い速度で行われるが、この場合において、所望の結晶組
織を得るために、突出部７の出口と冷却システム21の距
離が十分与えられているので、流動床17を省くことがで
きる。しかしながら、より大きい硬度を有するより多量
の炭素を含有する鋼において、循環する空気の焼鈍を回
避し、かつ微細フェライト−パーライト結晶組織を得る
ために、ワイヤを540℃の温度で数秒保持することが必
要である。第２図と第３図の図表は軟質鋼とより多量の
炭素を含有した鋼のTTT曲線（時間−温度−変態）を夫
々線図状に表示している。これらの図表の夫々には、鋼
のオーステナイト化温度より高い融点をもつ金属を被覆
した鋼製ワイヤの制御冷却曲線が描かれている。
以下の実施例の間の共通点は制御冷却の結果鋼に与えら
れた微細フェライト−パーライト結晶組織である。これ
らの実施例に示すように、炭素0.1％以下の軟質鋼の場
合では、単純な空冷が所望の結晶組織を得るに十分な遅
い速度で行われるが、この場合において、所望の結晶組
織を得るために、突出部７の出口と冷却システム21の距
離が十分与えられているので、流動床17を省くことがで
きる。しかしながら、より大きい硬度を有するより多量
の炭素を含有する鋼において、循環する空気の焼鈍を回
避し、かつ微細フェライト−パーライト結晶組織を得る
ために、ワイヤを540℃の温度で数秒保持することが必
要である。第２図と第３図の図表は軟質鋼とより多量の
炭素を含有した鋼のTTT曲線（時間−温度−変態）を夫
々線図状に表示している。これらの図表の夫々には、鋼
のオーステナイト化温度より高い融点をもつ金属を被覆
した鋼製ワイヤの制御冷却曲線が描かれている。
以下の実施例において、３種類の金属と合金、即ち、
銅、黄銅及び銀、が用いられている。銅で被覆された軟
質鋼は電気分野、例えば電話線、導電性スプリング及び
送電線のアースワイヤ等に適用される。0.7％炭素の黄
銅被覆鋼製ワイヤは、特に、ラジアルタイヤの補強ワイ
ヤに適用される。最後に、銀被覆軟鋼ワイヤは電気分野
に適用される。これらの夫々の場合において、被覆され
たワイヤは最終ワイヤの断面より、非常に大きい断面を
有しているので、被覆金属の厚さはこのワイヤの再引抜
きの間にワイヤと同じ直径に縮小される。この作業は被
覆金属がワイヤによく付着していれば、めっきされた金
属層の劣化を導かない。
銅、黄銅及び銀、が用いられている。銅で被覆された軟
質鋼は電気分野、例えば電話線、導電性スプリング及び
送電線のアースワイヤ等に適用される。0.7％炭素の黄
銅被覆鋼製ワイヤは、特に、ラジアルタイヤの補強ワイ
ヤに適用される。最後に、銀被覆軟鋼ワイヤは電気分野
に適用される。これらの夫々の場合において、被覆され
たワイヤは最終ワイヤの断面より、非常に大きい断面を
有しているので、被覆金属の厚さはこのワイヤの再引抜
きの間にワイヤと同じ直径に縮小される。この作業は被
覆金属がワイヤによく付着していれば、めっきされた金
属層の劣化を導かない。
実施例１ この実施例は軟質鋼ワイヤの銅層めっきに係るもので
ある。
ある。
従って0.1％以下の炭素を含有する鋼製ワイヤが用い
られる。最初の作業として、アルカリ性電気化学的脱脂
が60℃で行われ、次いでHClの溶内に浸漬され、そして
乾燥された。この基材作製段階に続いて、特有の被覆段
階が開始された。これは高周波電流が供給されるコイル
16によってワイヤ２を予熱することである。この時に、
ワイヤ２は5mm水柱圧で20％H2＋N2の雰囲気が保持され
ている管状ダクト13内を移動した。鋼製ワイヤ２の温度
はかくしてワイヤが開口11を通ってるつぼ８の突出部７
に入ったとき740℃に達した。るつぼの突出部では1120
℃の温度で液体浴と同一の液体Cu70gが5mm厚で入ってい
た。
られる。最初の作業として、アルカリ性電気化学的脱脂
が60℃で行われ、次いでHClの溶内に浸漬され、そして
乾燥された。この基材作製段階に続いて、特有の被覆段
階が開始された。これは高周波電流が供給されるコイル
16によってワイヤ２を予熱することである。この時に、
ワイヤ２は5mm水柱圧で20％H2＋N2の雰囲気が保持され
ている管状ダクト13内を移動した。鋼製ワイヤ２の温度
はかくしてワイヤが開口11を通ってるつぼ８の突出部７
に入ったとき740℃に達した。るつぼの突出部では1120
℃の温度で液体浴と同一の液体Cu70gが5mm厚で入ってい
た。
ワイヤは水冷槽21に入る前に10分間、引続き空冷され
た。ワイヤ２の移動速度は約30m/mnであった。得られた
銅の層は200μｍで、ワイヤ２と同心円的に且つ、その
周りに密着していた。このワイヤは次いで断面で80％の
減少率で再引抜きされた。
た。ワイヤ２の移動速度は約30m/mnであった。得られた
銅の層は200μｍで、ワイヤ２と同心円的に且つ、その
周りに密着していた。このワイヤは次いで断面で80％の
減少率で再引抜きされた。
実施例２ この実施例で用いられた鋼製ワイヤは炭素を0.7％含
有し、直径1mmの鋼製ワイヤであった。ワイヤの作製は
その予熱作業が示すように実施例１のワイヤと同様であ
った。
有し、直径1mmの鋼製ワイヤであった。ワイヤの作製は
その予熱作業が示すように実施例１のワイヤと同様であ
った。
るつぼの突出部７では1000℃の温度で銅60％と亜鉛40
％よりなる黄銅の40mmの層が入っていた。
％よりなる黄銅の40mmの層が入っていた。
突出部７の出口において、黄銅被覆ワイヤは温度が54
0℃に維持された流動床17へ入った。ワイヤの移動速度
は約30m/mnであり、流動床は5mの通過長さを有してお
り、この結果ワイヤは550℃の温度で、10秒間保持され
た。この時間は前記鋼を微細粒子のフェライト−セメン
タイト域にもたらすに必要な時間である。得られた層は
鋼製ワイヤの周りを同心円的に、且つその表面に密着し
て、15μｍの厚さで形成された。
0℃に維持された流動床17へ入った。ワイヤの移動速度
は約30m/mnであり、流動床は5mの通過長さを有してお
り、この結果ワイヤは550℃の温度で、10秒間保持され
た。この時間は前記鋼を微細粒子のフェライト−セメン
タイト域にもたらすに必要な時間である。得られた層は
鋼製ワイヤの周りを同心円的に、且つその表面に密着し
て、15μｍの厚さで形成された。
実施例３ 炭素0.1％以下を含有し、直径1mmの軟質鋼のワイヤが
銀の層で被覆された。
銀の層で被覆された。
該ワイヤの洗浄と予熱が前述の実施例と同じ操業条件
で行われた。
で行われた。
るつぼの突出部７には990℃でH2＋N210％の雰囲気に
おいて溶融銀70gが入っていた。
おいて溶融銀70gが入っていた。
冷却は実施例１のように空気で行われ、銀50μｍ厚の
同心円的な密着した層が得られた。
同心円的な密着した層が得られた。
前述の実施例によって得られたワイヤの夫々は所望の
直径より数倍大きい直径を有していた。従って、例え
ば、実施例２のワイヤは次いで、最終直径0.25mmが得ら
れるまで再引抜きされた。
直径より数倍大きい直径を有していた。従って、例え
ば、実施例２のワイヤは次いで、最終直径0.25mmが得ら
れるまで再引抜きされた。
また、本発明において、ワイヤの被覆と同時にワイヤ
の焼鈍を施すので、この焼鈍作業を省略することがで
き、かくして、無視できない製造コストの低減を図るこ
とができるので、このことは、経済的観点から見て注目
されるべきものである。
の焼鈍を施すので、この焼鈍作業を省略することがで
き、かくして、無視できない製造コストの低減を図るこ
とができるので、このことは、経済的観点から見て注目
されるべきものである。
第１図は本発明の方法を実施するための装置の立面図で
ある。 第２図及び第３図は２種類の特性を有する鋼のTTT曲線
図（時間−温度−変態）である。 ２……ワイヤ、７……管状突起部、 ８……るつぼ、９……浴、 13……管状ダクト、17……流動床、 21……冷却システム、22……弾性システム。
ある。 第２図及び第３図は２種類の特性を有する鋼のTTT曲線
図（時間−温度−変態）である。 ２……ワイヤ、７……管状突起部、 ８……るつぼ、９……浴、 13……管状ダクト、17……流動床、 21……冷却システム、22……弾性システム。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (3)
- 【請求項１】Cu,Ag及び黄銅の内の少くとも一種からな
り、かつ融点が線状の鋼製基材のオーステナイト化温度
より高い被覆金属を選定し、前記鋼製基材を前記溶融被
覆金属の浴の温度より低い温度で予熱し、該予熱温度を
保持した鋼製基材を15Mpa以下の張力を与付した状態で
前記浴中に通し、これによって該鋼製基材を前記被覆金
属で同心円的に密着被覆すると同時に少くともそのオー
ステナイト化温度まで前記鋼製基材を加熱し、さらに該
鋼製基材を該基材内に細粒のフェライト−パーライト結
晶組織を形成するに十分な時間と温度で保持し、このよ
うにして得られた被覆鋼製基材を冷却し、次いで該被覆
鋼製基材を他の熱処理を行わずに、所望の断面になるま
で引抜くことを特徴とする線状鋼製基材を溶融被覆金属
の浴中に浸漬することにより該基材を連続的に被覆する
方法。 - 【請求項２】炭素含有量が0.1％以下の軟質線状鋼製基
材を被覆し、次いで該基材をフェライト−パーライト組
織にするために選定された速度で冷却することを特徴と
する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】炭素含有量が0.2％以上の線状鋼製基材を
被覆し、該被覆基材の温度を550℃の温度迄急冷し、該
基材を微細粒子のフェライト−パーライト組織に変態す
る迄前記温度に引続いて保持し、次いで該基材の冷却を
終了することを特徴とする請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH453/88-0 | 1988-02-09 | ||
| CH453/88A CH675257A5 (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01225759A JPH01225759A (ja) | 1989-09-08 |
| JP2771573B2 true JP2771573B2 (ja) | 1998-07-02 |
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ID=4187371
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0329611B1 (ja) |
| JP (1) | JP2771573B2 (ja) |
| KR (1) | KR890013206A (ja) |
| CH (1) | CH675257A5 (ja) |
| DE (1) | DE68901546D1 (ja) |
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| DE19545259A1 (de) * | 1995-11-24 | 1997-05-28 | Mannesmann Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von dünnen Metallsträngen |
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| CA2261100A1 (en) | 1999-02-03 | 2000-08-03 | The I.C.E. Group | Molten metal immersion bath for wire fabrication |
| US6491770B1 (en) * | 2000-05-31 | 2002-12-10 | James M. Knott, Sr. | Strand galvanizing line |
| EP2360286A1 (en) | 2010-02-15 | 2011-08-24 | Bogumil Miklasz | The method of production a coated wire |
| WO2012166498A1 (en) | 2011-05-27 | 2012-12-06 | Ak Steel Properties, Inc. | Meniscus coating apparatus and method |
| GB201212251D0 (en) * | 2012-07-10 | 2012-08-22 | Kts Wire Ltd | Improvements in and relating to elongate products and methods of making them |
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| GB1194392A (en) * | 1967-09-07 | 1970-06-10 | Takashi Yajima | Coating Ferrous Material with Copper and its Alloys |
| US3779056A (en) * | 1971-12-28 | 1973-12-18 | Bethlehem Steel Corp | Method of coating steel wire with aluminum |
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| US4719962A (en) * | 1985-03-04 | 1988-01-19 | Battelle Memorial Institute | Method for selectively forming at least one coating strip consisting of a metal or alloy on a substrate consisting of another metal |
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| CH669186A5 (fr) * | 1986-12-13 | 1989-02-28 | Battelle Memorial Institute | Procede pour revetir une fibre optique d'un manchon metallique, protecteur et dispositif de revetement correspondant. |
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- 1988-02-09 CH CH453/88A patent/CH675257A5/fr not_active IP Right Cessation
-
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- 1989-02-02 MY MYPI89000134A patent/MY104399A/en unknown
- 1989-02-08 DE DE8989810103T patent/DE68901546D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-08 EP EP89810103A patent/EP0329611B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-08 JP JP1027727A patent/JP2771573B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-09 KR KR1019890001475A patent/KR890013206A/ko not_active Application Discontinuation
-
1996
- 1996-07-22 US US08/684,987 patent/US5705228A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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