JPH057931A - Wire drawing method for metallic wire rod - Google Patents

Wire drawing method for metallic wire rod

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JPH057931A
JPH057931A JP16055091A JP16055091A JPH057931A JP H057931 A JPH057931 A JP H057931A JP 16055091 A JP16055091 A JP 16055091A JP 16055091 A JP16055091 A JP 16055091A JP H057931 A JPH057931 A JP H057931A
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JP
Japan
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wire drawing
wire
descaling
pressure
lubricant
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP16055091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Yasuzawa
安沢典男
Akira Nishida
朗 西田
Osamu Hisasue
治 久末
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To realize short time descaling of a cold metallic wire rod and high wire drawing of wire drawing executed continuously thereafter. CONSTITUTION:Scale is eliminated by allowing a water jet of 1000-10000Kg/cm<2> pressure to come into collision with a wire rod 1 on which scale is generated due to oxidation of the surface, and subsequently, wire drawing is executed by supplying a wet lubricant converted to extra high pressure between dies from the outside. In this case, a ratio 1/d of the diameter (d) of water jet injection nozzle at the time of descaling and a distance 1 extending from the nozzle tip to the wire rod is set to 100-800. Also, wire drawing is executed by supplying a dry lubricant, and an extra high pressure wet lubricant to a first stage of a multistage wire drawing die, and a second stage and thereafter, respectively. In such a way, environmental pollution at the time of descaling and wire drawing of a cold metallic wire rod is prevented, the work environmental improvement is attained, and simultaneously, short time descaling and high speed wire drawing can be executed, and the quality improvement and the productivity improvement can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はストランド状金属線材の
冷間デスケーリングとその後の伸線加工方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cold descaling of a strand-shaped metal wire and a subsequent wire drawing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属の酸化により発生したスケールは引
き抜き加工前に除去されなければならない。一般にこの
除去方法は、化学的方法と機械的方法に大別され、前者
には主に硫酸や塩酸が使われる。酸洗後の金属表面は微
細な凹凸となり、石灰、硼砂などを強固に保持して良好
な皮膜を形成し、伸線時の潤滑剤の引き込みを良好にす
る働きを有することから、従来最も広く使用されてい
た。しかし、近年は大量の廃酸処理問題に係わる公害防
止の観点から後者が普及してきている。
2. Description of the Prior Art Scale produced by the oxidation of metals must be removed prior to drawing. Generally, this removal method is roughly classified into a chemical method and a mechanical method, and the former method mainly uses sulfuric acid or hydrochloric acid. The metal surface after pickling becomes fine irregularities, firmly holds lime, borax, etc. to form a good film, and has the function of improving the drawing of the lubricant during wire drawing. Had been used. However, in recent years, the latter has become widespread from the viewpoint of pollution prevention related to a large amount of waste acid treatment problems.

【0003】後者にはリバースベンディング法、ショッ
トブラスティング法、および特開昭50−56323号
公報、特開昭54−85125号公報に示されるエアブ
ラスティング法がある。
The latter includes a reverse bending method, a shot blasting method, and an air blasting method disclosed in JP-A-50-56323 and JP-A-54-85125.

【0004】リバースベンディング法は完全にデスケー
リングすることが難しく、微細なスケールの残留するこ
とが多い。したがって、その適用にあっては鋼種や線径
が限定される。また、ショットブラスティング法やエア
ブラスティング法は、赤錆部分が模様となって残った
り、異物の噛込みを生ずる問題がある。
The reverse bending method is difficult to be completely descaled, and a fine scale often remains. Therefore, the steel type and wire diameter are limited in its application. Further, the shot blasting method and the air blasting method have a problem that a red rust portion remains as a pattern and foreign matter is caught.

【0005】また、これらの機械的方法においても、環
境対策として集塵機の設置も必要である。更にこれらの
従来技術には、デスケーリングとその後の伸線加工を連
続して行う工程にあっては、デスケーリングに要する時
間が長く、伸線速度の高速化に伴って設備が長大化し、
設備費およびランニングコストが高くなる問題もある。
Also in these mechanical methods, it is necessary to install a dust collector as an environmental measure. Furthermore, in these conventional techniques, in the process of continuously performing descaling and subsequent wire drawing, the time required for descaling is long, and the equipment is lengthened as the wire drawing speed increases,
There is also a problem that equipment costs and running costs increase.

【0006】次にデスケーリングに続いての伸線加工
は、ダイス加工面の潤滑膜厚が厚くなり、引き抜き速度
を高速化できる乾式伸線が通常行われる。
Next, in the wire drawing process following the descaling, the dry film drawing process is usually carried out because the lubricating film thickness on the die processed surface becomes thicker and the drawing speed can be increased.

【0007】しかし、乾式伸線は伸線時の鋼線温度上昇
に対して十分な冷却ができず、鋼線の歪時効脆化の危険
がある。従って、ダイスを直列に複数個配置して伸線す
る連続伸線工程では、各ダイス間の貯線ドラム(キャプ
スタン)に鋼線を巻き付け、空気を吹きつけて冷却する
方法等がとられているが、その効果は小さく線材表面に
付着した潤滑剤を吹き飛ばして作業環境を悪化させる問
題がある。また、特開昭50−19617号公報では、
伸線ダイス出口直後から鋼線を強制冷却して歪時効脆化
を防止する方法が提案されている。
However, dry drawing cannot sufficiently cool the steel wire at the time of drawing, and there is a risk of strain-age embrittlement of the steel wire. Therefore, in the continuous wire drawing step of arranging a plurality of dies in series and wire drawing, a method of winding steel wire around a storage drum (capstan) between the dies and blowing air to cool it is used. However, the effect is small and there is a problem that the lubricant adhered to the surface of the wire is blown off and the working environment is deteriorated. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 50-19617,
A method has been proposed in which the steel wire is forcibly cooled immediately after the exit of the wire drawing die to prevent strain-age embrittlement.

【0008】しかし、この方法も限られた伸線加工工程
の中での冷却となり、伸線速度の高速化は冷却時間が短
くなり必ずしも十分な効果を上げるに至っていない。
However, this method also requires cooling during the limited wire drawing process, and the speeding up of the wire drawing speed shortens the cooling time and does not necessarily bring about a sufficient effect.

【0009】これに対して湿式伸線は、潤滑剤に水を使
用するので潤滑性と冷却性、洗浄性を有しているが、潤
滑性が乾式潤滑剤より劣るため直径約2mm以上の太径
線材では高速伸線ができない。従って、太径線材では仕
上がり後の表面に潤滑剤が必要以上に残存してはならな
い場合の伸線方法として利用されているにすぎない。ま
た、特開昭54−143753号公報に潤滑剤を高圧力
で供給しつつ強制潤滑伸線する方法が提案されている。
しかし、この方法は皮むき後の平滑面に凹凸を付ける程
度の短時間処理可能な簡易な荒し加工を行った後伸線す
るものであって、熱間圧延で生成したスケールを従来法
の冷間デスケーリングを行って、引き続いて高速伸線加
工する連続式には適さないものである。
On the other hand, wet drawing has a lubricating property, a cooling property, and a cleaning property because water is used as a lubricant, but since the lubricating property is inferior to that of a dry lubricant, it has a diameter of about 2 mm or more. High-speed wire drawing is not possible with diameter wire rods. Therefore, the thick wire is only used as a wire drawing method when the lubricant should not remain unnecessarily on the finished surface. Further, JP-A-54-143753 proposes a method of supplying a lubricant at a high pressure and forcibly lubricating the wire.
However, this method is a simple roughing process that can be performed for a short time such that unevenness is created on the smooth surface after peeling, and then wire drawing, and the scale produced by hot rolling is cooled by the conventional method. It is not suitable for the continuous method in which descaling is performed and then high speed wire drawing is performed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、引き抜き加工
前鋼線のデスケーリング時の問題である、作業環境の悪
化、水質汚濁等を防止するクリーン・デスケーリング法
と、その後引き続き行う伸線加工を冷却性、洗浄性、ク
リーン性に優れる湿式伸線として、伸線速度の高速化を
可能とする伸線方法を提供するものである。
The present invention provides a clean descaling method for preventing deterioration of the work environment, water pollution, etc., which are problems at the time of descaling of steel wire before drawing, and a wire drawing subsequently performed. It is intended to provide a wire drawing method capable of increasing the drawing speed by using wet drawing which is excellent in cooling property, cleaning property and cleanness.

【0011】その要旨とするところは、 (1)表面が酸化してスケールの発生した金属線材に圧
力1,000〜10,000Kg/cm2 の超高圧液体
のウォータージェットを衝突させてスケールを除去し、
次いで、外部から超高圧化した湿式伸線用潤滑剤をダイ
ス間の高圧室に供給して、高速伸線加工を可能とする金
属線材の伸線方法。 (2)超高圧液体のウォータージェットを衝突させてス
ケールを除去する方法において、噴射ノズルの内径d
と、ノズル先端から金属線材までの距離lの比(l/
d)を100〜800とすることを特徴とする請求項1
記載の金属線材の伸線方法。 (3)直列に複数個配置した伸線ダイスにおいて、第1
段目の縮径ダイスに乾式伸線用潤滑剤を、第2段目以降
の縮径ダイスに超高圧化した湿式伸線用潤滑剤を供給し
て伸線加工することを特徴とする請求項1記載の金属線
材の伸線方法。
The gist is as follows: (1) The scale is removed by colliding a water jet of an ultrahigh pressure liquid having a pressure of 1,000 to 10,000 Kg / cm 2 with a metal wire rod on the surface of which the scale has been generated by oxidation. Then
Then, a method for drawing a metal wire material that enables high-speed wire drawing by externally supplying a lubricant for wet wire drawing that has been made ultra-high pressure to a high pressure chamber between dies. (2) In a method of removing a scale by colliding a water jet of an ultra-high pressure liquid, an inner diameter d of an injection nozzle
And the ratio of the distance l from the nozzle tip to the metal wire (l /
d) is set to 100-800.
A method for drawing a metal wire as described. (3) The first of the wire drawing dies arranged in series
A wire drawing lubricant is supplied to the diameter-reducing dies of the second stage, and an ultrahigh-pressure lubricant for wet wire drawing is supplied to the diameter-reducing dies of the second and subsequent stages to perform wire drawing. 1. The method for drawing a metal wire according to 1.

【0012】にある。すなわち本発明は、圧力1,00
0〜10,000Kg/cm2 の超高圧液体をウォータ
ジェットの高密度エネルギーとして、冷間鋼線に衝突さ
せてデスケーリングを行い、引き続いての伸線加工は、
伸線後の目的に応じてデスケーリングとほぼ同程度に超
高圧化した湿式潤滑剤をダイス加工面に圧入して行うこ
とで、従来の課題を解決するものである。
[0012] That is, according to the present invention, the pressure is 100
The ultrahigh pressure liquid of 0 to 10,000 Kg / cm 2 is used as the high density energy of the water jet to collide with the cold steel wire to perform descaling, and the subsequent wire drawing is
The conventional problem is solved by press-fitting a wet lubricant whose pressure has been increased to almost the same level as descaling according to the purpose after wire drawing into the die-worked surface.

【0013】図1は本発明の超高圧ウォータージェット
・デスケーリング装置と超高圧化した湿式潤滑剤を伸線
ダイスに圧入する装置を組み込んだ連続伸線装置を示す
ものである。
FIG. 1 shows a continuous wire drawing apparatus incorporating an ultrahigh pressure water jet descaling apparatus of the present invention and an apparatus for pressurizing an ultrahigh pressure wet lubricant into a wire drawing die.

【0014】ここで1は鋼線、2はサプライスタンド、
3は矯直機、4は超高圧デスケーリング装置、6は2ダ
イス伸線装置、10は巻き取りドラム(キャプスタ
ン)、11は油圧ブースターポンプ(インテンシファイ
ア)である。
Here, 1 is a steel wire, 2 is a supply stand,
3 is a straightening machine, 4 is an ultrahigh pressure descaling device, 6 is a 2-die wire drawing device, 10 is a winding drum (capstan), and 11 is a hydraulic booster pump (intensifier).

【0015】[0015]

【作用】ここで、スケールの発生した金属線材に、圧力
1,000〜10,000Kg/cm2 の超高圧液体を
ウォータージェットにして衝突させるのは、ジェットの
気中高速水噴流構造の液滴流領域で生じる液滴を金属線
材にむだなく衝突させた時の急圧縮により発生する水撃
作用の破壊力を利用するものである。液滴が音速以上の
速さで金属表面にぶつかった瞬間は、あまりのスピード
のために流動化して脇にそれることができない部分がで
きる。
Here, the reason why the ultrahigh-pressure liquid having a pressure of 1,000 to 10,000 kg / cm 2 is made to collide with the scale-generated metal wire rod as a water jet is to make droplets of jet high-speed water jet structure. It utilizes the destructive force of the water hammer action generated by the rapid compression when the droplets generated in the flow region collide with the metal wire rod without any difficulty. At the moment when the droplet hits the metal surface at a speed higher than the speed of sound, there is a portion that cannot be deflected to the side due to fluidization due to too much speed.

【0016】つまり、液滴の先端の中央部分が圧縮さ
れ、瞬間に衝撃圧力を発生させる。この衝撃圧力は供給
圧力の約10倍にもなって金属線材表面に断続的に働く
ことで、スケールを破壊、脱落させてデスケーリングす
るものである。ここで下限圧力を1,000Kg/cm
2 としたのは、液滴流領域での衝突でスケールを破壊、
除去できる下限の圧力である。また上限の10,000
Kg/cm2 は液滴流領域での衝突で金属素地の壊食に
いたる限界の値である。
That is, the central portion of the tip of the droplet is compressed, and an impact pressure is generated instantaneously. This impact pressure reaches about 10 times the supply pressure and acts intermittently on the surface of the metal wire rod, thereby destroying and dropping the scale and descaling. Here, the lower limit pressure is 1,000 Kg / cm
2 is that the scale is destroyed by collision in the droplet flow area,
It is the lower limit pressure that can be removed. The upper limit of 10,000
Kg / cm 2 is a limit value that leads to erosion of the metal base due to collision in the droplet flow region.

【0017】また、ウォータージェットでデスケーリン
グした後の線材表面は、噴射ノズル5の内径を小さくす
るほど表面粗度を細かくできる。たとえば、酸洗材表面
と同じ程度の表面を得るには、噴射ノズル5の内径を
0.1〜0.3mmφとして、液滴径を数十μmオーダ
ーとすることで可能である。
The surface of the wire after descaling with a water jet can be made finer in surface roughness as the inner diameter of the jet nozzle 5 is made smaller. For example, in order to obtain a surface of the same degree as the surface of the pickling material, it is possible to set the inner diameter of the injection nozzle 5 to 0.1 to 0.3 mmφ and the droplet diameter to the order of several tens of μm.

【0018】つぎに外部から超高圧化した湿式潤滑剤を
ダイス加工面に供給するのは、潤滑液を高圧化すること
により、潤滑液の粘度ηを増加させる効果と線材の降伏
応力Pと潤滑液の初期圧力Pl との差(P−Po )を減
少させて、ダイス加工面での潤滑膜厚hl を増加させて
焼きつきを防止し、伸線速度の高速化を可能とするもの
である。この関係はレイノロズの方程式から導かれるく
さび効果の理論式 hl =3・ηV cos α/(P−Po )sin α から容易に理解できる。ここで、Vは伸線速度、αはダ
イスアプローチ角である。
Next, the super-high pressure wet lubricant is externally supplied to the die-worked surface. The effect of increasing the pressure of the lubricant is to increase the viscosity η of the lubricant, the yield stress P of the wire and the lubrication. The difference (P-P o ) from the initial pressure P 1 of the liquid is reduced to increase the lubrication film thickness h 1 on the die-worked surface to prevent seizure and to increase the wire drawing speed. It is a thing. This relationship can be easily understood from the theoretical formula of the wedge effect, h l = 3 · ηV cos α / (P−P o ) sin α, which is derived from the Reynolds equation. Here, V is the wire drawing speed, and α is the die approach angle.

【0019】しかし、潤滑膜厚を厚くして伸線する流体
潤滑にあっては、伸線前の表面粗度がそれほど小さくな
らずに伸線後に残るので、用途に応じて伸線前の表面粗
度、すなわちデスケーリング後の表面粗度を調整してお
く必要もある。また、超高圧湿式伸線は、伸線時の加工
発熱による鋼線の温度上昇を防止する効果も大きく、硬
鋼線での歪時効脆化の防止およびダイスの寿命延長にも
なる。
However, in the fluid lubrication in which the thickness of the lubricating film is increased, the surface roughness before wire drawing does not become so small and remains after wire drawing. It is also necessary to adjust the roughness, that is, the surface roughness after descaling. Further, the ultra-high pressure wet drawing has a great effect of preventing the temperature rise of the steel wire due to the heat generation during the drawing, and also prevents the strain aging embrittlement of the hard steel wire and extends the life of the die.

【0020】また、伸線後の表面性状についても、その
用途に応じて湿式潤滑剤の供給圧力を変化させて境界潤
滑と流体潤滑の間を任意に選べるようにして制御可能と
するものであり、その表面性状制御は最終ダイスで行う
のが望ましい。
Further, the surface texture after wire drawing can be controlled by changing the supply pressure of the wet lubricant according to the application so that the boundary lubrication or the fluid lubrication can be arbitrarily selected. It is desirable to control the surface texture with the final die.

【0021】次に、ウォータージェット・デスケーリン
グに引き続いて超高圧湿式伸線加工するのは、乾燥工程
を省略して伸線速度を高速化するためと、伸線後の表面
粗度制御をデスケーリング条件と伸線加工条件とから行
えるように、操業の自由度を幅広くするためである。次
にウォータージェット・デスケーリングにおいて、真円
ノズルで仕上げ精度の良好な噴射ノズル5の内径dと、
ノズル先端から線材までの距離lの比l/dを100〜
800とした理由について説明する。
Next, water jet descaling is followed by ultrahigh pressure wet wire drawing in order to speed up the wire drawing speed by omitting the drying step, and to control the surface roughness after wire drawing. This is to widen the degree of freedom of operation so that the scaling condition and the wire drawing condition can be used. Next, in water jet descaling, the inner diameter d of the injection nozzle 5 with a perfect circular nozzle and good finishing accuracy,
The ratio 1 / d of the distance 1 from the tip of the nozzle to the wire is 100-
The reason why it is set to 800 will be described.

【0022】先に本出願人は特願平2−257420号
の図4でデスケーリング可能な液滴流領域をl/dで4
00〜800として、ウォータージェット噴射ノズル1
本での無次元デスケーリング量(線材周方向デスケーリ
ング幅/噴射ノズル内径)を最大にするl/dは400
〜600であることを提案した。しかし、その後の実験
でデスケーリング可能なl/dは噴射ノズルの形状によ
って変化することが確認された。
The applicant of the present invention has previously described that the descalable droplet flow region in FIG.
Water jet injection nozzle 1 as 00-800
The 1 / d that maximizes the dimensionless descaling amount (descaling width of wire rod circumferential direction / injection nozzle inner diameter) in a book is 400
Proposed to be ~ 600. However, in subsequent experiments, it was confirmed that the descalable l / d changes depending on the shape of the injection nozzle.

【0023】即ち、真円ノズルに切欠きをつけた形状や
楕円ノズルは、真円ノズルに比べてその液滴流領域が、
l/dの小さい範囲にあることを確認した。このことか
ら、実用化可能なノズル形状として、真円、真円に切り
欠きを付けたものの、および楕円を選び最大噴射圧力1
0,000Kg/cm2 でデスケーリングできる限界値
に若干の余裕を見て、l/dを100〜800とした。
That is, in the case of a shape in which a perfect circular nozzle is notched or an elliptical nozzle, the droplet flow region is
It was confirmed that it was in the small range of 1 / d. From this fact, as the nozzle shape that can be put to practical use, a perfect circle, a perfect circle with a notch, and an ellipse are selected, and the maximum injection pressure 1
The l / d was set to 100 to 800, with some allowance for the limit value at which descaling can be performed at 10,000 Kg / cm 2 .

【0024】また、外部から超高圧化した潤滑剤を供給
して強制潤滑伸線する方法において、第1段目の縮径ダ
イスに高圧室を形成するためのシールダイスの役目を持
たせる場合にあっては、被伸線材の直径ばらつきを考慮
して、超高圧化した潤滑液が爆出しない程度のわずかな
減面率を見込んだ縮径ダイスとする。
Further, in a method of supplying a lubricant having an ultra-high pressure from the outside to perform forced lubrication wire drawing, when the first-stage diameter-reducing die has a role of a sealing die for forming a high-pressure chamber. In this case, considering the diameter variation of the drawn wire, the diameter reduction die is designed to allow a slight reduction in surface area so that the super-high pressure lubricating liquid does not explode.

【0025】ここで、第1段目のシールダイスでは大気
圧での伸線となることから、より高速伸線を必要とする
場合には、潤滑膜圧を厚くできる乾式潤滑剤が望まし
い。
Since the first stage seal die draws at atmospheric pressure, a dry lubricant that can increase the lubricating film pressure is desirable when higher speed wire drawing is required.

【0026】この時のシールダイスでの加工発熱は、減
面率が小さいことから、鋼線の温度上昇も小さく歪時効
脆化を起こすことはない。
At this time, the heat generated by working with the seal die has a small surface reduction rate, so that the temperature rise of the steel wire is small and strain aging does not cause embrittlement.

【0027】従って、直列に複数個配置した多パス伸線
において、第1段目のシールダイスに乾式伸線用潤滑剤
を、第2段目以降の縮径ダイスに超高圧化した湿式伸線
用潤滑剤を供給して伸線加工することにより、大気圧で
の潤滑伸線となるシールダイスの寿命延長と鋼線表面に
付着した乾式潤滑剤が第2段目以降の伸線加工にも有効
に潤滑効果を示し、湿式潤滑剤の供給圧力を低下させる
効果をもたらすものである。但し、高圧室9(図3)に
は同伴された乾式潤滑剤を取り除くための排出口を取り
付けるのが望ましい。
Accordingly, in a multi-pass wire drawing in which a plurality of wires are arranged in series, a lubricant for dry wire drawing is used in the seal die of the first stage, and a wet wire drawing in which the diameter reduction dies of the second and subsequent stages is subjected to ultrahigh pressure. By supplying a lubricant for use in wire drawing to extend the life of the seal die, which is lubricated wire drawing at atmospheric pressure, and the dry lubricant adhering to the surface of the steel wire can also be used for wire drawing in the second and subsequent stages. It effectively exhibits a lubricating effect and brings about an effect of lowering the supply pressure of the wet lubricant. However, it is desirable to attach a discharge port for removing the entrained dry lubricant to the high pressure chamber 9 (FIG. 3).

【0028】[0028]

【実施例】【Example】

実施例1 以下に本発明の実施例について説明する。 Example 1 Examples of the present invention will be described below.

【0029】まず初めにデスケーリング条件を決定する
ために、ウォータージェットの噴射ノズル形状について
調査した。実験は図2に示す16本の噴射ノズル5をデ
スケノズル支持板11に取り付け、線材固定ローラ12
で線材1の振れを防止しながら互いに干渉しないノズル
4本を選んで行った。被試験材はJIS規格S54C,
SCM435,SWRH77A,SWRCH8RL,の
4種類で直径3.0〜8.3mmφの鋼線材を使用し
た。また、搬送速度は100m/分、ウォータージェッ
トの噴射圧力3000Kg/cm2 、水量5.0l/m
inの一定条件で行った。
First, in order to determine the descaling conditions, the jet nozzle shape of the water jet was investigated. In the experiment, 16 injection nozzles 5 shown in FIG. 2 were attached to the Desuke nozzle support plate 11, and the wire rod fixing roller 12 was used.
4 nozzles which do not interfere with each other while preventing the wire rod 1 from swinging are selected. The material to be tested is JIS standard S54C,
Four types of SCM435, SWRH77A, and SWRCH8RL were used, and steel wire rods having a diameter of 3.0 to 8.3 mmφ were used. The transport speed is 100 m / min, the water jet injection pressure is 3000 Kg / cm 2 , and the water amount is 5.0 l / m.
It was carried out under a constant condition of in.

【0030】その結果、表1に示すようにいづれの規格
においても、無次元デスケーリング量の最大となるl/
dは、真円切欠き形状が最も近く、つぎに楕円、真円の
順であった。
As a result, as shown in Table 1, in any of the standards, the maximum of the dimensionless descaling amount is l /
As for d, the shape of the notched perfect circle was the closest, followed by the ellipse and then the perfect circle.

【0031】ここで、楕円に適用する内径dとは、ノズ
ル断面積の等価となる相当直径のことである。
Here, the inner diameter d applied to the ellipse is an equivalent diameter equivalent to the nozzle cross-sectional area.

【0032】以上の実験結果からデスケーリング可能な
l/dは、100〜800であり、無次元デスケーリン
グ量を最大にするノズル形状は真円で、その時のl/d
は、500である。
From the above experimental results, the descalable l / d is 100 to 800, and the nozzle shape that maximizes the dimensionless descaling amount is a perfect circle, and the l / d at that time is.
Is 500.

【0033】また、ウォータージェット噴射前に線材を
矯直することで無次元デスケーリング量が増加すること
を確認しているが、本発明はこれらのデスケーリング方
法を限定するものではない。
Although it has been confirmed that the dimensionless descaling amount is increased by retouching the wire material before the water jet injection, the present invention does not limit these descaling methods.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】次に線材の全周をデスケーリングする方法
として、図2に示すように線材の進行方向に配置した各
段のノズル5を線材1の周方向で均一にデスケーリング
できるようにノズル本数およびその取り付け角度を変え
てデスケーリングを行った。その結果、表2に示すよう
にいづれの規格においても全周デスケーリングを可能と
することがわかった。
Next, as a method for descaling the entire circumference of the wire rod, as shown in FIG. 2, the number of nozzles is set so that the nozzles 5 at each stage arranged in the traveling direction of the wire rod can be uniformly descaled in the circumferential direction of the wire rod 1. And the mounting angle was changed and descaling was performed. As a result, as shown in Table 2, it was found that the descaling of the entire circumference was possible in any of the standards.

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】実施例2 熱間圧延でスケールの発生した線材を冷却後、図1に示
す装置でウォータージェットデスケーリングして引続き
高圧化した湿式潤滑液を伸線ダイスに供給して伸線し
た。
Example 2 After the wire rod on which the scale was generated in the hot rolling was cooled, the wet lubricating liquid, which was water jet descaled by the apparatus shown in FIG. 1 and subsequently increased in pressure, was supplied to the wire drawing die and drawn.

【0038】この時のデスケーリングは図2に示す装置
を使って、表2のNo.1の条件(ただし、表3に記載
していない条件)で行った。
Descaling at this time is performed by using the apparatus shown in FIG. The test was conducted under the conditions of 1 (however, the conditions not shown in Table 3).

【0039】次に、伸線装置は図3に示すように、シー
ルダイス7と伸線ダイス8の間に高圧室9を設けたダイ
ス方式とした。潤滑剤は共栄社(株)製のP−50(燐
酸エステル系)を水で5%に薄めて、シールダイスには
大気圧で伸線ダイスには超高圧化して供給した。
Next, as shown in FIG. 3, the wire drawing apparatus was a die system in which a high pressure chamber 9 was provided between a seal die 7 and a wire drawing die 8. As a lubricant, P-50 (phosphate ester type) manufactured by Kyoeisha Co., Ltd. was diluted to 5% with water, and the seal die was supplied at atmospheric pressure and the wire drawing die at an ultrahigh pressure.

【0040】また、減面率はシールダイスを5%、伸線
ダイスを15%として、供給電圧200Vの条件で連続
伸線し、ダイス温度、伸線後の鋼線温度、伸線負荷電流
を測定した。
The area reduction ratio was 5% for the sealing die and 15% for the wire drawing die, and continuous wire drawing was performed under the conditions of a supply voltage of 200 V, and the die temperature, the steel wire temperature after wire drawing, and the wire drawing load current were measured. It was measured.

【0041】この時のダイス温度はベアリング部の上方
3mmの所に熱電対を取り付けて測定した。
The die temperature at this time was measured by attaching a thermocouple 3 mm above the bearing.

【0042】また、伸線後の線材温度は接触表面温度計
で測定した。
The wire temperature after wire drawing was measured with a contact surface thermometer.

【0043】その結果表3に示すように、ウォータージ
ェット・デスケーリングに引き続いて行う超高圧湿式伸
線は、伸線ダイスに供給する湿式潤滑剤の圧力を増加さ
せることで、流体潤滑の助成、摩擦力の減少となり、従
来のコーシン(共栄社(株)製)による乾式伸線に比べ
てダイスおよび伸線後の線材表面温度が低下する。ま
た、湿式伸線であっても潤滑液の供給圧力を高めること
で乾式伸線より、その潤滑性を高めて負荷電流を小さく
することが可能である。
As a result, as shown in Table 3, in the ultra-high pressure wet wire drawing performed after the water jet descaling, the pressure of the wet lubricant supplied to the wire drawing die is increased to promote the fluid lubrication. The frictional force is reduced, and the die surface and the wire rod surface temperature after wire drawing are lower than those of the conventional dry wire drawing by Coshin (manufactured by Kyoeisha Co., Ltd.). Further, even in the case of wet wire drawing, by increasing the supply pressure of the lubricating liquid, it is possible to improve the lubricity of dry wire drawing and reduce the load current.

【0044】[0044]

【表3】 [Table 3]

【0045】また、S45Cで伸線ダイスに供給する潤
滑液の圧力を3000Kg/cmとすることで、大気
圧で供給した場合に比べて伸線速度の高速化が可能とな
る。
Further, by setting the pressure of the lubricating liquid supplied to the wire drawing die in S45C to 3000 Kg / cm 2 , the wire drawing speed can be increased as compared with the case of supplying at the atmospheric pressure.

【0046】更に供給圧力を高めて(供給圧力/降伏応
力)を伸線ダイスから潤滑液が爆出する限界の0.7〜
0.8近傍とすることで、従来の乾式伸線よりも摩擦力
を低下させ、伸線速度の一層の高速化が期待できる。こ
のように供給圧力を増加させると、ダイス加工面の潤滑
膜厚みが厚くなり、伸線後の表面粗度が大きくなる。従
って表面粗度の小さいものが要求される場合にあって
は、最終ダイスの供給圧力を低下させ、境界潤滑に近づ
けることで目的が達成される。
When the supply pressure is further increased (supply pressure / yield stress), the limit of 0.7 to the limit at which the lubricating liquid explodes from the wire drawing die.
By setting it to around 0.8, it is expected that the frictional force will be lower than that of the conventional dry wire drawing, and the wire drawing speed will be further increased. When the supply pressure is increased in this way, the thickness of the lubricating film on the die-worked surface increases, and the surface roughness after wire drawing increases. Therefore, when a material having a low surface roughness is required, the object is achieved by lowering the supply pressure of the final die to bring it closer to boundary lubrication.

【0047】また、ウォータージェット・デスケーリン
グ後の鋼線を乾燥してシールダイスを乾式潤滑、伸線ダ
イスを超高圧湿式潤滑とすることで一層の高速伸線が可
能となる。
Further, by drying the steel wire after water jet descaling to dry seal the die and ultra high pressure wet lubrication for the wire drawing die, further high speed wire drawing becomes possible.

【0048】[0048]

【発明の効果】引抜き加工前の鋼線をデスケーリングす
るに際して、ウォータージェットの高密度エネルギーを
無駄なく利用して、短時間でクリーンデスケーリングを
行い、引続き超高圧化した湿式潤滑液を伸線ダイスに供
給し、潤滑性を向上させて連続伸線加工することで、従
来の乾式伸線以上での高速伸線を可能とした。
EFFECTS OF THE INVENTION When descaling a steel wire before drawing, the high-density energy of the water jet is used without waste, clean descaling is performed in a short time, and then the ultra-high pressure wet lubricant is drawn. By supplying it to a die, improving lubricity and performing continuous wire drawing, high-speed wire drawing is possible over the conventional dry wire drawing.

【0049】従って、デスケーリングおよび伸線加工時
の公害防止、作業環境改善を達成すると同時に品質改
善、生産性向上にも大きく貢献するものである。
Therefore, it is possible to prevent pollution at the time of descaling and wire drawing, improve working environment, and at the same time, greatly contribute to quality improvement and productivity improvement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の超高圧ウォータージェット・デスケー
リング装置と、超高圧化した湿式潤滑液を伸線ダイスに
圧入する装置を組み込んだ連続伸線装置を示す図。
FIG. 1 is a view showing a continuous wire drawing apparatus incorporating an ultrahigh pressure water jet descaling apparatus of the present invention and an apparatus for pressurizing an ultrahigh pressure wet lubricating liquid into a wire drawing die.

【図2】本発明のデスケーリング装置の(イ)正面図と
(ロ)側面図。
2A is a front view and FIG. 2B is a side view of a descaling device of the present invention.

【図3】本発明で採用した2ダイス伸線装置を示す図。FIG. 3 is a view showing a two-die wire drawing device adopted in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…鋼線 2…サプライスタンド 3…矯直機 4…超高圧デスケーリン
グ装置 5…噴射ノズル 6…2ダイス伸線装置 7…シールダイス 8…伸線ダイス(圧力ダ
イス) 9…高圧室 10…捲取ドラム(キャプ
スタン) 11…デスケノズル支持板 12…線材固定ローラ
1 ... Steel wire 2 ... Supply stand 3 ... Straightening machine 4 ... Ultra-high pressure descaling device 5 ... Injection nozzle 6 ... 2 Die wire drawing device 7 ... Sealing die 8 ... Wire drawing die (pressure die) 9 ... High pressure chamber 10 ... Winding drum (capstan) 11 ... Desuke nozzle support plate 12 ... Wire rod fixing roller

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面が酸化してスケールの発生した金属
線材に圧力1,000〜10,000Kg/cm2 の超
高圧液体のウォータージェットを衝突させてスケールを
除去し、次いで外部から超高圧化した湿式伸線用潤滑剤
をダイス間の高圧室に供給して伸線加工することを特徴
とする金属線材の伸線方法。
1. A scale is removed by colliding a water jet of an ultrahigh-pressure liquid having a pressure of 1,000 to 10,000 Kg / cm 2 with a metal wire rod whose surface is oxidized to generate scale, and then an ultrahigh pressure is externally applied. The method for wire drawing of a metal wire rod, comprising: supplying the above-mentioned wet wire drawing lubricant to a high pressure chamber between dies for wire drawing.
【請求項2】 超高圧液体のウォータージェットを衝突
させてスケールを除去する方法において、噴射ノズルの
内径dと、ノズル先端から金属線材までの距離lの比
(l/d)を100〜800とすることを特徴とする請
求項1記載の金属線材の伸線方法。
2. In a method for removing scale by colliding a water jet of an ultra-high pressure liquid, the ratio (l / d) of the inner diameter d of the injection nozzle and the distance l from the nozzle tip to the metal wire is 100 to 800. The method for drawing a metal wire according to claim 1, wherein
【請求項3】 直列に複数個配置した伸線ダイスにおい
て、第1段目の縮径ダイスに乾式伸線用潤滑剤を、第2
段目以降の縮径ダイスに超高圧化した湿式伸線用潤滑剤
を供給して伸線加工することを特徴とする請求項1記載
の金属線材の伸線方法。
3. In a plurality of wire drawing dies arranged in series, a dry wire drawing lubricant is added to a second diameter reducing die in a second order.
The wire drawing method for a metal wire rod according to claim 1, wherein a wire drawing process is performed by supplying an ultra-high pressure lubricant for wet wire drawing to the diameter-reducing dies after the first stage.
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