JP5497391B2 - Method for manufacturing brass-plated steel wire - Google Patents
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Description
本発明はブラスめっき鋼線の製造方法（以下、単に「製造方法」とも称する）に関し、詳しくは、伸線工程を含むブラスめっき高炭素鋼線の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a brass-plated steel wire (hereinafter, also simply referred to as “manufacturing method”), and more particularly to a method for manufacturing a brass-plated high carbon steel wire including a wire drawing step.
一般に、スチールコード素線の最終伸線工程では、中間材料としての、パテンティング処理後にブラスめっきが施された硬鋼線の伸線を、湿式潤滑剤中で行っている。この伸線時に、鋼線と工具との間の摩擦を低減することにより、摩擦による発熱を抑制でき、得られる線材の品質を向上させることができる。また、伸線加工時の仕事量も低減することから、加工電力の低減および温暖化ガスの排出低減にもつながるため、最終伸線工程での潤滑を確保することは重要である。 In general, in the final drawing step of the steel cord strand, the drawing of a hard steel wire that has been subjected to brass plating after the patenting treatment as an intermediate material is performed in a wet lubricant. By reducing the friction between the steel wire and the tool at the time of wire drawing, heat generation due to the friction can be suppressed, and the quality of the obtained wire can be improved. In addition, since the amount of work at the time of wire drawing is reduced, it also leads to reduction of machining power and emission of greenhouse gases, so it is important to ensure lubrication in the final wire drawing process.
従来は、最終伸線工程での潤滑については、湿式潤滑剤がその役目を全て負っていた。しかし、湿式潤滑剤は、潤滑に有効な成分が液中に懸濁状態で分散しているものであるので、液状態のバランスが崩れると、液中に分散している有効成分が液中に分散されなくなって沈殿や凝固が起こる。そのため、潤滑性能が劣化し易く、液の管理に多大な工数がかかるという問題があった。 Conventionally, wet lubrication has all the roles for lubrication in the final wire drawing process. However, in wet lubricants, components effective for lubrication are dispersed in a suspension state in the liquid. Therefore, when the balance of the liquid state is lost, the active components dispersed in the liquid are in the liquid. It is not dispersed and precipitation and coagulation occur. For this reason, there is a problem that the lubrication performance is likely to be deteriorated, and it takes a lot of man-hour to manage the liquid.
これに対し、本発明者は、特許文献１において、最終伸線工程で潤滑を確保するための、湿式潤滑剤の性能向上以外の新たな手段として、線材表面に樹脂被膜等の潤滑成分を塗布して、最終伸線での摩擦を低減することを提案している。また、例えば、特許文献２には、伸線前の線材表面に水に分散したアミノ酸系化合物を塗布、乾燥してアミノ酸系化合物の皮膜を形成した後、伸線加工を行う、ばね用ステンレス鋼線の製造方法が開示されている。 On the other hand, the present inventor applied a lubricating component such as a resin coating on the surface of the wire as a new means other than improving the performance of the wet lubricant in Patent Document 1 to ensure lubrication in the final wire drawing step. Thus, it is proposed to reduce the friction at the final wire drawing. For example, Patent Document 2 discloses a stainless steel for springs in which an amino acid compound dispersed in water is applied to the surface of a wire before drawing and dried to form a film of the amino acid compound, followed by drawing. A method of manufacturing a wire is disclosed.
上述のように、最終伸線工程における鋼線と工具との間の潤滑を湿式潤滑剤のみにより得ようとする場合、潤滑剤液の管理などの点に問題が存在する。また、特許文献２に記載されている技術では、ゴム物品補強用スチールワイヤの製造工程に適用した場合に、ゴムとの接着性の面で十分な効果が得られるとは言えないことから、伸線加工時における鋼線と工具との間の潤滑を得るための、新たな技術の確立が望まれていた。 As described above, when the lubrication between the steel wire and the tool in the final wire drawing process is to be obtained only by the wet lubricant, there is a problem in the management of the lubricant liquid. Further, in the technique described in Patent Document 2, when applied to the manufacturing process of a steel wire for reinforcing rubber articles, it cannot be said that a sufficient effect is obtained in terms of adhesion to rubber. It has been desired to establish a new technique for obtaining lubrication between a steel wire and a tool during wire processing.
そこで本発明の目的は、上記課題を解消して、最終伸線工程での加工時における鋼線と工具との間の潤滑性を向上することで、得られる鋼線の品質を向上するとともに、加工に要する仕事量の低減により加工電力の低減についても図ることができるブラスめっき鋼線の製造方法を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and improve the lubricity between the steel wire and the tool at the time of processing in the final wire drawing step, thereby improving the quality of the obtained steel wire, An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a brass-plated steel wire that can reduce the processing power by reducing the amount of work required for processing.
本発明者は鋭意検討した結果、伸線前に、鋼線表面に所定の潤滑成分を塗布することにより、上記問題を解消することが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above problems can be solved by applying a predetermined lubricating component to the surface of the steel wire before wire drawing, and the present invention has been completed. It was.
すなわち、本発明は、湿式伸線によるブラスめっき鋼線の製造方法において、
鋼線に対しブラスめっきを施した後、該ブラスめっきが施された鋼線表面を湯洗し、次いで、該湯洗された鋼線表面に、ケイ酸ナトリウムおよび／またはケイ酸カリウムを主成分とする潤滑被膜を形成し、その後、該表面に潤滑被膜が形成された鋼線を湿式伸線して、湿式伸線に伴い該鋼線表面から該潤滑被膜の成分が脱落することで、表面に該潤滑被膜成分を有しないブラスめっき鋼線を得ることを特徴とするものである。
That is, the present invention is a method for producing a brass-plated steel wire by wet drawing,
After the steel wire is subjected to brass plating, the surface of the steel wire subjected to the brass plating is rinsed with hot water, and then sodium silicate and / or potassium silicate is a main component on the surface of the steel wire that has been washed with hot water. Forming a lubricating coating, and then wet-drawing the steel wire having the lubricating coating formed on the surface, and the components of the lubricating coating are dropped from the surface of the steel wire along with the wet drawing. A brass-plated steel wire not having the lubricating coating component is obtained.
本発明のブラスめっき鋼線の製造方法においては、前記潤滑被膜が、前記ケイ酸ナトリウムおよび／またはケイ酸カリウムに加え、炭素数１２〜２６の飽和脂肪酸と亜鉛、カルシウム、バリウム、リチウム、アルミニウムおよびマグネシウムからなる金属群から選ばれた少なくとも１種との塩と、融点が７０℃以上である天然ワックスおよび合成ワックスのうちのいずれか一方または双方と、を含むことが好ましい。また、前記湯洗後の鋼線表面における酸化物量は、好適には３０ｍｇ／ｍ２以上１５０ｍｇ／ｍ２以下とする。 In the method for producing a brass-plated steel wire according to the present invention, the lubricating coating comprises, in addition to the sodium silicate and / or potassium silicate, a saturated fatty acid having 12 to 26 carbon atoms, zinc, calcium, barium, lithium, aluminum, and It is preferable to include a salt with at least one selected from the metal group consisting of magnesium and either or both of a natural wax and a synthetic wax having a melting point of 70 ° C. or higher. The amount of oxide on the surface of the steel wire after the hot water washing is preferably 30 mg / m 2 or more and 150 mg / m 2 or less.
さらに、前記湯洗後の鋼線表面に対する前記潤滑被膜の付着量は、好適には０．１ｇ／ｍ２以上２ｇ／ｍ２以下であり、前記湿式伸線における湿式潤滑剤としては、反応型湿式潤滑剤を用いることが好ましい。さらにまた、前記湿式伸線において用いる先頭ダイスの減面率は、好適には１０〜２５％とする。 Furthermore, the adhesion amount of the lubricating coating to the surface of the steel wire after the hot water washing is preferably 0.1 g / m 2 or more and 2 g / m 2 or less, and the wet lubricant in the wet wire drawing is a reactive type. It is preferable to use a wet lubricant. Furthermore, the area reduction rate of the leading die used in the wet wire drawing is preferably 10 to 25%.
本発明によれば、上記構成としたことで、最終伸線工程での加工時における鋼線と工具との間の潤滑性を向上して、得られる鋼線の品質を向上するとともに、加工に要する仕事量の低減により加工電力の低減についても図ることができるブラスめっき鋼線の製造方法を実現することが可能となった。 According to the present invention, the above configuration improves the lubricity between the steel wire and the tool at the time of processing in the final wire drawing step, improves the quality of the obtained steel wire, and enables processing. It has become possible to realize a method of manufacturing a brass-plated steel wire that can reduce the machining power by reducing the amount of work required.
以下、本発明を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明に係る鋼線の湿式伸線工程の概略説明図を示す。本発明は、かかる湿式伸線を用いたブラスめっき鋼線の製造方法の改良に係るものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1, the schematic explanatory drawing of the wet drawing process of the steel wire which concerns on this invention is shown. The present invention relates to an improvement in a method for producing a brass-plated steel wire using such wet wire drawing.
図示するスリップ型湿式伸線機においては、機体１内に、ダイス群２および一対の多段駆動キャプスタン４が設けられている。鋼線Ｗが供給装置（図示せず）から機体１内に供給されると、鋼線Ｗはダイス群２の各ダイス３から順に引き抜かれて、段階的に縮径され、その後、最終ダイス５から引き抜かれることにより、所望の仕上げ線径の鋼線となって、スプール（図示せず）に巻き取られる。最終ダイス５からの鋼線Ｗの引き抜きおよびスプールへの巻き取りにあたり、最終ダイス５とスプールとの間にはキャプスタン７が設けられており、キャプスタン７は回転駆動される。なお、図中、ダイス３（ダイス群２）および多段駆動キャプスタン４は、湿式潤滑剤液中に浸漬されている。
In the illustrated slip-type wet wire drawing machine, a die group 2 and a pair of
また、機体１において、最終ダイス５は仕切り壁６に設けられており、この最終ダイス５は潤滑液除去治具としても機能して、鋼線Ｗに付着した湿式潤滑剤液を除去している。これにより、鋼線Ｗが最終ダイス５を通って湿式潤滑剤液中から大気中に引き上げられる際に、湿式潤滑剤液が液切りされる。最終ダイス５により、湿式潤滑剤液が鋼線表面に残留することを防止して、鋼線とゴムとの接着安定性の低下を防止している。大気中に出た鋼線は、キャプスタン７を経てスプールに巻取られる。
Further, in the machine body 1, the
本発明においては、鋼線に対しＣｕめっきおよびＺｎめっきを施した後、熱拡散を行い、ブラスめっきを形成し、その後、最終伸線工程において上記湿式伸線を行うに先立って、このめっきが施された鋼線表面に所定の前処理を行う点が重要である。具体的には、ブラスめっきが施された鋼線表面に対し、まず、下地処理として湯洗を施し、次いで、ケイ酸ナトリウムおよびケイ酸カリウムを主成分とする潤滑成分を塗布することで、潤滑被膜を形成する。ブラスめっき鋼線表面に、かかる潤滑被膜を設けることで、その後の伸線加工時において、鋼線と工具との間の潤滑性を向上して、摩擦を低減させる効果を得ることができる。これにより、最終的に得られるブラスめっき鋼線の品質を向上することができ、また、鋼線に対するダイスの抗力が低下するために、加工に要する電力も低減することができ、結果として製造コストの削減にも寄与することができる。 In the present invention, after performing Cu plating and Zn plating on the steel wire, thermal diffusion is performed to form brass plating, and then this plating is performed prior to performing the wet wire drawing in the final wire drawing step. It is important to perform a predetermined pretreatment on the applied steel wire surface. Specifically, the steel wire surface subjected to brass plating is first subjected to hot water washing as a base treatment, and then lubricated by applying a lubricating component mainly composed of sodium silicate and potassium silicate. Form a film. By providing such a lubricating coating on the surface of the brass-plated steel wire, it is possible to improve the lubricity between the steel wire and the tool and reduce the friction during the subsequent wire drawing. As a result, the quality of the final brass-plated steel wire can be improved, and since the resistance of the die to the steel wire is reduced, the power required for processing can also be reduced, resulting in production costs. Can also contribute to the reduction of
最終伸線工程においては、最初の数パスは特に抵抗が大きいため、本発明に係る潤滑被膜が有効となる。ここで、通常、最終伸線工程では、鋼線を、数十個のダイスにより細かく加工する。したがって、鋼線表面に施された潤滑被膜は伸線に従い薄くなり、途中パスで潤滑成分が不足してしまうが、本発明においては、潤滑被膜成分が鋼線表面からなくなった後は、湿式潤滑剤液が潤滑の役目を引き継ぐことになる。本発明において、鋼線表面の下地処理として湯洗を行うのは、鋼線表面に形成される潤滑被膜成分主体の潤滑から湿式潤滑剤液に、潤滑の役目を引き継ぐ際に、円滑にその機能を受け渡すことができるようにするためである。これは、以下のような理由による。 In the final wire drawing process, the first few passes have particularly high resistance, so the lubricating coating according to the present invention is effective. Here, usually, in the final wire drawing step, the steel wire is finely processed with several tens of dies. Therefore, the lubricating film applied to the surface of the steel wire becomes thinner as the wire is drawn, and the lubricating component becomes insufficient in the middle pass. In the present invention, after the lubricating film component is removed from the surface of the steel wire, wet lubrication is performed. The chemical will take over the role of lubrication. In the present invention, the hot water washing is performed as a base treatment on the surface of the steel wire because the function of the lubrication film component formed on the surface of the steel wire is smoothly performed when the role of lubrication is taken over from the lubrication to the wet lubricant liquid. This is so that it can be handed over. This is due to the following reasons.
湿式潤滑剤液の潤滑機能は、湿式潤滑剤液中に懸濁している潤滑有効成分が、鋼線と工具との界面に巻き込まれることで発揮される。この際、鋼線と工具との界面に潤滑有効成分が巻き込まれるためには、潤滑有効成分が鋼線と濡れなじむことが重要である。潤滑有効成分が鋼線と濡れなじむためには、鋼線表面に微量で存在する酸化亜鉛の存在が重要であるため、鋼線表面に施した潤滑被膜がなくなった後に湿式潤滑剤液中の潤滑有効成分がワイヤと濡れなじむようにするためには、潤滑被膜を施す前処理として、ブラスめっき鋼線表面に形成されている酸化層を侵さない、ＰＨ６〜ＰＨ８の範囲の液体としての湯による下地処理を行うことが有効なのである。よって、本発明に係る下地処理は、表面の酸化層を侵さないものであれば、湯による洗浄には限定されず、エタノール、メタノール、アセトン等の有機溶剤を用いて行ってもよい。 The lubrication function of the wet lubricant liquid is exhibited when the active lubricating component suspended in the wet lubricant liquid is caught in the interface between the steel wire and the tool. At this time, in order for the effective lubrication component to be caught at the interface between the steel wire and the tool, it is important that the effective lubrication component is compatible with the steel wire. In order for the lubrication active ingredient to wet with the steel wire, the presence of a small amount of zinc oxide on the surface of the steel wire is important. In order to make the active ingredient wet with the wire, as a pretreatment for applying the lubricating film, the base layer with hot water as a liquid in the range of PH6 to PH8 that does not attack the oxide layer formed on the surface of the brass-plated steel wire It is effective to perform processing. Therefore, the ground treatment according to the present invention is not limited to washing with hot water as long as it does not attack the oxide layer on the surface, and may be performed using an organic solvent such as ethanol, methanol, acetone, or the like.
下地処理としての湯洗に用いる湯の温度としては、鋼線表面の油脂分を落とすためには高いほどよく、例えば、６０〜９０℃の湯により行うことができる。なお、表面に油脂分の少ない、清浄度の高い鋼線については、上記下地処理を行わなくてもよい。また、表面に酸化層が少ない鋼線については、加熱等により酸化を進める処理を施すことが好ましく、これにより、好適には、湯洗後の鋼線表面における酸化物量を、３０ｍｇ／ｍ２以上１５０ｍｇ／ｍ２以下とする。酸化物量が少なすぎると、湿式潤滑剤液中の潤滑有効成分が鋼線と濡れなじみにくく、鋼線表面の潤滑被膜成分がなくなった後に、鋼線と工具との間の摩擦が上昇して、ダイス寿命や鋼線品質に問題が生ずるおそれがある。一方、酸化物量が多すぎると、ワイヤ表面から酸化物が剥離しやすくなるため好ましくない。 The temperature of the hot water used for the hot water washing as the ground treatment is preferably as high as possible in order to remove the oil and fat content on the surface of the steel wire. For example, it can be performed with hot water at 60 to 90 ° C. In addition, it is not necessary to perform the said surface treatment about the steel wire with little fats and oils on the surface and high cleanliness. Moreover, it is preferable to perform the process which advances oxidation by heating etc. about the steel wire with few oxide layers on the surface, Thereby, the amount of oxides on the steel wire surface after hot water washing is suitably 30 mg / m 2 or more. 150 mg / m 2 or less. If the amount of oxide is too small, the lubrication active ingredient in the wet lubricant liquid is difficult to get wet with the steel wire, and after the lubricating film component on the surface of the steel wire disappears, the friction between the steel wire and the tool increases, There is a risk of problems in die life and steel wire quality. On the other hand, if the amount of oxide is too large, it is not preferable because the oxide easily peels from the wire surface.
本発明において鋼線表面に形成する潤滑被膜としては、ケイ酸ナトリウムおよび／またはケイ酸カリウムを主成分とすることが必要であるが、好適には、炭素数１２〜２６の飽和脂肪酸と亜鉛、カルシウム、バリウム、リチウム、アルミニウムおよびマグネシウムからなる金属群から選ばれる少なくとも１種との塩と、融点が７０℃以上である天然ワックスおよび合成ワックスのうちのいずれか一方または双方と、を含むものとする。特にはさらに、硫酸塩、ホウ酸塩、モリブデン酸塩およびタングステン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも１種を含んでいてもよい。 In the present invention, the lubricating coating formed on the surface of the steel wire needs to contain sodium silicate and / or potassium silicate as the main components, preferably, a saturated fatty acid having 12 to 26 carbon atoms and zinc, It includes a salt with at least one selected from the group consisting of calcium, barium, lithium, aluminum, and magnesium, and either or both of a natural wax and a synthetic wax having a melting point of 70 ° C. or higher. In particular, it may further contain at least one selected from the group consisting of sulfate, borate, molybdate and tungstate.
上記硫酸塩等としては、例えば、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、ホウ酸カリウム（四ホウ酸カリウム等）、ホウ酸ナトリウム（四ホウ酸ナトリウム）、ホウ酸アンモニウム（四ホウ酸アンモニウム等）、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸アンモニウム、タングステン酸ナトリウムなどが挙げられ、これらは単独で用いても、２種以上組み合わせて用いてもよい。また、上記飽和脂肪酸の金属塩としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウムを好適に使用することができる。さらに、ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタムワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、モンタンワックス、カルナウバワックス等を挙げることができる。本発明に係る潤滑被膜における、ケイ酸ナトリウムおよび／またはケイ酸カリウムの含有比率は、固形分重量比率で５０％以上であることが必要であり、好適には８０〜９８％である。また、本発明に係る潤滑被膜における、かかるケイ酸ナトリウムおよび／またはケイ酸カリウム、並びに、所望に応じ用いる上記硫酸塩等の総量と、飽和脂肪酸の金属塩と、ワックスとの比率としては、固形分重量比率で、好適には１：０．６〜１０：０．０６〜６であり、より好適には１：１．０〜５：０．０７〜２である。 Examples of the sulfates include potassium sulfate, sodium sulfate, potassium borate (such as potassium tetraborate), sodium borate (sodium tetraborate), ammonium borate (such as ammonium tetraborate), and sodium molybdate. , Ammonium molybdate, sodium tungstate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, as the metal salt of the saturated fatty acid, for example, zinc stearate, calcium stearate, barium stearate, lithium stearate, and magnesium stearate can be preferably used. Further, examples of the wax include paraffin wax, microcrystalline wax, petrolatum wax, Fischer-Tropsch wax, polypropylene wax, polyethylene wax, montan wax, carnauba wax and the like. In the lubricating coating according to the present invention, the content ratio of sodium silicate and / or potassium silicate is required to be 50% or more in solid weight ratio, and preferably 80 to 98%. Further, in the lubricating coating according to the present invention, the ratio of the sodium silicate and / or potassium silicate, and the total amount of the sulfate used as desired, the metal salt of saturated fatty acid, and the wax is solid. The weight ratio is preferably 1: 0.6 to 10: 0.06 to 6, more preferably 1: 1.0 to 5: 0.07 to 2.
本発明において、鋼線表面への潤滑被膜の形成は、例えば、潤滑被膜成分を、適宜界面活性剤等の分散剤を用いて水に溶解、分散して水溶液を調製し、これを浸漬やスプレー、流し掛け等により鋼線表面に塗布、乾燥することにより行うことができる。この場合の乾燥は、例えば、６０〜１５０℃で１０〜６０分にて行うか、または、常温で放置することにより行ってもよい。また、潤滑被膜は、鋼線表面を少なくとも覆うように形成することが必要であるが、好適には、鋼線表面に対する潤滑被膜の付着量を、０．１ｇ／ｍ２以上２ｇ／ｍ２以下とする。この付着量が少なすぎると、伸線時における鋼線と工具との間の潤滑を十分に得ることができないおそれがあり、一方、多すぎると、１パス目で脱落するおそれがあり、また、余分な潤滑被膜成分が多くなるため好ましくない。 In the present invention, the formation of the lubricating film on the surface of the steel wire is performed by, for example, preparing an aqueous solution by dissolving and dispersing the lubricating film component in water using a suitable dispersing agent such as a surfactant, and immersing or spraying the solution. It can be carried out by applying and drying the steel wire surface by pouring or the like. Drying in this case may be performed, for example, at 60 to 150 ° C. for 10 to 60 minutes, or by leaving at room temperature. Further, the lubricating coating needs to be formed so as to cover at least the surface of the steel wire. Preferably, the amount of the lubricating coating attached to the surface of the steel wire is 0.1 g / m 2 or more and 2 g / m 2 or less. And If this adhesion amount is too small, there is a possibility that sufficient lubrication between the steel wire and the tool at the time of wire drawing may not be obtained, while if too much, there is a risk of dropping off in the first pass, This is not preferable because excessive lubricating film components increase.
本発明で、湿式伸線において使用する湿式潤滑剤としては、その他の成分については、通常の湿式潤滑剤と同様のものを用いることができ、特に制限されるものではない。特には、油性剤、極圧添加剤および界面活性剤等の通常の湿式潤滑剤成分に加えて、銅および亜鉛を含有することが好ましい。好適には、脂肪酸、リン酸、アミン、リン酸エステル、界面活性剤、防錆剤、防腐剤を含んだ反応型湿式潤滑剤を用いる。 In the present invention, as the wet lubricant used in the wet wire drawing, other components can be the same as those used in a normal wet lubricant and are not particularly limited. In particular, it is preferable to contain copper and zinc in addition to usual wet lubricant components such as oil agents, extreme pressure additives and surfactants. Preferably, a reactive wet lubricant containing a fatty acid, phosphoric acid, amine, phosphate ester, surfactant, rust inhibitor, and preservative is used.
さらに、本発明においては、上記潤滑被膜との組み合わせにおいて、湿式伸線において用いる先頭ダイスの減面率を１０〜２５％とすることが好ましい。先頭ダイスの減面率が１０％未満であると、工具との接触面圧が高まり、鋼線表面に損傷を与えるおそれがあるため好ましくなく、一方、２５％を超えると、引抜き力が高まり、カップコーンの断線につながるため好ましくない。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the area reduction of the leading die used in wet wire drawing is 10 to 25% in combination with the lubricating coating. If the area reduction ratio of the leading die is less than 10%, the contact surface pressure with the tool is increased, which may cause damage to the steel wire surface. On the other hand, if it exceeds 25%, the drawing force increases. This is not preferable because it leads to disconnection of the cup cone.
本発明のブラスめっき鋼線の製造方法においては、伸線前に鋼線表面に上記潤滑被膜を形成することのみが重要であり、それ以外の点については常法に従い適宜選定、実施することができ、特に制限されるものではない。また、本発明の製造方法が適用される鋼線の線径や材質等についても、特に制限されるものではなく、公知のものであればいずれも使用可能である。特には、本発明は、炭素含有量０．７質量％以上の高炭素鋼線に好適に適用される。 In the method for producing a brass-plated steel wire of the present invention, it is only important to form the lubricating film on the surface of the steel wire before drawing, and other points may be appropriately selected and implemented according to a conventional method. There is no particular limitation. Further, the wire diameter and material of the steel wire to which the production method of the present invention is applied are not particularly limited, and any known wire can be used. In particular, the present invention is suitably applied to a high carbon steel wire having a carbon content of 0.7% by mass or more.
以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
鋼線として直径約１．８６ｍｍの８０Ｃ鋼を用い、これにブラスめっきを施した後、下記の表中に示す条件にて下地処理、および、潤滑被膜の形成を行った。その後、伸線速度を、最終段を除く各段の伸線パスの平均スリップ速度を５〜８０ｍ／ｍｉｎに設定して、伸線加工を施すことにより、直径約０．３４ｍｍ、強度３．４ＧＰａの供試鋼線をそれぞれ得た。また、先頭ダイスの減面率は１０％とした。得られた各供試鋼線につき、伸線時のダイス引抜力、電力消費量、ワイヤ品質（接着性）につき、下記に従い評価を行った。また、各供試鋼線の評価結果につき、伸線時のダイス引抜力指数が８０以下でかつ電力消費指数が８５以下であるものを○、伸線時のダイス引抜力指数が８０以下でかつ電力消費指数が８５を超え９５以下であるものを△、電力消費指数が９５を超えるものを×として、総合的に判定を行った。その結果を、下記の表中に併せて示す。
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.
80C steel having a diameter of about 1.86 mm was used as the steel wire, and after this was plated, a base treatment and a lubricating coating were formed under the conditions shown in the following table. Then, the wire drawing speed is set to 5 to 80 m / min for the average slip speed of each wire drawing pass except the final step, and the wire drawing is performed to obtain a diameter of about 0.34 mm and a strength of 3.4 GPa. Each steel wire was obtained. Further, the area reduction rate of the leading die was set to 10%. Each of the obtained test steel wires was evaluated according to the following with respect to the drawing force, power consumption, and wire quality (adhesiveness) during wire drawing. In addition, as for the evaluation results of each test steel wire, the one having a die drawing force index of 80 or less at the time of drawing and a power consumption index of 85 or less is ○, the die drawing force index at the time of drawing is 80 or less, and A case where the power consumption index was over 85 and 95 or less was evaluated as Δ, and a case where the power consumption index was over 95 was evaluated as x. The results are also shown in the table below.
＜ダイス引抜力＞
伸線機にセンサーを設置して、全２１個のダイスのうち、伸線工程の最上流部のダイスから３個目のダイスまでのダイス引抜力を測定した。これらの平均値を求め、得られた結果を、比較例１を１００とする指数にて示した。数値が小なるほど結果が良好である。
<Die pulling force>
A sensor was installed in the wire drawing machine, and the die drawing force from the most upstream die of the wire drawing process to the third die was measured among all 21 dies. These average values were obtained, and the obtained results were shown as an index with Comparative Example 1 as 100. The smaller the number, the better the result.
＜電力消費量＞
伸線工程における消費電力を測定し、得られた結果を、比較例１を１００とする指数にて示した。数値が小なるほど結果が良好である。
<Power consumption>
The power consumption in the wire drawing process was measured, and the obtained results were shown as an index with Comparative Example 1 as 100. The smaller the number, the better the result.
＜ワイヤ品質（接着性）＞
各供試鋼線をゴムで被覆し、これを１６０℃×７分間〜１５分間の条件で加硫して得られたゴム被覆鋼線につき、ゴムから鋼線を剥離し、その後の各鋼線におけるゴム付着率を目視判定して、ゴム付レベルを０〜１００％で評価した。その結果を、比較例１を１００として、指数値で表示した。数値が大きいほど接着性に優れていることを示す。
<Wire quality (adhesiveness)>
Each test steel wire was covered with rubber, and the steel wire was peeled from the rubber for the rubber-coated steel wire obtained by vulcanizing the steel wire under conditions of 160 ° C. × 7 minutes to 15 minutes. The rubber adhesion rate was visually determined, and the rubber level was evaluated from 0 to 100%. The result was displayed as an index value with Comparative Example 1 as 100. It shows that it is excellent in adhesiveness, so that a numerical value is large.
＊２）ＮａＯＨ １％溶液
＊３）リン酸６０％溶液
* 2) NaOH 1% solution * 3) Phosphoric acid 60% solution
上記表中に示すように、伸線に先立って、鋼線表面に本発明に従う潤滑被膜を形成した実施例においては、電力消費の低減を図りつつ、高品質の鋼線が得られることが明らかである。なお、ワイヤ表面の潤滑被膜および酸化物層は、多数のダイスを経ることにより脱落するため、最終ダイスを出た後の線肌成分分布には、いずれの水準にも大きな差はなく、よって、ゴムとの接着性に顕著な差は発生しなかった。 As shown in the above table, in the example in which the lubricating film according to the present invention was formed on the surface of the steel wire prior to wire drawing, it is clear that a high-quality steel wire can be obtained while reducing power consumption. It is. In addition, since the lubricating film and oxide layer on the surface of the wire fall off after passing through a large number of dies, the distribution of the line skin component after leaving the final die is not significantly different in any level, There was no significant difference in adhesion to rubber.
１ 機体
２ ダイス群
３ ダイス
４ 多段駆動キャプスタン
５ 最終ダイス
６ 仕切り壁
７ キャプスタン
1 Airframe 2 Dies
Claims (6)
鋼線に対しブラスめっきを施した後、該ブラスめっきが施された鋼線表面を湯洗し、次いで、該湯洗された鋼線表面に、ケイ酸ナトリウムおよび／またはケイ酸カリウムを主成分とする潤滑被膜を形成し、その後、該表面に潤滑被膜が形成された鋼線を湿式伸線して、湿式伸線に伴い該鋼線表面から該潤滑被膜の成分が脱落することで、表面に該潤滑被膜成分を有しないブラスめっき鋼線を得ることを特徴とするブラスめっき鋼線の製造方法。 In the method of manufacturing a brass-plated steel wire by wet drawing,
After the steel wire is subjected to brass plating, the surface of the steel wire subjected to the brass plating is rinsed with hot water, and then sodium silicate and / or potassium silicate is a main component on the surface of the steel wire that has been washed with hot water. Forming a lubricating coating, and then wet-drawing the steel wire having the lubricating coating formed on the surface, and the components of the lubricating coating are dropped from the surface of the steel wire along with the wet drawing. A method for producing a brass-plated steel wire, comprising: obtaining a brass-plated steel wire not having the lubricating coating component .
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