JPH0192389A

JPH0192389A - ステンレス鋼線材の酸洗肌荒れ防止方法

Info

Publication number: JPH0192389A
Application number: JP24745087A
Authority: JP
Inventors: Miharu Takeuchi; 竹内　美治; Yuzuru Sawada; 沢田　譲; Eiichi Yoshida; 栄一吉田
Original assignee: Aichi Steel Corp
Current assignee: Aichi Steel Corp
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1989-04-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は皮削り加工を行ったオーステナイト系ステンレ
ス鋼の酸洗時における肌荒れを防止すると共にその後の
伸線加工に最適な表面層さを得ることのできるステンレ
ス鋼線材の酸洗肌荒れ防止方法に間する。

［従来の技術］ステンレス鋼は変形抵抗が大きく線材に圧延加工した場
合は種々の原因から表面疵が発生し易く、この表面疵は
引抜加工等の加工時あるいは使用時において破断の起点
となってトラブルの原因となる。また、圧延したままの
線材は真円度が未だ不十分である。そのため、通常ステ
ンレス鋼線材においては、圧延によって生じた表面疵を
除犬すると共に真円度を出すために、線材表面を全面に
わたって回転式バイト、逆ダイスなどを用いて切削する
か、あるいはグラインダで研削するいわゆる皮削り加工
が行なわれている。

皮削り加工の終わった線材は固溶化熱処理が施されるが
、固溶化熱処理はオーステナイト系ステンレス鋼線の冷
間加工で生じた内部応力を除去し、加工組織を再結晶さ
せて十分やわらかい状態とし、延性を回復せしめるとと
もに熱間加工などで析出した炭化物、σ相などを固溶さ
せて耐食性を増大させる熱処理であって、−ｍに１０１
０〜１１５０℃に加熱保持した後急冷する方法がとられ
る。

オーステナイト系ステンレス鋼線の固溶化熱処理によっ
て生じた酸化皮膜（スケール）は酸洗によって除去され
るが、皮削り加工時に使用された切削油あるいは潤滑油
等の油脂類が線材に付着したままあるいは完全に除去せ
ずに固溶化熱処理を行うと、浸炭するおそれがあり、さ
らに酸化スケールが不均一に生成し、また異質のスケー
ルが分布するので、この線材を酸洗すると酸洗むらによ
り線材表面に凹凸が表れるいわゆる肌荒れが生じる。

この酸洗による肌荒れを防止するため皮削り加工時に付
着した油脂類を固溶化熱処理前に完全に除去するため、
種々の脱脂剤や脱脂装置が試みられてきたが、この酸洗
による肌荒れの発生を充分に防止することができなかっ
な。

そこで提案されたのが特公昭５６−３３４７２号公報の
発明であって、線材を皮削り加工後に切削油の除去処理
をしないままで、油脂類が付着したその表面上に苛性ソ
ーダ水溶液または石灰乳あるいは苛性ソーダ水溶液と石
灰乳との混合液からなる塗布剤を付着させた後、熱処理
を行うものである。この提案によれば塗布剤により酸化
スクールを積極的に生成させることにより均質なスケー
ルを生成させて次工程の酸洗デスケール後においても肌
あれが現れない。

しかし、この発明では処理液中への浸漬したのち酸洗ま
での工程をコイルに巻いた状態で行う場合は、乾燥して
表面に皮膜状に残った処理液成分が熱処理中に、苛性ソ
ーダの融点が３１８℃と低いため、低い温度で溶けて流
れ出し、特に線材同志の接触部に溜まりこの部分のスケ
ールが厚くなり、縞状にスケールが残ることが多い、こ
の縞状スケールはなかなか除去しに＜＜、処理作業の能
率を落とし、また除去された跡が凹みになったり、肌状
況が他の部分と異なるなどして線材の商品価値を下げる
といった欠点がある。

かかる問題点を解決すべく提案されたのが特開昭６０−
３９１８１号公報に示された発明であって、皮削り加工
したオーステナイト系ステンレス鋼を脱脂処理し、固溶
化熱処理を行う前に、炭酸ソーダまたは苛性ソーダを含
む炭酸ソーダの水溶液中に浸漬処理をするものである。

すなわち、この発明では苛性ソーダ水溶液に浸漬処理し
た場合の縞状スケールの発生を、より融点の高い炭酸ソ
ーダ水溶液を使用することによって、解決を図ったもの
である。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、後者の発明においても、依然として線材
に処理剤を付着させるために、浸漬処理をするものであ
り、従って処理液皮膜の不均一性が完全に解決された訳
でなく、処理液中への浸漬したのち酸洗までの工程をコ
イルに巻いた状態で行う場合、処理液の融点が上がった
ものの、処理液が線材同志の接触部に溜まり縞状のスケ
ールが発生する危険がある。また、前者の発明も、７１
者の発明も苛性ソーダ等の劇薬を取り扱うため設備費が
高く、工程管理が難しい、さらに低コストで簡便な皮削
りオーステナイト系ステンレス鋼の酸洗肌荒れ防止方法
の出現が望まれていた。

本発明はオーステナイト系ステンレス鋼線材の酸洗肌荒
れ防止方法に関する前記のごとき問題点に鑑みてなされ
たもので、処理剤を用いることなく、低コストで簡便な
方法によって皮削りオーステナイト系ステンレス＃ｉ１
線材の固溶化熱処理後の酸洗によって、肌荒れを生じな
いで、かつその後の伸線加工に最適な表面粗さを有する
線材を得ることのできる皮削りオーステナイト系ステン
レス鋼線材の酸洗肌荒れ防止方法を提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］本発明者等はアルカリ性の塗布剤を使用しないで線材の
表面に均一な酸化スケールを付着させる方法について鋭
意研究を重ねた。その結果酸化性雰囲気の加熱炉におい
て酸化処理を施すと線材表面に均一な酸化スケールが発
生することを見出だし本発明を完成した。

本発明のオーステナイト系ステンレス鋼線材の酸化肌荒
れ防止方法は、オーステナイト系ステンレス鋼線材を戊
削りする工程と、前記線材を酸化性雰囲気の加熱炉にて
酸化処理する工程と、前記線材を固溶化熱処理する工程
と、前記線材を酸洗する工程とからなることを要旨とす
る。

［作用］オーステナイト系ステンレス鋼線材を皮削りすることに
よって線材の圧延あるいは巻き取り工程の際に生じた表
面疵が除去されると共に、真円度を出される。この皮削
り工程は線材表面を全面にわたって回転式バイト、逆ダ
イスなどを用いて切削するか、グラインダで研削するこ
とによって行なわれる。

皮削りされた線材は酸化性雰囲気の加熱炉にてｉ’！！
化処理される。ａ材は酸化性雰囲気の加熱炉において、
表面に均一な酸化スケールの皮膜が生成する。ｉｌｉ！
２化性雰囲気の加熱炉に含まれる酸素の量は５％以上が
望ましく、これ以下の酸素量であると表面に均一な酸化
スクールの皮膜が生成できず肌荒れの生ずる危険性があ
る。

酸化処理の条件は第１図に示すａ、　ｂ、　ｅ、　ｄ、
　ｅで囲まれた範囲内の温度と時間で、最適な酸化スケ
ールが生成する。前記範囲よりも低温度側あるいは短時
間側に逸脱すると、酸化スケールの発生が減少して、酸
洗い後に滑らかな肌に□な゛す、伸線加工にＩｋＪ！Ｉ
な表面粗さを得ることができなかったり、あるいは肌荒
れしたりし、逆に前記範囲よりも高温側あるいは長時間
側に外れると、酸化スケールが厚くなって線材の径が細
くなったりさらに表面粗さが粗くなったりして好ましく
ない。

酸化処理の施された線材は続いて固溶化熱処理される。

固溶化熱処理はオーステナイト系ステンレス鋼線の冷間
加工で生じた内部応力を除去し、加工組織を再結晶させ
て十分やわらかい状態とし、延性を回復せしめるととも
に熱間加工などで析出した炭化物、σ相などを固溶させ
て耐食性を増大させる熱処理であって、一般に１０１０
〜１１５０℃に加熱保持した後急冷する方法がとられる
。

この処理には連続走行式とバッチ式があるが、比較的線
径の細い線径５．Ｏ１以下のものは全長均一な熱処理が
望まれるため、連続走行式の固溶化熱処理が行なわれる
。

酸化処理および固溶化熱処理によって生じた酸化スクー
ルは、酸洗によって除去される。オーステナイト系ステ
ンレスａ＋ｇｔｉの酸化スケールは通常塩酸（１５〜２
５％）水溶液で処理された後、硝弗酸（弗酸２〜６％、
硝酸８〜２０％）の混酸水溶液で除去される。除去され
る酸化スケールは酸化処理および固溶化熱処理によって
均一に付着しているので、肌荒れすることなく、その後
の伸線、圧延などの加工で潤滑剤ののりが良い表面粗さ
の肌となる。

［実施例］本発明の実施例について比較例および従来例と比較しつ
つ説明し、本発明の特徴を明らかにする。

（実施例１）ｖ！、間圧延後のａ径５．５＋ａｍφ５ＵＳ３０４ステ
ンレス鋼線材を逆向きダイスを通して線径５．〇−輪φ
に皮削り加工した０次いで脱脂処理した線材を酸素８％
を含有する酸化性雰囲気の加熱炉に挿入し、温度５００
〜１１００℃、時間２分〜３時間の範囲の種々の条件で
酸化処理を施した。続いて１０３０℃で１５分間の固溶
化熱処理を施した後、２０％塩酸水溶液で処理し、次い
で硝弗酸（硝酸１５％、弗酸４％）の水溶液に浸漬説ス
ケールした。得られた線材の表面粗さ（蝕針式あらさ計
による）および肌荒れの有無を調べてその結果を第１図
に示した。

第１図は縦軸に温度をとり、横軸に時間をとって、それ
ぞれの酸化処理条件において測定した表面粗さが１０〜
２５μ論のものを○、１０μ繭未満のものをΔ、２５μ
−を越えるものをロ、３０μ錆を越えてで肌あれのある
ものを×で示した。

第１図から明らかなように、ａ、　ｂ、　ｃ、　ｄ、　
ｅで囲まれた斜線範囲内の条件で酸化処理を施したもの
は、総て表面粗さが１０〜２５μ…のＯ印であって、適
当な表面粗さを有すると共に、肌荒れが観察されなかっ
た。然るに、前記斜線範囲よりも低温側に外れた条件で
酸化処理を施したものは、表面粗さが１０μ績未溝のΔ
印であるか、３０μ−を越えるＸ印であって、前者の場
合は表面が滑らか過ぎて潤滑剤ののりが悪く、以後の伸
線工程おいて支障を来し、後者の場合肌荒れが観測され
た。

また、前記斜線範囲よりも高温側あるいは長時間側に外
れた条件で酸化処理したものは、表面粗さが２５μ輸を
越える口中であって、酸化スケールが厚くなり過ぎて、
寸法線りにより線材の径が細くなってしまった０以上の
結果により、第１図に示すａ、　ｂ、　ｃ、　ｄ、　ｅ
で囲まれた斜線範囲内の酸化処理条件で最適の表面粗さ
が得られることが確認された。

（実施ｒ１Ａ２）実施例１で用いたのと同じ供試線材を、逆向きダイスを
通して線径５０１φに皮削り加工した後脱脂処理した。

皮削り加工後の線材の径は５゜０２０＋＋＋ｍであった
。この線材を酸素６％を含有する酸化性雲囲気の加熱炉
に挿入し、第１表に示す温度５００〜１１００℃、時間
３分〜３時間の範囲の種々の条件で酸化処理を施した。

続いて１０３０℃で１５分間の固溶化熱処理を施した後
、硝弗酸（硝Ｍ１５％、弗酸４％）の水溶液に浸漬脱ス
ケールした。得られた線材の表面粗さ（蝕針式あらさ計
による）、肌荒れの有無および酸洗い後の線材径につい
て調べてその結果を第１表に示した。

なお、比較例として本発明の酸化温度および酸化時間の
範囲を外れた場合、および従来法として皮削り時に脱脂
した場合、あるいは脱脂しなかった場合についても、同
様に固溶化熱処理および酸洗いを施して、表面粗さ、肌
荒れおよび線径を測定し、第１表に併せて示した。また
、第２図は第１表中の記号Ａ−Ｉ、Ｈ，にの浸漬脱スケ
ールした後の触針式あらか計による表面粗さのプロフィ
ールを示す。

（以　下　余　白）第１表から明らかなように５記号Ｇは酸化処理時間の短
い比較例であるが、表面粗さは２８〜３５μ−の肌あれ
面で、表面粗さのプロフィールは第２−４図に示すよう
な局部的に凹みを有する。

記号■］は酸化処理の温度の低い比較例であって、処理
時間が長いにも拘わらず、表面が殆ど酸化せず表面粗さ
は５〜８μ論で肌あれを示し、表面粗さのプロフィール
は第２−３図に示したように、表面が滑らか過ぎて好ま
しくない。記号■およびＪは酸化処理条件が高温かつ長
時間側に外れた比較例であって、表面粗さが３０〜３５
μで、表面粗さのプロフィールは第２−２図に示したよ
うに、表面が酸化され過ぎて酸洗後の径の細りが大きい
。

また、酸化処理を施さなかった従来法は、表面粗さ３０
〜５０μで、表面粗さのプロフィールは第２−４図に示
したように、肌荒れを示し局部的に凹みを示した。

これに対して本発明例は表面粗さが１３〜２５μであっ
て、表面粗さのプロフィールは第２−１図に示したよう
に、最適の表面粗さを示すと共に、肌荒れが全くａ察さ
れず、さらには酸洗後の寸法細りも８〜２０μ鴎であっ
て、良好な結果の得られることがｉ！認された。

（実施例３）オーステナイト系ステンレス＃ｌＡｓＴＭ　　２０５、
ＡＳＴＭ　　ＸＭ７、Ａｌ５Ｉ　　３０３について熱間
圧延した線径５．５１φの線材を逆向きダイスを通して
線径５．Ｏ１φに皮削り加工した。

皮削り加工後の線材の径は５．０２０＋ａｍであった。

次いで脱脂処理した線材を酸素濃度１０％の雰囲気の加
熱炉で、第２表に示す温度および時間で酸化処理を施し
た。続いて１０３０℃にて１５分間固溶化熱処理を施し
た後、１８％塩酸水溶液で処理し、次いで硝弗酸（硝酸
１２％、弗酸３％）水溶液で浸漬脱スケールした。こう
して得られた線材の表面粗さ（触針式あらさ計による）
、肌荒れの有無、酸洗後の径を測定し、第２表に示した
。なお、比較例として本発明の酸化温度および酸化時間
の範囲を外れた場合、および従来法として皮削り時に脱
脂した場合、あるいは脱脂しなかった場合についても、
同様に固溶化熱処理および敢洗いを施して、表面粗さ、
肌荒れおよび線径を測定し、第２表に併せて示した。

（以　下　余　白）第２表において、記号ＳおよびＴは本発明の酸化処理条
件より短時間側および低温側に外れた比較例であるが、
表面粗さは２５〜３６μ−であって肌あれを示し局部的
な凹みが［察された。また、記号Ｕは本発明の酸化処理
条件よりも高温かつ長時間側に外れる比較例であって、
表面粗さは３２〜４０μ繭と粗く、肌荒れは示さなかっ
たものの、酸洗後の径の寸法細りが１００μと大きかっ
た。

記号ｖ、ＷおよびＸは酸化処理を施さない従来例であっ
て、表面粗さは３３〜５０μ噂と粗く、肌荒れを示し局
部的な凹みが観察された。

これに対して本発明例である記号Ｍ−Ｒは、表面粗さが
１５〜２５μ輪と適当な表面粗さであって、肌荒れは全
く観測されず、しかも酸洗後の線材の径の寸法細りも８
〜２０μ論と少なく、極めて良好な結果を示すことが確
認され、これによってＣｒ−Ｍｎ系のＡＳＴＭ　　２０
５、Ｎｉ−Ｃｒ系にＣｕを添加したＡＳＴＭ　　ＸＭ７
およびＳ快削系のＡｌ５Ｉ　　３０３のいずれにおいて
も、本発明法は比較例と比べて伸線用に最適な表面粗さ
を得ており、従来法に比べて肌荒れの問題が解決されて
いることが確認された。

［発明の効果］本発明のステンレス鋼線材の酸洗肌荒れ防止方法は、以
上詳述したようにオーステナイト系ステンレス鋼線材を
皮削りする工程と、前記線材を酸化性雰囲気の加熱炉に
て酸化処理する工程と、前記線材を固溶化熱処理する工
程と、前記線材を酸洗する工程とからなることを特徴と
するものであって、従来法のようにアルカリ性の処理剤
を用いないので安全対策上の処理コストが掛からず、か
つ極めて簡便な方法によって均一な酸化皮膜を生成する
ことにより、オーステナイト系ステンレス鋼線材の皮削
り加工後の固溶化熱処理後の酸洗によって、肌荒れを生
じないで、かつその後の伸線加工に最適な表面粗さを有
する線材を得ることのできるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は酸化処理における加熱時間および加熱温度と酸
洗後の表面■さの関係を示す図、第２図は線材を酸洗膜
スケール後の触針式あらさ計による表面粗さのプロフィ
ールを示し、第２−１図は本発明例、第２−２図は酸化
処理が過度な比較例、第２−３図は酸化処理の少ない比
較例、第２−４図は従来例を示す。ｍｍ ←−−−４ｍｍ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）オーステナイト系ステンレス鋼線材を皮削りする
工程と、前記線材を酸化性雰囲気の加熱炉にて酸化処理
する工程と、前記線材を固溶化熱処理する工程と、前記
線材を酸洗する工程とからなることを特徴とするステン
レス鋼線材の酸洗肌荒れ防止方法。
（２）前記線材の酸化性雰囲気の加熱炉における酸化処
理を第１図に示すａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅで囲まれた斜線範
囲内の温度および加熱時間で行うことを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載のステンレス鋼線材の酸洗肌荒
れ防止方法。