JPH0313231A - 冷間鍛造用棒鋼線材の連続伸線方法 - Google Patents

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 この発明は冷間Ｒ造用棒鋼線材（以下説明の便宜上「線
材」と略称する）の連続伸線方法に係り、特に潤滑処理
前の線材予熱工程の省略、脱スケール効率の向上、伸線
ダイスの寿命低下をはかる線材の連続伸線方法に関する
。

従来技術 冷間鍛造用棒鋼線材は伸線による真円度と強度を確保し
、表面の潤滑皮膜の存在によりそのまま冷間＠造が可能
となっているもので、線材のｍ＝次加工メーカーで用い
られているものである。

このような冷間鍛造用棒鋼線材の製造方法としては、■
バッチ処理と■インライン処理（例えば特開昭５６〜１
６３０４７）が知られている。

■バッチ処理は熱間圧延され巻取られたコイルを酸洗槽
で脱スケールし、リン酸亜鉛等による潤滑下地処理とス
テアリン酸ナトリウム等の反応型石けん処理を施した後
、別ラインにて伸線する方法である。

この方法はコイルの状態で処理するため、線材と線材が
接触している部分には酸洗液や潤滑剤が回り込まず、脱
スケール不良および潤滑むらを生じ、伸線や冷間鍛造時
に焼付きの原因となる。また、酸使用による公害問題や
生産性が低いなどの欠点がある。

一方、■インライン処理はコイルから巻戻された線材を
ショツトブラスト等のメカニカルデスケーリングにて脱
スケールした後、線材を予熱しリン酸亜鉛等による潤滑
下地処理およびステアリン酸ナトリウム等の反応型石け
ん処理を施し、急速乾燥して伸線する方法である。

この方法の場合、リン酸亜鉛処理における反応時間（処
理時間）は伸線機での伸線速度に律速され、通常はリン
酸亜鉛処理槽の長さを考慮すると士数秒という短時間処
理である。このため、リン酸亜鉛処理前に線材を所定の
温度に予め昇温させる線材予熱工程を必要とし、通常蒸
気予熱が行なわれている。

このように、従来のインライン処理では予熱工程を必須
とし、しかもその予熱手段に蒸気が用いられているため
、エネルギーコストが高くつくのみならず、工場環境の
悪化をきたすという欠点があった。

さらに、焼鈍材等のように脱スケール性の非常に悪い材
質の場合、ショットプラス１〜のみではスケール残りを
生じ、伸線時に焼付きの発生、伸線ダイスの寿命低下を
きたすという欠点があった。

発明が解決しようとする課題 この発明は従来の特にインライン処理の欠点を解消する
ためになされたもので、特に蒸気予熱工程を省略しエネ
ルギーコストの低減をはかるとともに、焼鈍材等のよう
な脱スケール性の悪い材料であっても脱スケールが良好
で、伸線時の焼付きがなく、伸線ダイス寿命を大幅に伸
ばすことが可能な連続伸線方法を提案しようとするもの
である。

課題を解決するための手段 この発明は、線材を長手方向に直線的かつ連続的に移動
させ、ショツトブラスト等のメカニカルデスケーリング
による脱スケール後、ローラーダイスにより減面率５〜
２０％の伸線を行ない、その後リン酸亜鉛による潤滑下
地処理および反応型石けん処理を施して仕上伸線を行な
う方法を要旨とする。

作　　　用 この発明において、メカニカルデスケーリング後、リン
酸亜鉛処理の前にローラーダイス工程を設けたのは、次
に示す理由による。

■　ショツトブラスト等のメカニカルデスケーリングで
の脱スケール残り（残存スケール）を完全に除去し、同
時に仕上伸線ダイスの寿命延長をはかること。

■　伸線加■による発熱を利用し、リン酸亜鉛処理前の
線材の予熱を行なうことにより、蒸気予熱工程を省略す
ること。

■　伸線加工を行なうことにより仕上伸線工程での減面
率を少なくし、仕上伸線ダイスの寿命延長をはかること
。

すなわち、ローラーダイス伸線は摩擦状態がころがり摩
擦（通常の穴ダイスはすべり摩ｉ！りであり、線材にス
ケールが付着した状態でも伸線可能であり、その伸線方
法（オーバル−ラウンド方式）から脱スケールも可能で
あること、また伸線時の発熱を線材予熱に利用できると
いう作用効果を有するので、前２■〜■の目的を達成で
きる。

ローラーダイス伸線の減面率については、線材加熱によ
るリン酸亜鉛溶液の分解（９０℃以上で分解）、リン酸
亜鉛処理前の線材予熱（必要線材部［７５℃以上）等を
考慮すると、５〜２０％が好ましい。すなわち、５％未
満では蒸気以上の線材予熱が１ｑられず、他方２０％を
超えると線材温度が高くなりすぎ、リン酸亜鉛処理液の
温度が９０℃以上となり処理液の分解が起り、かえって
付着間が得られない結果となる。

なお、ローダイス伸線工程で５〜２０％の減面率で伸線
することにより、仕上工程での伸線減面率を大幅に低下
させることができ、しかもローラーダイスはころがり摩
擦であることから、穴ダイスに比へ消費電力が約２０％
低下する。

実　　施　　例 第１図はこの発明の製造■稈の一例を示すブロック図、
第２図はローラーダイス伸線方法を示す概略図、第３図
は同じくローラーダイス伸線の線材断面の変化を示す説
明図である。

第１図において、ペイオフリール（１）から巻戻された
線材はロールベンダー（２）にて線材の矯正、および一
部脱スケールが行なわれた後、ショツトブラスト工程（
３）で脱スケールされる。なお、脱スケール手段として
ショツトブラスト等のメカニカルデスケーリングを採用
したのは、インライン処理および酸公害排除を前提とし
ているためである。

脱スケール後、線材はローラーダイス伸線工程（４）で
減面率５〜２０％の伸線が行なわれ、同時に脱スケール
されるとともに、発熱作用により線材が予熱される。

なお、ローラーダイス伸線工程は、第２図に示すごとく
、真円の線材Ｗはオーバル孔型（４−２）とラウンド孔
型（４−１）にて伸線される。その時の伸線断面は第３
図に示すごとく、（Ａ＞素材断面→（Ｂ）オーバル断面
→（Ｃ）ラウンド断面と変化する。

このローラーダイス伸線工程（４）を通過した線材は所
望の温度に予熱された状態で次の測滑工程に導かれ、ま
ず潤滑下地処理工程（５）でリン酸指釣処理が施こされ
る。リン酸亜鉛処理としてはリン酸亜鉛の外、リン酸亜
鉛カルシウム処理のいずれでもよい。

また処理条件としては、例えば全酸度１６０ポイント、
温度８０℃、浸漬時間士数秒でよい。ただし、皮膜付着
量としては特に限定するものではないが、冷間鍛造性を
考慮した場合通常７ｇ眉以上必要とされる。

リン酸亜鉛処理後は水洗工程（６）を経て潤滑処理工程
（刀にてステアリン酸素ナトリウム溶液等による反応型
石けん処理が施される。ここでの処理条件としては、例
えば濃度２〜３ポイント、温度８０℃、浸漬時間士数秒
でよい。要は冷間＠造用線材として必要な反応層付着量
１（ｌ眉を満足する条件とする。

反応型石けん処理後は乾燥工程（８）を経て仕上伸線工
程（９）へ導かれるが、乾燥工程（８）ではリン酸亜鉛
皮膜の熱変化を考慮し、線材表面温度を最大１２０’Ｃ
とするのが望ましく、かつ伸線時までに十分乾燥が可能
な処理時間とする。なお乾燥手段としては熱風乾燥炉、
赤外線乾燥炉、高周波誘導加熱炉等を用いることができ
る。

乾燥後はダイス前潤滑剤として乾式粉末潤滑剤を塗布し
、通常のダイスで伸線し巻き取る。なお、ダイス前循環
剤使用なしでも伸線は可能である。

次に、この発明を実ラインに適用した場合の結果を、ロ
ーラーダイス伸線工程での減面率が本発明の範囲を外れ
た場合（比較例）と１．穴ダイス伸線のみの場合（従来
）と比較して第１表に示す。

本実施例は、１８ｍｍφの供試材（３４５Ｃ）をショツ
トブラスト（投射密度約３ｏｏｚ補、研掃材：　　０．
３ｍｍφのスティールボール）後、ローラーダイス伸線
を施こし、続いてリン酸亜鉛処理（全酸度１５０ポイン
ト、処理温度８０’Ｃ，処理時間１５秒）を施こし、水
洗後、反応型石けん処理０９度３ポイント、温度８０’
Ｃ，処理時間１５秒）を施し、しかる後熱風乾燥（炉内
雰囲気温度１６０’Ｃ）　Ｌ、乾燥後穴ダイス伸線（伸
線速度：約４０７？？、／分、減面率：　３〜２７％）
した。

第１表から明らかなごとく、この発明のローラーダイス
伸線を実施することにより、蒸気予熱と同等の線材予熱
が得られ、かつ脱スケールも完全となり、また穴ダイス
での伸線減面率も少なくなり、穴ダイスの寿命延長がは
かられた。

なお、同じローラーダイス伸線工程を用いても、減面率
が５％未満の場合（試験陽５）は蒸気以上の線材予熱が
得られず、他方２０％を超えると（試験Ｎｃｔ６．７＞
処理液の分解が起りかえって所望の付着量が得られない
ことがわかる。

以下余白 発明の詳細 な説明したごとく、この発明は熱間圧延線材の脱スケー
ル−潤滑処理−伸線を連続化した伸線方法において、メ
カニカルデスケーリングによる脱スケール後の線材を潤
滑処理工程の前でローラーダイスにてイ申線することに
よって、メカニカルデスケーリング俊の残存スケールを
完全に除去することができ、またローラーダイス伸線加
工による発熱で線材を予熱できるので潤滑処理前の線材
予熱工程を省略でき、従来の蒸気予熱が不要となること
によりエネルギーコストを低減でき、ざらにローラーダ
イス加工での減面により仕上伸線工程での減面率を少な
くできるので、前記残存スケール完全除去効果と相俟っ
て伸線ダイスの寿命を大幅に延長できる等、冷間鍛造用
棒鋼線材の製造にもたらす効果は甚大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の”ｌＪ造工程の一例を示すブロック
図、第２図はローラーダイス伸線方法を示す概略図、第
３図は同じくローラーダイス伸線の線材断面の変化を示
す説明図で、（Ａ＞は素材断面、（Ｂ）はオーバル断面
、（Ｃ）はラウンド断面をそれぞれ示す。 １・・・ペイオフリール ３・・・ショツトブラスト工程 ４・・・ローラーダイス伸線工程 ５・・・潤滑下地処理工程 ７・・・潤滑処理工程 ９・・・仕上伸線工程

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷間鍛造用棒鋼線材を直線的かつ連続的に移動させ、メ
   カニカルデスケーリングによる脱スケール後、ローラー
   ダイスにより減面率５〜２０％の伸線を行ない、その後
   リン酸亜鉛による潤滑下地処理および反応型石けん処理
   を施し伸線することを特徴とする冷間鍛造用棒鋼線材の
   連続伸線方法。