JPH0569033A - 低レラクゼーシヨンｐｃ鋼線の製造方法と製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伸線処理された鋼線の温度上昇を、直接的に
低温焼鈍処理に、又は、整直及び低温焼鈍処理に効果的
に活用し、レラクゼーション値、直線性等の製品性能、
信頼性を高め、省エネとともに生産性を向上した低レラ
クゼーションＰＣ鋼線の製造方法と製造装置を提供する
にある。 【構成】 焼鈍熱処理された線材１を伸線機構２により
冷間引き抜きして所要線径の鋼線１ｂに伸線するととも
に、その鋼線１ｂを伸線処理に連続して低温焼鈍機構７
により低温焼鈍して加工歪みなどを取り除き、又は、前
記のように伸線するとともに、鋼線１ｂを伸線処理に連
続して張力付加のもとで整直機構６により整直し曲りぐ
せなどを除去し、さらに連続して低温焼鈍機構７により
加工歪みなどを取り除くことに特徴を有する低レラクゼ
ーションＰＣ鋼線の製造方法と製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種のプレストレスト
コンクリートの緊張材として好適な低レラクゼーション
ＰＣ鋼線（ＰＣ鋼撚り線を含む）の製造方法と製造装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＣ鋼線（ＰＣ鋼撚り線を含む）は、橋
梁等の土木、建築物におけるプレストレスコンクリート
の緊張材として汎用され、優れた引張強度及び靭性を兼
ね備えるとともに、真直性（細径のものを除く）を有
し、高降伏点、低レラクセーションなどの特性が必要条
件となる。また、その低レラクゼーションＰＣ鋼線の製
造工程は、原料の線材を加熱、急冷して伸線加工に好適
なソルバイト組織にする焼鈍熱処理や、鉄酸化物等を除
去する酸洗、コーティング等の前処理工程、前処理され
た線材を独立ラインの伸線機で冷間引き抜きして所要径
の鋼線に伸線処理しストツク（ボビンに巻き取り）する
伸線工程、さらに、別ラインの処理機により鋼線の曲り
くせなどを除去する整直工程（比較的に細いものを除
く）や、鋼線の加工歪みなどを取り除く低温焼鈍処理
（ブルーイング処理）等の残留応力除去工程等からな
り、複数の独立した機械設備で製造されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の低レラクゼーシ
ョンＰＣ鋼線は、その製造中、伸線処理で温度上昇（約
１６０℃）し、ボビンによる巻き取りストックにより放
冷（室温−約２０℃）されて、その鋼線はその放冷によ
りボビン胴上で収縮して、局部的な応力集中が生じ易く
残留応力が増加してレラクゼーション値が増加し直線性
が低下するなど、その製品性能、信頼性等に問題がある
とともに、後工程の低温焼鈍処理に際し、その放冷され
た鋼線を室温から低温焼鈍温度（３００〜４００℃）ま
で加熱する必要があり、熱処理の所要時間の増加、省エ
ネ、生産能率の向上などが課題になつている。

【０００４】本発明は、上記のような課題に対処するた
めに開発されたものであつて、その目的とする処は、伸
線処理された鋼線の温度上昇を、直接的に低温焼鈍処理
に、又は、整直及び低温焼鈍処理に効果的に活用し、レ
ラクゼーション値、直線性等の製品性能、信頼性を高
め、省エネとともに生産性を向上した低レラクゼーショ
ンＰＣ鋼線の製造方法と製造装置を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、焼鈍熱処理さ
れた線材を冷間引き抜きして所要線径の鋼線に伸線する
とともに、同鋼線を伸線処理に連続して低温焼鈍し加工
歪みなどを取り除き、又は、前記のように伸線するとと
もに、前記鋼線を伸線処理に連続して張力付加のもとで
整直し曲りぐせなどを除去し、さらに連続して低温焼鈍
し加工歪みなどを取り除く低レラクゼーションＰＣ鋼線
の製造方法により、あるいはまた、焼鈍熱処理された線
材を冷間引き抜きして所要線径の鋼線にする伸線機構
と、伸線機構に連設され前記鋼線の加工歪みなどを連続
して取り除く低温焼鈍機構を具備し、又は、前記伸線機
構と、伸線機構に連設され張力付加のもとで前記鋼線の
曲りぐせなどを連続して除去する整直機構と、整直機構
に連設され前記鋼線の加工歪みなどを連続して取り除く
低温焼鈍機構を具備した低レラクゼーションＰＣ鋼線の
製造装置により、伸線処理時の鋼線の温度上昇を、直接
的に低温焼鈍処理に、又は、整直及び低温焼鈍処理に効
果的に活用して、製品性能、信頼性を高め、省エネとと
もに生産性を向上している。

【０００６】

【作用】焼鈍熱処理された線材は伸線機構で冷間引き抜
きされ所要線径の鋼線に伸線されて約１６０℃まで温度
上昇し、伸線処理直後の鋼線はその温度上昇のまま連続
して、低温焼鈍機構により低温焼鈍されてその加工歪み
などが取り除かれ、又は、整直機構で整直されてその曲
りぐせなどが除去され、さらに低温焼鈍機構で低温焼鈍
されてその加工歪みなどが取り除かれ、前記温度上昇が
直接的に低温焼鈍処理に、又は、整直及び低温焼鈍処理
に効果的に活用されて、低レラクゼーション、直線性等
の特性、即ち製品性能、信頼性が高められ、省エネとと
もに生産性が向上されている。

【０００７】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。図中１に示
す低レラクゼーションＰＣ鋼線の製造装置において、１
は例えばコイル状線材Ａから繰り出される線材、１ａ，
１ｂは伸線処理された鋼線、２は複数段（図示例は４
段）の伸線ブロツク（伸線ダイス２ａ，引取りブロツク
２ｂ）からなる伸線機構、３，４ａはロードセル、４は
伸線ダイス、５はインデントロール、６は複数段（図示
例は４段）の整直ロール群６ａ〜６ｄからなる整直機
構、７は低温焼鈍炉７ａ、温度検出器７ｂ、クーリング
タンク７ｃ等からなる低温焼鈍機構、８は鋼線１ｂのキ
ヤプスタン、９はキヤプスタン８のエンコーダ、１０は
ピンチホイール、１１はシエアカッター、１２は鋼線の
巻取台であつて、本発明の低レラクゼーションＰＣ鋼線
は、図示省略した焼鈍熱処理（パテンティング処理）、
酸洗、コーティング等の前処理装置により、原料の線材
（ピアノ線材）を、例えばＡ３変態温度（８５０〜９３
０℃）に加熱してオーステナイト化し、溶融塩浴（５０
０〜６００℃）中で急冷する１種の焼き入れ操作にて冷
間の伸線処理に最適なソルバイト組織にする焼鈍熱処
理、さらに、酸洗、コーティング等の前処理をしてコイ
ル状線材Ａとし、図１に示す低レラクゼーションＰＣ鋼
線の製造用線材１として使用される。

【０００８】線材１は、複数段の伸線ブロツク２ａ，ｂ
により、コイル状線材Ａから繰り出されて伸線機構２で
伸線処理され、キヤプスタン８及びピンチホイール１０
により、所定の張力付加のもとで連続してロードセル
３、伸線ダイス４、インデントロール５を経て整直機構
６、低温焼鈍機構７に移送されて整直処理、低温焼鈍処
理された後、シエアカッター１１で所望長さに切断され
て巻取台１２に巻き取られる。

【０００９】伸線機構２は、複数段の伸線ブロツク（伸
線ダイス２ａ，引取りブロツク２ｂ）からなり、線材１
を所望径の鋼線１ａに伸線処理して約１６０℃程度まで
温度上昇せしめ、その鋼線１ａは、温度上昇のまま連続
して整直機構６に送り込まれて整直されその曲りぐせな
どが除去される。図示例では、その整直処理に際し、そ
の鋼線１ａを温度上昇（約１６０℃）のまま所定の張力
付加のもとで（必要に応じ伸線ダイス４により伸線して
鋼線１ｂとしたのち）、整直機構６の整直ロール群６ａ
〜６ｄでその鋼線１ｂに連続的な複数段の屈曲を与え
て、その曲りくせを効果的に除去し、従来のような冷却
による鋼線の収縮等で生ずる局部的な応力集中の発生、
残留応力の増加によるレラクゼーション値の増加、直線
性の低下などが効果的に防止されるとともに、前記温度
上昇が有効利用されて優れた整直性能、信頼性が得られ
る。

【００１０】整直処理された鋼線１ｂは、さらに連続し
て低温焼鈍機構７に移送され、温度上昇（約１６０℃）
の状態、かつ所定の張力付加のもとで低温焼鈍される。
低温焼鈍機構７は、低温焼鈍炉７ａ、温度検出器７ｂ、
クーリングタンク７ｃ等からなり、その鋼線１ｂは、低
温焼鈍炉７ａにより約１６０℃から３５０〜４００℃程
度に加熱されて、クーリングタンク７ｃで冷却され加工
歪みなどが取り除かれ、その低温焼鈍処理は、格別に強
度を低下させないで効果的に降伏点を高めてレクゼーシ
ョン値が低減され、また、前記のように所定の張力付加
のもとで、即ち鋼線１ｂに所定の引張応力を掛けた状態
で歪み取りされて、優れた残留応力の除去性能、信頼性
が得られ、大幅に省エネされて生産性が向上される。低
温焼鈍処理された鋼線１ｂは、キヤプスタン８、ピンチ
ホイール１０を経て巻取台１２に巻き取られ、シエアカ
ッター１１で所望長さに切断される。

【００１１】上記の低レラクゼーションＰＣ鋼線の製造
において、例えば、その鋼線１ｂが比較的に細く伸線さ
れて撚り線加工される場合は、整直機６は不必要とな
り、伸線機構２で伸線処理された１ｂは、直接的に低温
焼鈍機構７に送り込まれ連続して低温焼鈍処理される。
この場合は、鋼線１ｂが温度上昇（約１６０℃）のまま
所定の張力付加のもとで直接的に低温焼鈍処理されるた
め、整直処理を省略しても同様な作用、効果が得られ
る。前記のように鋼線１ｂを温度上昇（約１６０℃）の
まま連続して整直、低温焼鈍処理することにより、３５
％程度の省エネ、加熱時間の短縮、鋼線の線速の増加つ
まり生産能率の向上が可能になつている。

【００１２】また、前記のように伸線処理に連続して整
直処理、低温焼鈍処理を行うためには、その製造に際し
各機構の制御、特に線材１、鋼線１ｂの移送制御、張力
調整、低温焼鈍の温度等の制御が重要となり、図示例の
ように主制御器２０、制御器２１、ロードセル３，４、
温度検出器７ｂ、エンコーダ９、各モータドライバ２
２，２３，２４等からなる制御装置を具備し、ロードセ
ル３による伸線処理直後の鋼線の張力、エンコーダ９に
よる低温焼鈍処理後の鋼線の移送速度の検出信号、巻取
台１２の鋼線の巻き取り検出信号等が主制御器２０に入
力されて、その主制御器２０により伸線機構２、キヤプ
スタン８、シエアカツター１１等が駆動制御され、ま
た、温度検出器７ｂの検出信号が入力される制御器２１
により低温焼鈍炉７ａが制御される。そして、鋼線１ｂ
に必要な張力の導入は、伸線機構２の最終ブロツクと低
温焼鈍機構７直後の鋼線の線速をキヤプスタン８で制御
して行われ、具体的には、伸線ダイス４直後の鋼線１ｂ
の線速に対し低温焼鈍機構７直後の鋼線１ｂの線速を２
％ほど速くして、鋼線１ｂに２％程度の伸びを与えるよ
うに制御し、また、伸線機構２の最終ブロツクと伸線ダ
イス４の中間に設けたロードセル３は、伸線ダイス４に
対する逆張力を検出し、予め設定された値との差がなく
なるようにキヤプスタン８の速度を制御する。ロードセ
ル４ａは伸線ダイス４の引抜力を検出する。さらに、制
御器２１により低温焼鈍炉７ａが制御されて低温焼鈍性
能、信頼性が高められる。

【００１３】

【発明の効果】本発明は、上述のような構成になつてお
り、伸線機構の冷間引き抜きさにより所要線径の伸線さ
れた鋼線を、その伸線処理で生じた温度上昇のまま連続
して、低温焼鈍機構により低温焼鈍してその加工歪みな
どを取り除き、又は、張力付加のもとで整直機構により
整直してその曲りぐせなどを除去し、さらに低温焼鈍機
構により低温焼鈍してその加工歪みなどを取り除き、前
記温度上昇を直接的に低温焼鈍処理に、又は、整直及び
低温焼鈍処理に効果的に活用して、低レラクゼーショ
ン、直線性等の特性、即ち製品性能、信頼性を高め、大
幅に省エネし生産性を向上している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す側視機構図である。

【符号の説明】

１ 線材 １ｂ 鋼線 ２ 伸線機構 ６ 整直機構 ７ 低温焼飩機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼鈍熱処理された線材を冷間引き抜きし
   て所要線径の鋼線に伸線するとともに、同鋼線を伸線処
   理に連続して低温焼鈍し加工歪みなどを取り除くことを
   特徴とする低レラクゼーションＰＣ鋼線の製造方法。
2. 【請求項２】 焼鈍熱処理された線材を冷間引き抜きし
   て所要線径の鋼線にする伸線機構と、同伸線機構に連設
   され前記鋼線の加工歪みなどを連続して取り除く低温焼
   鈍機構を具備したことを特徴とする低レラクゼーション
   ＰＣ鋼線の製造装置。
3. 【請求項３】 焼鈍熱処理された線材を冷間引き抜きし
   て所要線径の鋼線に伸線するとともに、同鋼線を伸線処
   理に連続して張力付加のもとで整直し曲りぐせなどを除
   去し、さらに連続して低温焼鈍し加工歪みなどを取り除
   くことを特徴とする低レラクゼーションＰＣ鋼線の製造
   方法。
4. 【請求項４】 焼鈍熱処理された線材を冷間引き抜きし
   て所要線径の鋼線にする伸線機構と、同伸線機構に連設
   され張力付加のもとで前記鋼線の曲りぐせなどを連続し
   て除去する整直機構と、同整直機構に連設され前記鋼線
   の加工歪みなどを連続して取り除く低温焼鈍機構を具備
   したことを特徴とする低レラクゼーションＰＣ鋼線の製
   造装置。