JPH0475086B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鋼または合金鋼からなる線材、棒材ま
たは管材の冷間抽伸方法に関する。

〔従来の技術〕

このような鋼材の冷間抽伸においては、鋼材と
抽伸工具（ダイス、プラグ）との間の摩擦を減ら
し、摩擦熱の局部集中による焼付を防止するため
に潤滑剤が用いられる。潤滑剤として代表的なも
のは、金属石けんと油潤滑材とである。各々の潤
滑剤を用いる場合の抽伸方法の代表的工程を第２
図より説明する。

金属石けんを用いる場合は、先ず熱間ミルにて
製造された素材に対し、酸洗による脱スケールを
行い、水洗後、リン酸塩処理を行い、水洗、中和
処理を経て金属石けん処理を行う。そして、乾燥
後、抽伸を行い脱脂処理を行う。

油潤滑剤を用いる場合は、熱間ミル製造素材に
対し、酸洗−水洗またはシヨツトブラストによる
脱スケール処理を行つた後、塗油を行い、抽伸を
行つて脱脂する。

この比較から判るように、油潤滑剤を用いる
と、金属石けんを用いた場合に比べて工程が大巾
に簡略化される。

従来は油潤滑剤の性能が十分でなかつたため、
前者の金属石けんによる方法を採用せざるを得な
かつたが、最近は油潤滑剤の性能が著しく高まつ
たことから、高性能化された油潤滑剤を用いて後
者の簡単な工程で冷間抽伸を行うことが増加して
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、後者の油潤滑剤による方法でも、脱
スケール工程までは省略されていない。これは、
素材の表面にスケールが付着していると、このス
ケールが抽伸の際に素材と抽伸工具との間の潤滑
を阻害し、工具の焼付け製品の品質低下を発生さ
せると考えられているためである。

しかし、もし油潤滑剤による方法において、工
具の焼付け製品の品質低下を生じることなく脱ス
ケール工程が省略できれば、素材に対して塗油、
抽伸、脱脂の３工程を実施するのみとなり、工程
合理化によるコスト低下効果は甚だ大きなものと
なる。

本発明の目的は脱スケール工程を省略した冷間
油潤滑油抽伸方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前述したように、鋼材の冷間抽伸においては、
油潤滑材の種類に関係なく脱スケール工程が必要
とされていた。これは、スケールが素材と抽伸工
具との間の潤滑を阻害すると一義的に考えられて
いたためである。しかし、例えば熱間ミルで製造
されたままの素材表面に付着するスケールは、通
常は粒径20〜30μｍ程度と小さく、また厚みは0.1
mm程度と僅かで、一概に潤滑の致命的障害になる
とは考え難い。

本発明者らは、この観点から、脱スケールを行
わなかつたときにスケールが潤滑に与える影響を
今一度子細に調査した結果、スケールが油潤滑剤
と共同して潤滑に効果的に寄与し、スケールの潤
滑に対する悪影響を緩和して、スケール層が存在
していても事実上支障のない抽伸が実施できるこ
とを知見した。

本発明は、この知見に基づきなされたもので、
酸化スケールの付着する鋼素材を油潤滑剤を用い
て冷間抽伸するに当たり、前記酸化スケールの厚
さを0.1mm以下とすることを特徴とする。鋼材の
冷間抽伸方法を要旨とする。

〔作用〕

冷間油潤滑抽伸において、素材表面に残された
スケールは、抽伸初期においては、スケール層表
面が適度の粗さを持ち、油潤滑剤に対するオイル
ピツトとして機能し、素材と抽伸工具との間に十
分な油潤滑剤を保持せしめる。

抽伸中においては、スケールに亀裂が生じてそ
の中に油潤滑剤が浸み込み、更にスケーが粉砕さ
れた後はスケールの細粒と油潤滑剤とが混合され
た潤滑剤が、鋼剤と抽伸工具との間に介在して焼
付きを効果的に防ぐ。

その結果、スケールを付着させたままでも、安
定、円滑な抽伸作業が保証される。

スケールの製品品質に与える影響については、
鋼材表面には粉砕されたスケールによるおさえ込
み疵が生じることがある。このおさえ込み疵の深
さは、スケール層厚さの1/2程度以下であること
が確認されている。従つて、抽伸後の鋼材に要求
される表面精度に応じてスケール層厚みを調整す
れば良いが、スケール層厚さを0.1mm以下とすれ
ばスケールおさえ込み疵を目視確認することがで
きない程度まで軽減し、仕上加工なしで事実上問
題のない製品品質が確保される。

また、スケールは抽伸の過程で鋼材から剥離す
るので、抽伸後の脱脂工程で油潤滑材とともに自
然除去される。

〔実施例〕

本発明の冷間抽伸方法においては、脱スケール
工程を省略した結果、その工程は基本的には第１
図に示されるように塗油、抽伸、脱脂の３工程か
らなる。

以下、本発明の冷間抽伸方法を素材、塗油工
程、抽伸工程、脱脂工程および比較試験結果の順
で詳述する。

Γ素材 冷間抽伸に供される鋼材であればいずれでも
よい。具体的には鋼または合金鋼からなる線
材、棒材または管材の冷間抽出伸用素材で、通
常は熱間加工で製造され、熱間加工されたまま
のもの、熱間加工後又は更に冷間加工後に熱処
理されたもの、大気中に放置されていたもの、
のいずれでもよい。

熱間加工に際しての加熱で素材表面に生じた
スケールが、熱間加工で完全に除去されたとき
には、加工後の冷却過程でいわゆる二次スケー
ルが発生し、熱間加工でスケールが完全に除去
されない場合には銅材表面にスケールが残存す
ることになるが、いずれの場合もスケール層の
厚みは0.1mm程度である。

なお、熱処理を行う場合は、熱処理温度、時
間、雰囲気等の熱処理条件よりスケール層厚が
変化するため、必要によりこの熱処理条件の調
整によりスケール層厚を調整するようにすれば
よい。

Γ塗油工程 汎用の方法で素材表面に油潤滑剤を塗布すれ
ばよい。具体的には抽伸前に素材表面に油潤滑
材を塗布し終える方法でも、素材表面に油潤滑
剤を供給しながら抽伸を行う方法でもよく、要
は抽伸の段階で素材表面に必要量（通常0.5〜
１ｇ／m²）の油潤滑剤が塗布されていればよ
い。言うまでもないが、管材の場合は素材の外
表面および内表面に油潤滑材が塗布される。

油潤滑材も汎用のものが使用できるが、好ま
しいのは先に本出願人が他の出願人と共同で出
願した特願昭62−46730号にて提案した冷間引
抜き潤滑方法で用いられている油潤滑剤であ
る。

これは、下記のＡ、Ｂとを混合し、粘度が20
℃で100〜3000センチポイズなるように下記の
Ｃで調整したものである。

Ａ：硫黄分が30wt％以上のジアルキルポリサ
ルフアイド５〜40部。

Ｂ：硫黄分が30wt％以上の油脂とオレフイン
との化合物、硫黄分が15wt％以上の不飽和
高級脂肪酸と不飽和高級アルコールの高級エ
ステル化合物、硫黄分が15wt％以上の高級
エステル化合物とオレフインとの化合物、の
中から選ばれた１種又は２種以上の20〜70
部。

Ｃ：増粘材、油脂、合成油、鉱物油、高級脂肪
酸及びそのアミン塩。

油潤滑剤の塗布量は、素材に対し通常必要とさ
れる量を確保すればよい。

Γ抽伸工程 汎用の方法で行う。素材表面にスケールが残
されているからといつて特別の配慮は必要とし
ない。加工度（断面減少率）が30％以上の強加
工の場合も、事実上問題なく抽伸が行える。

Γ 脱脂工程 抽伸を終えた材料に対して行う。抽伸により
粉砕されたスケールはこの脱脂工程で除去され
る。

方法としては、従来より採用されているトリ
クロロエチレン等による溶剤脱脂でもよいが、
先に本出願人が出願した実願昭61−44232号に
て提案した装置を、抽伸を終えた材料の曲りを
取る例えばＶ−Ｈストレートナーのライン中に
設け、オンライン脱脂をすれば作業効率を高め
るのに効果的である。

この装置は、相対向する一対の回転ブラシを
少なくとも１組収設し、かつ材料が通過する開
口を有する箱体の入口側開口に、上流側より蒸
気吹込器と洗浄液噴射器とを連設し、出口側開
口に同じく上流側より洗浄液噴射器と蒸気吹込
器とを連結したもので、蒸気による加熱作用と
回転ブラシによる機械的洗浄作用とが加味され
て、高速で効率的な連続洗浄を可能にする。

Γ比較試験結果 熱間圧延後ストレツチレデユーサーで成形さ
れた外径48.6mm、肉厚4.5のJIS−STB42管材及
び更に熱処理したもので、表面に厚み0.05mm、
0.1mm、0.12mm、0.2mmのスケール層を有するも
のを素材として、これらに対し、脱スケールせ
ずに油潤滑剤を0.8ｇ／m²塗布した。

その後、プラグとダイスとの組合せで加工度
35.5％の冷間抽伸を行い、外径36mm、肉厚4.0mm
の抽伸管材を得た。得られた抽伸管材に対して
は、前述した実願昭61−44232号提案の装置で脱
脂を行つた。

使用した油潤滑材は、前述した特願昭62−
46730号提案のもので、ベース油としてなたね油
20wt％を含み、ジアルキルポリサルフアイドと
して硫黄分37wt％を含むジアルキル基（炭素数
９）の化合物を20wt％を含み、硫黄分15wt％以
上を含む有機化合物として硫黄分20wt％を含む
なたね油とオレフイン（炭素数９）の化物を
50wt％以上含んだものを、アクループ７０２
（ポリメタル系増粘剤、三洋化成工業(株)製）10wt
％を用いて粘度が20℃で1450センチポイズとなよ
うに調整したものを使用した。

結果は、いずれの素材についても焼付きは生じ
なかつたが、抽伸後の管材の表面肌性状を調査し
たところ、スケール層厚が0.12mm及び0.2mmであ
つたものについては、深さ夫々0.05〜0.06mm及び
0.05〜0.1mmのスケールおさえ込み疵が発生率１
％の割合で生じた。しかるに、スケール層厚が
0.05mm、0.1mmであつたものについては、このよ
うなスケールおさえ込み疵は目視確認されず、従
来法で抽伸したものよりも僅かに表面肌性状が劣
るだけで、製品品質上何ら問題のないものに仕上
がつた。

ここで、従来法で抽伸したものとは、スケール
層厚が0.1mmの前記素材に対し、シヨツト加工で
脱スケールを行つた後、前記と同じ塗油、抽伸を
行い、その後トリクロロエチレンによる溶剤浸漬
脱脂を行つたものである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明の冷間
抽伸方法は脱スケール工程を省略したにもかかわ
らず、焼付を生じることなく抽伸を行い、抽伸材
料の表面肌についても商品価値を何ら損ねるもの
でないので、脱スケール工程を省略したことによ
り多大のコスト低減効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の抽伸方法の代表的処理工程を
示すフロー図、第２図は従来の抽伸方法の代表的
処理工程を示すフロー図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 酸化スケールの付着する鋼素材を油潤滑剤を
   用いて冷間抽伸するに当たり、前記酸化スケール
   の厚さを0.1mm以下とすることを特徴とする鋼材
   の冷間抽伸方法。