JP2771775B2 - 被覆付きめっきpc鋼より線 - Google Patents

被覆付きめっきpc鋼より線

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、斜張橋の吊りワイヤ等
に用いられる高耐食・高疲労強度被覆付きめっきPC鋼
より線に関し、さらに詳しくは、高張力をかけた状態で
の振動により発生するフレッティングを十分に予防する
と共に、この被覆付きめっきPC鋼より線を被覆の上か
ら把持し、被覆を破断しない範囲内の張力で長さ方向に
引張った時、被覆とPC鋼より線とが抜け移動しないよ
うな被覆付きめっきPC鋼より線に関する。
【0002】
【従来の技術】特開平4−246125号公報には吊り
構造用高強度鋼線が開示されており、めっき後ブルーイ
ングする技術が開示されている。このようなめっきのみ
で耐食性を確保しようとする技術では、PC鋼より線に
高張力をかけた状態での振動により発生するフレッティ
ングの予防に対して不十分である。フレッティングはP
C鋼より線の振動によって素線間に生ずる摩耗及び茶褐
色の変色である。特開昭60−94686号公報の耐食
性PC鋼より線も同様である。
【0003】特開昭61−122361号公報には、め
っき層を施した上に合成樹脂被覆で被覆しその間にグリ
スその他の防錆潤滑剤を充填したアンボンドPC鋼材が
開示されている。この鋼材は、アンボンドPC鋼材であ
るため、被覆とOPC鋼材とは長手方向に滑動し、斜張
橋の吊りワイヤ等に用いることはできない。特開平5−
125566号公報には重防食PC鋼より線が開示され
ているが、めっき層の上にプラスチック被覆を施したも
ので、上記フレッティングに対する考慮が払われていな
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高張力をか
けた状態での振動により発生するフレッティングを十分
に予防し、更に樹脂で覆って被覆付きめっきPC鋼より
線とした後、これを樹脂被覆の上から把持し、樹脂被覆
を破断しない範囲内の張力で長さ方向に引張った時、樹
脂被覆が単独で移動しないような被覆付きめっきPC鋼
より線及びその製造方法を提供することを目的とするも
のである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、低レラクセー
ションPC鋼より線であって、めっき合金層のうちδ 1
層の厚さが5μm以下であり、めっきPC鋼より線の側
線の相互の接合部のみをシールする潤滑剤層を有し、側
線の外接円より内側に突出した横断面を持つ樹脂被覆を
外周に有することを特徴とする被覆付きめっきPC鋼よ
り線を提供するものである。
【0006】低レラクセーションPC鋼より線は、線材
を熱処理、伸線し、めっきを施した後、撚り線を行い焼
戻し温度でホットストレッチングしてある。潤滑剤とし
ては防錆潤滑性を備えたもの、例えばワックス又はグリ
スである。この潤滑剤はめっきPC鋼より線の谷部の側
線の接合部をシールするに必要な最低限の量が必要であ
る。樹脂被覆は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィン樹脂層の被覆とし、通常はポリエチ
レンを用いる。
【0007】上記被覆付きめっきPC鋼より線の線材と
しては、溶融亜鉛めっき又は溶融亜鉛−アルミめっきを
施した後伸線した線材とすると好ましい。また、PC鋼
より線の横断面における側線より外側の潤滑剤の面積が
鋼線に外接する円周と鋼線外面が囲む面積の1/4以下
とすることにより、上記目的を好適に達成することがで
きる。
【0008】上記被覆付きめっきPC鋼より線の製造方
法は、めっき工程後のめっき合金層のδ1 層の厚さが3
μm以下になるように、めっき浴温度と浸漬時間を調節
し、焼戻し温度への加熱を高周波誘導装置により急速加
熱した後、水で急冷することによりホットストレッチン
グ後の合金層の厚さを5μm以下とするものである。な
お、樹脂被覆の工程では、押し出す樹脂の圧力及び温度
を調節し、余分な潤滑剤をPC鋼より線の空隙部又は後
方へ送り出すことによって、PC鋼より線の横断面にお
ける側線より外側の潤滑剤の面積が鋼線に外接する円周
と鋼線外面が囲む面積の1/4以下本発明の被覆付きめ
っきPC鋼より線を製造することができる。
【0009】
【作用】本発明の被覆付きめっきPC鋼より線は、線材
を熱処理、伸線し、めっきを施した後、より線を行い焼
戻し温度でホットストレッチングする低レラクセーショ
ンPC鋼より線である。この線材としては溶融亜鉛めっ
き又は溶融亜鉛−アルミめっきを施した後伸線した線材
を用いる。
【0010】この被覆付きめっきPC鋼より線は、めっ
き合金層のうちδ1 層の厚さを5μm以下とする。図6
は合金層のδ1 層の厚さと疲労限との関係を示すもの
で、疲労強度を素線の回転曲げ疲労で評価したものであ
る。従来レベルでは疲労限が30〜45kgf/mm2
である。疲労限が50kgf/mm2 以上のものを得る
ためには、鉄−亜鉛合金層はζ層(FeZn13)及びδ
層(FeZn9 )から成り立っていることが必要であ
る。しかし、図6に示すようにδ1 層(FeZn7)が
存在しても厚さが5μ以下であればよい。
【0011】図6に示すように、めっき合金層のδ1
の厚さは疲労限と密接な関係があり、これを5μm以下
とすると疲労限が向上し、50kgf/mm2 を確保す
ることができる。次に本発明の被覆付きめっきPC鋼よ
り線は、少なくともめっきPC鋼より線の側線の相互の
接合部をシールする潤滑剤層を有することを要件とす
る。ワックス又はグリスの層によって側線と側線の接点
部分をシールすることにより、高張力をかけた状態での
振動により発生するフレッティングを予防することがで
きる。図5に、PC鋼より線の側線相互間を潤滑剤でシ
ールした場合とシールなしの場合の疲労試験におけるフ
レッティング発生率のデータを掲げた。試験は3本につ
いて行い、最大0.6Puの荷重を掛け、振幅20kg
f/mm2 で試験した。側線間を完全にシールした試験
片では、フレッティングは全く発生しなかったが、シー
ルなしの場合は、3本中2本は茶褐色の変色を起こして
おり、フレッティングが認められた。部分的にシールし
た試験片ではその中間であった。
【0012】本発明の被覆付きめっきPC鋼より線は、
これを樹脂被覆の上から把持し、樹脂被覆を破断しない
範囲内の張力で長さ方向に引張った時、樹脂被覆が単独
で移動しないようにすることが必要である。このこと
は、樹脂被覆がPC鋼より線の側線の谷部に十分に入り
込んでいることを要する。図3に示すように、15.2
mmφのストランドに施した長さ1mの樹脂被覆4を持
つ試験片(ストランド)10の被覆4の引き抜き試験を
行った。一方のクランプ11で被覆4上をつかみ、他方
のクランプ12で鋼より線をつかみ、クランプ11、1
2間に50kgfの引張り力を掛け、樹脂被覆4の抜け
発生率を測定した。PC鋼より線の横断面における、側
線より外側に存在する潤滑剤の面積と、鋼線に外接する
円周と鋼線外面が囲む面積との比を変えて行った結果を
図4に示した。図4に示すように、前記面積比が0.3
以下であると抜け発生率は零であった。従って、安全を
見て前記面積比を1/4以下とすればよいとの結論に達
した。
【0013】次に、めっき工程後のめっき合金層のδ1
層の厚さを5μm以下にする技術について説明する。め
っき工程後のめっき合金層のδ1 層の厚さが3μm以下
になるようめっき浴温度と浸漬時間を調節し、焼戻し温
度への加熱を高周波誘導装置により急速加熱した後、水
で急冷する。これにより、ホットストレッチング後の合
金層のδ1 層の厚さを5μm以下とすることができる。
【0014】また、本発明の被覆付きめっきPC鋼より
線の潤滑剤の量の調整方法は、樹脂コーティング工程に
おいて、押し出し樹脂の圧力及び温度を調節し、余分な
潤滑剤をPC鋼より線の空隙部又は後方へ送り出すこと
によって達成することができる。
【0015】
【実施例】図1に本発明の実施例の被覆付きめっきPC
鋼より線の断面図を示した。心線5の回りに6本の側線
2が撚りを掛けられて巻き付けられている。側線2、2
相側間には潤滑剤3が介在している。樹脂被覆4はその
外周に設けられている。樹脂被覆4は、側線2の外接円
6より内側に突出した横断面を有し、側線2、2相互の
谷の部分に食い込んでいる。図2は部分拡大図で、側線
2、2の外接円6と側線2、2が囲っている面積内に占
める潤滑剤3の断面積がこの囲っている面積の1/4以
下であると、樹脂被覆4に引張荷重をかけたとき樹脂被
覆の抜けが生じない。
【0016】次に本発明の被覆付きめっきPC鋼より線
の製造について説明する。直径12mmの線材をパテン
チングした後、予備伸線し、直径7.5mmとし、溶融
亜鉛めっきにおいて浴温度450℃、浸漬時間5秒の条
件で実施し、めっき合金層のδ1 層の厚さ2μmの鋼線
を得た。次に仕上げ伸線で直径5.20mmとし、撚り
線機により7本撚りにし、高周波加熱で370℃に急速
加熱し、ホットストレッチングを行い、水で急冷するこ
とにより、めっき合金層のδ1 層の厚さ2μm、素線の
回転曲げ疲労強度53kgf/mm2 の亜鉛めっきPC
鋼より線を得た。
【0017】被覆は高密度ポリエチレンの押し出し成形
で外径19mm、被覆厚さ1.5mmで、グリスの断面
積が1.0mm2 の被覆つき亜鉛めっきPC鋼より線を
得た。このグリス断面積は、鋼線の外接円と鋼線が囲む
面積の1/6である。この被覆つき亜鉛めっきPC鋼よ
り線を使用して50kgfで、図3に示す樹脂被覆の抜
け試験を実施したところ抜けはなかった。また、最大
0.6Puの荷重を掛け、振幅20kgf/mm2 で疲
労試験を3本実施したところ、そのうち2本はフレッテ
ィングは認められなかった。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、高耐食性であってフレ
ッティングを十分に予防することができ、疲労限が大き
く、樹脂被覆を破断しない範囲内の張力で長さ方向に引
張った時、樹脂被覆が単独で移動しないという優れた効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の被覆付きめっきPC鋼より線の断面図
である。
【図2】実施例の被覆付きめっきPC鋼より線の部分断
面図である。
【図3】樹脂被覆抜け発生率測定試験の説明図である。
【図4】樹脂被覆抜け発生率測定試験結果を示すグラフ
である。
【図5】フレッティング発生率のグラフである。
【図6】めっき合金層のδ1 層の厚さと疲労限との関係
を示すグラフである。
【符号の説明】
1 PC鋼より線 2 側線 3 潤滑剤 4 樹脂被覆 5 心線 6 外接円 7 面積 10 試験片 11、12 クランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 庄司 茂雄 千葉市中央区新浜町1番地 川鉄テクノ ワイヤ株式会社内 (72)発明者 峰 公雄 東京都千代田区内幸町2丁目2番3号 川崎製鉄株式会社 東京本社内 (72)発明者 坂吉 利邦 東京都千代田区内幸町2丁目2番3号 川崎製鉄株式会社 東京本社内 (72)発明者 中村 茂樹 東京都千代田区内幸町2丁目2番3号 川崎製鉄株式会社 東京本社内 (72)発明者 鈴木 昭好 東京都千代田区二番町12番地 株式会社 エスイー内 (72)発明者 大橋 渡 東京都千代田区二番町12番地 株式会社 エスイー内 (72)発明者 平山 晃 東京都千代田区二番町12番地 株式会社 エスイー内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E04C 5/08 C23C 2/00 - 2/38 D07B 1/00 - 1/16 E01D 11/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低レラクセーションPC鋼より線であっ
    て、めっき合金層のうちδ1 層の厚さが5μm以下であ
    り、めっきPC鋼より線の側線の相互の接合部のみをシ
    ールする潤滑剤層を有し、側線の外接円より内側に突出
    した横断面を持つ樹脂被覆を外周に有することを特徴と
    する被覆付きめっきPC鋼より線。
  2. 【請求項2】 線材が溶融亜鉛めっき又は溶融亜鉛−ア
    ルミめっきを施した後伸線した線材であることを特徴と
    する請求項1記載の被覆付きめっきPC鋼より線。
  3. 【請求項3】 PC鋼より線の横断面における側線より
    外側の潤滑剤の面積が鋼線に外接する円周と鋼線外面が
    囲む面積の1/4以下であることを特徴とする請求項1
    記載の被覆付きめっきPC鋼より線。
  4. 【請求項4】 めっき工程後のめっき合金層のδ1 層の
    厚さが3μm以下になるようめっき浴温度と浸漬時間を
    調節し、焼戻し温度への加熱を高周波誘導装置により急
    速加熱した後、水で急冷することによりホットスレッチ
    ング後の合金層の厚さを5μm以下とすることを特徴と
    する被覆付きめっきPC鋼より線の製造方法。
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