JPH0536510B2 - - Google Patents
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- JPH0536510B2 JPH0536510B2 JP33382788A JP33382788A JPH0536510B2 JP H0536510 B2 JPH0536510 B2 JP H0536510B2 JP 33382788 A JP33382788 A JP 33382788A JP 33382788 A JP33382788 A JP 33382788A JP H0536510 B2 JPH0536510 B2 JP H0536510B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、表面皮削り加工を行つたオーステナ
イト系ステンレス鋼線材に熱処理と脱スケール処
理を施して、伸線性および耐食性の優れた線材を
製造する方法に関するものである。 〔従来の技術〕 ステンレス鋼線材はその製造時に種々の表面欠
陥が発生しやすい。そしてこの表面欠陥は微小で
あつても引き抜き加工等の加工時あるいは使用時
において重大な問題となる。このため通常ステン
レス鋼線材においては、前記表面欠陥を除去する
ための他、真円度を出すため等の目的で逆向きダ
イスあるいはグラインダー等によりいわゆる皮削
り加工が行われている。そしてこの皮削り加工に
よりその表面が加工硬化し、また平滑化して後工
程における加工用潤滑剤が付着し難しくなるの
で、その用途に応じて軟化焼鈍あるいは調質のた
めの熱処理と、それに引続く脱スケール処理が行
われている。ここで前記皮削り加工時には、通
常、切削油、研削あるいは潤滑油等の油脂類が使
用される。この油脂類が付着したまま、あるいは
これを完全に除去せずに前記熱処理を行うと浸炭
するおそれがある他、完全に除去したとしても酸
化スケールが不均一に生成する。そしてこの線材
を酸洗脱スケールすると、線材表面に不均一な凹
凸が現れ、いわゆる肌荒れとなる。これを防止す
るため、従来から種々の試みが行われ、例えば、
苛性ソーダや石灰乳を用いた肌荒れ防止方法（特
公昭56−33472号公報）等が知られている。 〔発明が解決しようとする課題〕 オーステナイト系ステンレス鋼線材を皮削り加
工した後、コイル状に巻いた状態で処理する場
合、これを前記特公昭56−33472号公報に記載さ
れた方法で処理すると、熱処理によつて生ずる酸
化スケールは均質となり、脱スケール後に肌荒れ
を生じないが、それだけでは次工程である伸線工
程での加工しやすさまで考えると十分とは言えな
い。例えば、前処理液の濃度や熱処理雰囲気およ
び条件によつてはその反応の機構上線材表層に浸
炭層が残存し、次工程の伸線工程での断線や成品
での腐食の発生の原因となる。また、浸炭層を除
去するために熱処理における酸化スケールを厚く
すると脱スケール能率の低下やスケール残りが発
生し、肌状況が他の部分と異なるなど商品価値を
下げることもある。 本発明は、皮削り加工を行つたコイル状のオー
ステナイト系ステンレス鋼線材を前処理した後、
熱処理し脱スケールする製造法において、浸炭を
抑制するとともに浸炭層を完全に除去することに
よつて、後工程の加工時における伸線性が優れ、
耐食性にも優れた線材を製造することを目的とす
る。 〔課題を解決するための手段及び作用〕 本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼線材
を皮削り加工し巻き取つたコイルを、 (a) NaOHとNa2CO3の一方または双方を含み、
Na濃度が18〜90ｇ／の水溶液中に浸漬して
取り出す前処理工程 (b) 取り出した前記コイルを、酸素過剰の熱焼ガ
ス雰囲気にて焼鈍する熱処理工程 (c) 焼鈍した前記コイルを、塩酸、水、溶融アル
カリ、水、硝弗酸に浸漬する脱スケール工程 を順に行うことを特徴とする。 本発明において対象とするオーステナイト系ス
テンレス鋼は、SUS304やSUSXM7等Fe−Cr−
Ni系のステンレス鋼である。 本発明法により、まず前処理工程において、皮
削り加工された線材の表面に適量のNaOHおよ
びNa2CO3の一方又は双方が付着し、つぎの熱処
理工程において、皮削り加工時に生じた表面の加
工層が焼鈍されるとともに、コイル状の線材の全
表面にほぼ均一な酸化スケールが生成し、続いて
行われる脱スケール工程において、酸化スケール
が除去され適度の表面粗さを有する均一な均一な
表面の線材となる。熱処理工程において、線材の
表面に浸炭層も生成するが、脱スケール工程にお
いて完全に除去される。 前処理工程の水溶液中にNaOHがあると、コ
イル状の線材を浸漬する際および取り出す際に、
大気中のCO2とNaOHが反応してNa2CO3が生成
する。したがつて、本発明における前処理工程の
水溶液はNaOHとNa2CO3の一方または双方を含
むこととし、Na2CO3はこのような反応生成物の
他、添加したものでもよい。水溶液中のNa濃度
が18ｇ／未満だと、熱処理工程において酸化ス
ケールの生成にむらが生じ、90ｇ／を越えると
熱処理工程で生じる浸炭層が厚くなり、脱スケー
ル工程で除去し難くなる。したがつて、水溶液の
Na濃度を18〜90ｇ／とした。 熱処理工程は酸素過剰の燃焼ガス雰囲気にて行
う。温度はオーステナイト系ステンレス鋼の組織
が固溶体化するのに必要な1000℃以上とするのが
好ましい。オイルやガスを燃料とする燃焼ガス雰
囲気中で鋼材を熱処理する場合、通常は熱効率を
高めかつ鋼材の酸化を抑えるために、酸素が過剰
にならない雰囲気とするよう燃焼制御される。し
かし、本発明においては、この工程で均一な酸化
スケールを生成させることが必要であり、そのた
めに、前記処理を行つたコイル状の線材を酸素過
剰の燃焼ガス雰囲気で焼鈍する。このときの酸素
量は２〜5vol.％とするのが好ましい。また、熱
処理工程において、線材の表面にNaOHが付着
している場合、燃焼雰囲気のCO2と反応して
Na2CO3が生成する。このようにして生成された
Na2CO3あるいは熱処理以前に付着していた
Na2CO3の作用により線材の焼鈍温度までの昇温
途中あるいは焼鈍中に線材の表面に浸炭層が生成
する。本発明では前処理工程で適量のNaOHま
たはNa2CO3、または、NaOHおよびNa2CO3が
線材に付着しているので浸炭層も酸化スケールも
均一かつ適度の厚さとなる。 脱スケール工程では、まず塩酸に浸漬し、酸化
スケールの表面層に存在するFe−酸化物を除去
してCr−酸化物を露出させる。塩酸濃度はHClを
100〜300ｇ／とするのが好ましい。ついで、水
洗し、溶融アルカリ浸漬して、Cr−酸化物を水
溶性の塩に変化させ水洗する。この水洗により、
Cr酸塩が溶融除去されて、Fe−酸化物を主体と
するルーズなスケールが残存するとともに、急冷
によつて残存スケールにクラツクが生じる。溶融
アルカリはNaOHにNaNO3等の酸化剤等が添加
されたもので、加熱溶融して400〜600℃に保持さ
れている。つぎに硝弗酸に浸漬して残存スケール
を溶解しつつ、スケール層およびクラツクを通し
て侵入する酸により、ステンレス鋼表面を溶解
し、脱スケースするとともに浸炭層を除去する。
硝弗酸濃度は、HNO3を50〜400ｇ／、HFを10
〜100ｇ／とするのが好ましい。 なお、脱スケール工程において、塩酸に浸漬し
て水洗した後、硝弗酸に浸漬し水洗するとスケー
ル表面のFe−酸化物がよりよく除去されて、溶
融アルカリ浸漬時の前記反応が促進されるので好
ましい。このときの硝弗酸濃度は、HNO3を50〜
400ｇ／、HFを10〜100ｇ／とするのが好ま
しい。また、溶融アルカリに浸漬し水洗した後塩
酸または硫酸に浸漬し水洗して、硝弗酸に浸漬す
ると、酸洗能率がより向上すとともに脱スケール
後の線材の表面肌が向上するので好ましい。この
ときの塩酸濃度はHClを100〜300ｇ／とし、硫
酸濃度はH2SO4を150〜450ｇ／とするのが好
ましい。 前記特公昭56−33472号公報記載の方法も、
NaOH水溶液に浸漬する前処理を行うが、この
方法によりNaOHの濃度を管理しただけでは、
NaOHとCO2の反応により生成するNa2CO3を見
逃して、Na濃度が過大となり、浸炭層が厚くな
つて脱スケール後まで残存し、前記問題が生じ
る。 本発明法は、前処理工程におけるNa濃度を適
正範囲に維持した上で、適正な熱処理工程および
脱スケール工程を行うので、浸炭層が残存するこ
となく、しかも線材表面が適度の凹凸を有してい
て伸線加工用の潤滑剤の付着性がよいため、伸線
性および耐食性の優れた線剤が安定して得られ
る。 〔実施例〕 オーステナイト系ステンレス鋼SUSXM7の直
径5.5〜6.0mmφの線材を皮削り加工し巻き取つた
コイルを表１に示す各種Na濃度の水溶液に浸漬
し、コイルを比較的タイトに結束した状態で、ブ
タンミツクスガスを燃焼し酸素濃度を２〜3vol.
％にした雰囲気中にて1050〜1070℃で約２時間焼
鈍した。次いで、20ｇ／HClの塩酸層、水洗
層、150ｇ／HNO3＋20ｇ／HFの硝弗酸槽、
水洗槽、500℃の溶融アルカリ槽、水洗槽、200
ｇ／HClの塩酸槽、15ｇ／HNO3＋20ｇ／
HFの硝弗酸槽に順次浸漬して脱スケールした
後、水洗乾燥した。 処理後の各コイルについて、外観検査により浸
炭有無を判断し、浸炭層残存比率を算出した結果
を表１に示す。浸炭層残存比率は、各コイルの全
長を検査し、（浸炭層のあるリングの数）／（全
巻数）により算出した。本発明条件を満たすもの
は浸炭層残存比率が殆ど０、すなわち浸炭層の残
存が皆無であつた。
イト系ステンレス鋼線材に熱処理と脱スケール処
理を施して、伸線性および耐食性の優れた線材を
製造する方法に関するものである。 〔従来の技術〕 ステンレス鋼線材はその製造時に種々の表面欠
陥が発生しやすい。そしてこの表面欠陥は微小で
あつても引き抜き加工等の加工時あるいは使用時
において重大な問題となる。このため通常ステン
レス鋼線材においては、前記表面欠陥を除去する
ための他、真円度を出すため等の目的で逆向きダ
イスあるいはグラインダー等によりいわゆる皮削
り加工が行われている。そしてこの皮削り加工に
よりその表面が加工硬化し、また平滑化して後工
程における加工用潤滑剤が付着し難しくなるの
で、その用途に応じて軟化焼鈍あるいは調質のた
めの熱処理と、それに引続く脱スケール処理が行
われている。ここで前記皮削り加工時には、通
常、切削油、研削あるいは潤滑油等の油脂類が使
用される。この油脂類が付着したまま、あるいは
これを完全に除去せずに前記熱処理を行うと浸炭
するおそれがある他、完全に除去したとしても酸
化スケールが不均一に生成する。そしてこの線材
を酸洗脱スケールすると、線材表面に不均一な凹
凸が現れ、いわゆる肌荒れとなる。これを防止す
るため、従来から種々の試みが行われ、例えば、
苛性ソーダや石灰乳を用いた肌荒れ防止方法（特
公昭56−33472号公報）等が知られている。 〔発明が解決しようとする課題〕 オーステナイト系ステンレス鋼線材を皮削り加
工した後、コイル状に巻いた状態で処理する場
合、これを前記特公昭56−33472号公報に記載さ
れた方法で処理すると、熱処理によつて生ずる酸
化スケールは均質となり、脱スケール後に肌荒れ
を生じないが、それだけでは次工程である伸線工
程での加工しやすさまで考えると十分とは言えな
い。例えば、前処理液の濃度や熱処理雰囲気およ
び条件によつてはその反応の機構上線材表層に浸
炭層が残存し、次工程の伸線工程での断線や成品
での腐食の発生の原因となる。また、浸炭層を除
去するために熱処理における酸化スケールを厚く
すると脱スケール能率の低下やスケール残りが発
生し、肌状況が他の部分と異なるなど商品価値を
下げることもある。 本発明は、皮削り加工を行つたコイル状のオー
ステナイト系ステンレス鋼線材を前処理した後、
熱処理し脱スケールする製造法において、浸炭を
抑制するとともに浸炭層を完全に除去することに
よつて、後工程の加工時における伸線性が優れ、
耐食性にも優れた線材を製造することを目的とす
る。 〔課題を解決するための手段及び作用〕 本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼線材
を皮削り加工し巻き取つたコイルを、 (a) NaOHとNa2CO3の一方または双方を含み、
Na濃度が18〜90ｇ／の水溶液中に浸漬して
取り出す前処理工程 (b) 取り出した前記コイルを、酸素過剰の熱焼ガ
ス雰囲気にて焼鈍する熱処理工程 (c) 焼鈍した前記コイルを、塩酸、水、溶融アル
カリ、水、硝弗酸に浸漬する脱スケール工程 を順に行うことを特徴とする。 本発明において対象とするオーステナイト系ス
テンレス鋼は、SUS304やSUSXM7等Fe−Cr−
Ni系のステンレス鋼である。 本発明法により、まず前処理工程において、皮
削り加工された線材の表面に適量のNaOHおよ
びNa2CO3の一方又は双方が付着し、つぎの熱処
理工程において、皮削り加工時に生じた表面の加
工層が焼鈍されるとともに、コイル状の線材の全
表面にほぼ均一な酸化スケールが生成し、続いて
行われる脱スケール工程において、酸化スケール
が除去され適度の表面粗さを有する均一な均一な
表面の線材となる。熱処理工程において、線材の
表面に浸炭層も生成するが、脱スケール工程にお
いて完全に除去される。 前処理工程の水溶液中にNaOHがあると、コ
イル状の線材を浸漬する際および取り出す際に、
大気中のCO2とNaOHが反応してNa2CO3が生成
する。したがつて、本発明における前処理工程の
水溶液はNaOHとNa2CO3の一方または双方を含
むこととし、Na2CO3はこのような反応生成物の
他、添加したものでもよい。水溶液中のNa濃度
が18ｇ／未満だと、熱処理工程において酸化ス
ケールの生成にむらが生じ、90ｇ／を越えると
熱処理工程で生じる浸炭層が厚くなり、脱スケー
ル工程で除去し難くなる。したがつて、水溶液の
Na濃度を18〜90ｇ／とした。 熱処理工程は酸素過剰の燃焼ガス雰囲気にて行
う。温度はオーステナイト系ステンレス鋼の組織
が固溶体化するのに必要な1000℃以上とするのが
好ましい。オイルやガスを燃料とする燃焼ガス雰
囲気中で鋼材を熱処理する場合、通常は熱効率を
高めかつ鋼材の酸化を抑えるために、酸素が過剰
にならない雰囲気とするよう燃焼制御される。し
かし、本発明においては、この工程で均一な酸化
スケールを生成させることが必要であり、そのた
めに、前記処理を行つたコイル状の線材を酸素過
剰の燃焼ガス雰囲気で焼鈍する。このときの酸素
量は２〜5vol.％とするのが好ましい。また、熱
処理工程において、線材の表面にNaOHが付着
している場合、燃焼雰囲気のCO2と反応して
Na2CO3が生成する。このようにして生成された
Na2CO3あるいは熱処理以前に付着していた
Na2CO3の作用により線材の焼鈍温度までの昇温
途中あるいは焼鈍中に線材の表面に浸炭層が生成
する。本発明では前処理工程で適量のNaOHま
たはNa2CO3、または、NaOHおよびNa2CO3が
線材に付着しているので浸炭層も酸化スケールも
均一かつ適度の厚さとなる。 脱スケール工程では、まず塩酸に浸漬し、酸化
スケールの表面層に存在するFe−酸化物を除去
してCr−酸化物を露出させる。塩酸濃度はHClを
100〜300ｇ／とするのが好ましい。ついで、水
洗し、溶融アルカリ浸漬して、Cr−酸化物を水
溶性の塩に変化させ水洗する。この水洗により、
Cr酸塩が溶融除去されて、Fe−酸化物を主体と
するルーズなスケールが残存するとともに、急冷
によつて残存スケールにクラツクが生じる。溶融
アルカリはNaOHにNaNO3等の酸化剤等が添加
されたもので、加熱溶融して400〜600℃に保持さ
れている。つぎに硝弗酸に浸漬して残存スケール
を溶解しつつ、スケール層およびクラツクを通し
て侵入する酸により、ステンレス鋼表面を溶解
し、脱スケースするとともに浸炭層を除去する。
硝弗酸濃度は、HNO3を50〜400ｇ／、HFを10
〜100ｇ／とするのが好ましい。 なお、脱スケール工程において、塩酸に浸漬し
て水洗した後、硝弗酸に浸漬し水洗するとスケー
ル表面のFe−酸化物がよりよく除去されて、溶
融アルカリ浸漬時の前記反応が促進されるので好
ましい。このときの硝弗酸濃度は、HNO3を50〜
400ｇ／、HFを10〜100ｇ／とするのが好ま
しい。また、溶融アルカリに浸漬し水洗した後塩
酸または硫酸に浸漬し水洗して、硝弗酸に浸漬す
ると、酸洗能率がより向上すとともに脱スケール
後の線材の表面肌が向上するので好ましい。この
ときの塩酸濃度はHClを100〜300ｇ／とし、硫
酸濃度はH2SO4を150〜450ｇ／とするのが好
ましい。 前記特公昭56−33472号公報記載の方法も、
NaOH水溶液に浸漬する前処理を行うが、この
方法によりNaOHの濃度を管理しただけでは、
NaOHとCO2の反応により生成するNa2CO3を見
逃して、Na濃度が過大となり、浸炭層が厚くな
つて脱スケール後まで残存し、前記問題が生じ
る。 本発明法は、前処理工程におけるNa濃度を適
正範囲に維持した上で、適正な熱処理工程および
脱スケール工程を行うので、浸炭層が残存するこ
となく、しかも線材表面が適度の凹凸を有してい
て伸線加工用の潤滑剤の付着性がよいため、伸線
性および耐食性の優れた線剤が安定して得られ
る。 〔実施例〕 オーステナイト系ステンレス鋼SUSXM7の直
径5.5〜6.0mmφの線材を皮削り加工し巻き取つた
コイルを表１に示す各種Na濃度の水溶液に浸漬
し、コイルを比較的タイトに結束した状態で、ブ
タンミツクスガスを燃焼し酸素濃度を２〜3vol.
％にした雰囲気中にて1050〜1070℃で約２時間焼
鈍した。次いで、20ｇ／HClの塩酸層、水洗
層、150ｇ／HNO3＋20ｇ／HFの硝弗酸槽、
水洗槽、500℃の溶融アルカリ槽、水洗槽、200
ｇ／HClの塩酸槽、15ｇ／HNO3＋20ｇ／
HFの硝弗酸槽に順次浸漬して脱スケールした
後、水洗乾燥した。 処理後の各コイルについて、外観検査により浸
炭有無を判断し、浸炭層残存比率を算出した結果
を表１に示す。浸炭層残存比率は、各コイルの全
長を検査し、（浸炭層のあるリングの数）／（全
巻数）により算出した。本発明条件を満たすもの
は浸炭層残存比率が殆ど０、すなわち浸炭層の残
存が皆無であつた。
【表】
本発明により、均一梨地肌を有しかつ浸炭・凹
み等の表面欠陥のない伸線前処理剤の付着性の優
れた伸線性および耐食性の良好なオーステナイト
系ステンレス鋼線剤を高能率で製造し供給するこ
とができる。
み等の表面欠陥のない伸線前処理剤の付着性の優
れた伸線性および耐食性の良好なオーステナイト
系ステンレス鋼線剤を高能率で製造し供給するこ
とができる。
Claims (1)
- 【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
加工し巻き取つたコイルを、 (a) NaOHとNa2CO3の一方または双方を含み、
Na濃度が18〜90ｇ／の水溶液中に浸漬して
取り出す前処理工程 (b) 取り出した前記コイルを、酸素過剰の燃焼ガ
ス雰囲気にて焼鈍する熱処理工程 (c) 焼鈍した前記コイルを、塩酸、水、溶融アル
カリ、水、硝弗酸に順次浸漬する脱スケール工
程 を順に行うことを特徴とする伸線性および耐食性
の優れたオーステナイト系ステンレス鋼線材の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33382788A JPH02179889A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 伸線性および耐食性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33382788A JPH02179889A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 伸線性および耐食性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼線材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02179889A JPH02179889A (ja) | 1990-07-12 |
| JPH0536510B2 true JPH0536510B2 (ja) | 1993-05-31 |
Family
ID=18270386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33382788A Granted JPH02179889A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 伸線性および耐食性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02179889A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100562660B1 (ko) * | 2001-12-14 | 2006-03-20 | 주식회사 포스코 | 22크롬계 2상 스테인레스 냉연재의 연속소둔 열처리 방법 |
| JP5286551B2 (ja) * | 2006-08-14 | 2013-09-11 | 東洋製罐株式会社 | 燃料電池用コイルスプリング |
| JP5881428B2 (ja) * | 2012-01-16 | 2016-03-09 | 株式会社神戸製鋼所 | 線材の製造方法および製造装置 |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP33382788A patent/JPH02179889A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02179889A (ja) | 1990-07-12 |
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