JPH036307A

JPH036307A - 難加工金属棒線材の製造方法

Info

Publication number: JPH036307A
Application number: JP13981489A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Tsujii; 辻井　信博; Akira Murase; 村瀬　彰; Genryu Abe; 源隆阿部
Original assignee: Sanyo Special Steel Co Ltd
Current assignee: Sanyo Special Steel Co Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-11
Anticipated expiration: 2011-08-21
Also published as: JP2526121B2

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、圧延や伸線などの塑性加工か困難でかつ十
分な耐食性を有していない金属、例えば合金元素の含有
率か高い高速度鋼などの棒状または線材の製造に関する
ものである。

（従来の技術）従来、比較的低級な高速度鋼の棒材または線材は、溶製
インゴットを圧延してから冷間引抜加工を行って製造し
ている。しかし、合金元素の添加量か多い高級な高速度
鋼（例えば２．３％Ｃ−４％Ｃｒ−７％Ｍｏ−５％Ｖ　
−８，５％Ｗ−１０％Ｇｏ）は、冷間引抜加工が困難な
ために、粉末材を焼結して圧延した後、この圧延材を所
定の寸法まて切削、研磨加工したり、最初から近似寸法
に焼結したり、熱間等方圧プレスしたりして、１個づつ
製造するしかなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のような冷間塑性加工か困難な金属材の棒材または
線材は、生産性か悪いために極めて高価なものとならざ
るを得ないため、その性能（例えば靭性、耐摩耗性等）
が極めて優れているにも拘らず、広〈産業界に利用され
るに至っていない。

従って、このような難加工金属の棒材や線材を、低コス
トて生産性よく製造する方法の開発が望まれていた。こ
の発明は、このような要望への対応の一環として、特に
高速度鋼のような比較的耐食耐酸性が低い難加工金属の
棒材または線材の高能率の製造方法を実現しようとする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明においては、非耐食性難加工金属の線材は、粉
末の熱間押出加工によって製造する。

熱間押出に先立ち、非耐食性の難加工金属の粉末を耐食
性の金属管内に充填する。そして、このような粉末を充
填した金属管の複数本を金属カプセルに収容し、かつこ
れら金属管の相互間隙及びこれら金属管とカプセル内壁
面との間隙に、非耐食性金属粉末を充填し、カプセルを
封止して、上述の熱間押出を実施する。

得られた熱間押出棒は、先づ金属カプセルに由来する金
属層を機械的加工により除去し、次いて酸に浸して上記
の非耐食性金属粉末に由来する部分を溶解除去するか、
電解的手法により適当な塩類溶液中で通電しながら溶解
除去する。また、上記金属カプセルとして非耐食性金属
が用いられているときは、上述の金属カプセルに由来す
る金属層の除去と、非耐食性金属粉末に由来する金属部
分の除去とを、−挙に溶解によって行う。これにより、
耐食性金属層で包まれた難加工金属のクラッド棒または
線の束か残る。耐食性金属のクラッド層を必要としない
場合は、シェービング、ピーリング、研摩などの機械的
加工によってこれを除去し、難加工金属の棒または線の
みを取出す。

製品として、例えば直径１＋＋ｕｎ以下のような細線を
必要とする場合は、これらの機械加工を行う前に、耐食
性金属層て包まれたクラッド棒または線を、適当な寸法
に切断した上て、上述のような非耐食性金属粉末と共に
カプセルに封入して再度熱間押出を実施し、この熱間押
出棒の不用部分を上記と同じ手法によって除去して、細
径のクラッド線を得る。

上述の金属管相互間及び金属管とカプセル内壁面との間
に充填する非耐食性金属粉末の使用量を節減するために
、適当な寸法の棒状金属を非耐食性金属粉末中に挿入し
たり、非耐食性金属粉末に一ヒ記溶液に反応しない非金
属の粉末または粒を混入してもよい。

なお、上記金属管内の中心部に異種の金属棒を予め配置
し、その周囲に難加工金属の粉末を充填するときは、製
品としてクラッド棒材または線材を得るととかてきる。

〔作　　　用〕

上述のように、非耐食性の難加工金属粉末を充填した耐
食性金属管と非耐食性金属粉末とを収容したカプセルに
熱間押出加工を施こすときは、耐食性金属層で包まれた
難加工金属の棒材または線材が内部に埋込まれた形の非
耐食性金属棒が得られる。そして、カプセルに耐食性材
料を用いたときは、この金属棒の外面は耐食性金属層て
覆ゎれている。

金属棒が耐食性金属層を有する場合には、先ず研削など
の機械的加工によってこの層を除き、このような耐食性
層が存在しない場合は直に、金属棒を酸に浸漬し、或い
は適当な塩類の溶液中で通電すると、上記非耐食性金属
部分が溶解して、内部の耐食性金属層を被った難加工金
属棒または線の束を取出すことができる。

カプセル製作時に、内部の間隙に非耐食性金属粉と共に
棒状金属を収容させた場合、この棒状金属が非耐食性て
あれば、これに由来する部分は上述の溶液浸漬工程て溶
解する。しかし、カプセルに収容＼させた棒状金属か耐
食性てあれば、これに由来する部分は溶液中て溶解せず
に金属線となって残るのて、この金属線を上記難加工金
属の棒または線から選別除去する。また、カプセル内の
隙間に充填される非耐食性金属粉末に耐食性の非金属の
粉末または粒を混用した場合は、これらの非金属は溶液
を入れた浸漬槽の底に沈殿する。

このようにして得た耐食性金属層を被った難加工金属の
棒または線は、その耐食性金属層が必要な場合は、その
まま製品とする。しかし、その耐食性金属層が不要な場
合は、シェービング、と−リンク、研削などの機械的加
工によってこれを除いたーして製品とする。

以上のように、この発明によるときは、難加工金属粉末
を充填する金属管の内径と、熱間押出機の押出口の減径
率とによって決まる径の難加工金属の棒材または線材を
、良好な寸法精度、歩留及び生産性のもとに製造するこ
とかできる。そして、粉末冶金法を導入したことによっ
て、その金属組織は、成分の偏析が無く、ミクロ組織も
均一てあり、かつ靭性、抗張力などの機械的強度も優れ
ている。

〔実　施　例〕

第１図に示すように、カプセル底Ｍｌの上面に鋼管２．
２・・・・の下端を溶接し、かつ底蓋ｌの周縁をカプセ
ル３の下端に溶接する。鋼管２．２・・・・内には非耐
食性の難加工金属の粉末４．４・・・・を充填し、カプ
セル３内の鋼管２．２・・・・の外方の空間には非耐食
性金属の粉末５を充填し、カプセル３の上端に上蓋６を
溶接して、カプセルを封止する。上蓋に設けた排気孔（
図示せず）よりカプセル内を脱気し、排気孔を閉塞した
後、必要に応じ冷間等方圧圧縮を施こして内部の粉末充
填密度を高め、最後に熱間押出用タミー７を溶接してビ
レットを作る。

このビレットを所定の温度て熱間押出すると、第２図に
示すような充実質の金属棒８か得られる。この金属棒８
は、耐食性金属層９を被った難加工金属棒材１０．１０
・・・・の束か、非耐食性金属１１中に埋込まれた形と
なっている。この金属棒８を適当な酸に浸漬し、或いは
適当な溶液中て通電することにより、非耐食性金属１１
を溶解させて、第３図に示すように耐食性金属層９を被
った難加工金属棒材１０、ＩＯ・・・・を得ることかて
きる。この金属棒材の外面の耐食性金属層９を機械的加
工によって除去すれば、第４図に示すように、難加工金
属棒材１０．１０・・・・を製品として得ることがてき
る。

実施例１下表に示す材料及び寸法により、熱間押出用ビレット（
第１図）を製作した。

このビレットを、１１００°Ｃに加熱して２０圓トン横
型熱間押出機に装填し、直径４０ｍｍ、長さ５０００ｍ
ｍの押出材（第２図）を製造した。これを３０℃、３０
％の硝酸に約２４時間浸漬して、非耐食性金属部分１１
を溶解した後、５％苛性ソーダ溶液に浸漬して中和し、
水洗して、外径６．５ｍｍ　、高速度鋼の直径６ｍｍの
複合棒材の束（第３図）を得た。最後に、この各複合棒
材のＳＵＳ材の外層をピーリング加工によって除去し、
直径５．８ｍｍの高速度鋼棒材（第４図）を得た。

上述のようにして得た高速度鋼棒材の比重は７．９６て
、この高速度鋼の本来の比重と一致し、１００％の真密
度であることが確認された。

また、本実施例による高速度鋼棒材と、従来の焼結→圧
延→切削の工程て作った同組成の高速度鋼の比較材とを
、何れも次の条件て熱処理した後に、測定して得た機械
的緒特性は下表の通りであった。

熱処理条件焼入れ　１１９０℃×３分　→　油冷１焼戻し５７０°Ｃ×１時間　→　空冷（３回）この表によって
明らかなように、本実施例による製品の機械的緒特性は
、従来法による製品の機械的緒特性と全く同等であるこ
とか確認された。

実施例２下表に示す材料及び寸法により、熱間押出用ビレット（
第１図）を作製した。

　２このビレットを１１００°Ｃに加熱して２０００　）ン
横型熱間押出機に装填し、直径３０ｍｍ、長さ９０００
ｍｍの押出材（第２図）を製造した。これを１４％硫酸
に硝酸ソータ６０ｇ／Ｊｌｊを添加した６０℃の溶液に
約２４時間浸漬して、非耐食性金属部分ｌｌを溶解した
後、５％苛性ソータ溶液に浸漬して中和し、水洗して外
径５．３＋＋＋ｍ　、高速度鋼の直径４　、８ｍｍの複
合棒材の束（第３図）を得た。

この複合棒材を５５０ｍｍの長さに切断し、上記非耐食
性金属粉末５と共に上記カプセル３と同じカプセルに封
入してビレットを作り、同条件て再度熱間押出加工し、
直径３０ｍｍ、長さ９０００ｍｍの押出材を製造し、同
様な酸による溶解加工を行って、外径１．０３ｍｍ、高
速度鋼直径０．９４ｍｍの複合線材の束を得た。

上記の工程によって得た高速度鋼線材と、比較のために
同組成の高速度鋼を従来の焼結→熱間圧延→切削の工程
によって加工した比較材とを、何れも次の条件で熱処理
した後に測定して得た開時性は下表の通りてあった。

熱条理条件焼入れ１１３０°Ｃ×３分　→　油冷焼戻し５７０°ＣＸ１時間→　空冷（３図）上記表て明らかなように、本実施例による線材の諸物性
は、従来法による製品と全く同等であることか確認され
た。

（発明の効果）以」二のように、この発明によるときは、冷間における
圧延、伸線等の塑性加工か著るしく困難な金属の棒材や
線材、特に冷間伸線加工てしか得られないような細径の
線材を、高い生産性で歩留りよく生産することがてき、
加工する金属が耐食性、特に耐酸性に乏しくても実施す
ることができる。そして、その製品は、組織かマクロ的
にもミクロ的にも高度に均質である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例におけるビレットの横断面図
及び縦断面図、第２図は同実施例における熱間押出棒の
断面図、第３図は同実施例における酸溶解処理後の断面
図、第４図は同実施例における製品の断面図である。２・・・・耐食性金属管、３・・カプセル、４・・・・
難加工金属粉末、５・・・・非耐食性金属粉末、ｌＯ・
・・・金属棒線材（製品）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）非耐食性の難加工金属の粉末を耐食性金属管内に
充填し、このような粉末を充填した金属管の複数本を金
属カプセルに収容すると共に、これら金属管相互間及び
これら金属管と金属カプセル内壁面との間に非耐食性金
属粉末または非耐食性金属粉末及び適当な充填材料を充
填し、この金属カプセルをビレットとして所定の温度で
熱間押出加工を行った後、上記金属カプセルに由来する
金属層を除去すると共に上記非耐食性金属粉末に由来す
る金属部分を酸溶解または電解により溶解除去し、更に
上記金属管に由来する耐食性金属層を機械的加工により
除去して、上記難加工金属に由来する棒材または線材を
取出すことを特徴とする難加工金属棒線材の製造方法。
（２）非耐食性の難加工金属の粉末を耐食性金属管内に
充填し、このような粉末を充填して金属管の複数本を金
属カプセルに収容すると共に、これら金属管相互間及び
これら金属管と金属カプセル内壁面との間に非耐食性金
属粉末または非耐食性金属粉末及び適当な充填材料を充
填し、この金属カプセルをビレットとして所定の温度で
熱間押出加工を行った後、上記金属カプセルに由来する
金属層を除去すると共に上記非耐食性金属粉末に由来す
る金属部分を酸溶解または電解により溶解除去して、上
記金属管に由来する耐食性金属クラッド層と上記難加工
金属に由来する芯材とよりなるクラッド棒材またはクラ
ッド線材を取出すことを特徴とする難加工金属棒線材の
製造方法。