JPH06264150A - 線材の直接熱処理方法 - Google Patents

線材の直接熱処理方法

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JPH06264150A
JPH06264150A JP5111493A JP5111493A JPH06264150A JP H06264150 A JPH06264150 A JP H06264150A JP 5111493 A JP5111493 A JP 5111493A JP 5111493 A JP5111493 A JP 5111493A JP H06264150 A JPH06264150 A JP H06264150A
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JP
Japan
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wire rod
wire
treatment method
foam
cooling
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5111493A
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English (en)
Inventor
Norio Yasuzawa
典男 安沢
Koichi Tomono
貢市 伴野
Junji Nishino
淳二 西野
Hiroshi Sato
洋 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、従来の直接熱処理法における細径
硬鋼線材のように、ソルト処理材なみに冷間加工性に優
れ、かつ衝風冷却材なみにメカニカルデスケーリング性
に優れた硬鋼線材を得ることのできる泡沫流体を冷却媒
体とする線材の直接熱処理方法を提供する。 【構成】 熱間圧延直後のオーステナイト領域にある非
同心リング状態の高炭素鋼線材に、界面活性剤または/
および水溶性ポリマーの発泡剤を含む水溶液から生成し
た、水分5〜80g/100mlの泡沫を直接噴射し
て、450〜620℃まで冷却した後、自然放冷する間
または保温カバーで保温する間に、前記線材のパーライ
ト変態を完了させることを特徴とする線材の直接熱処理
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鋼線材、特に硬鋼線材を
熱間圧延時の保有熱を利用して直接熱処理する方法に係
わり、冷間加工前に再加熱することなく空気パテンティ
ング処理材や鉛パテンティング処理材の材質特性を有
し、さらに冷間加工前のデスケーリング性にも優れる硬
鋼線材を得るための線材の直接熱処理方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】熱間圧延された硬鋼線材は、一般に再加
熱して空気パテンティングや鉛パテンティング処理され
て、伸線などの冷間加工に供されているが、再加熱には
多大の費用を要するほか、剥離性の悪いタイトスケール
が厚く発生するのでデスケーリングに長時間を要するな
どの問題点がある。
【0003】そこで最近は、熱間圧延時の線材の保有熱
を利用した直接熱処理が行われている。例えば、特公昭
46−30937号公報に記載された線材の直接熱処理
方法によれば、巻取後非同心リング状に重なったルーズ
コイル状態の線材に空気などの冷却媒体を供給して調整
冷却されるので、デスケーリング性の改善が認められる
ほか、材質に関しても空気パテンティング処理材相当の
強度、靱性を得ることができる。しかし、コイル線材を
単線に引き出して連続熱処理する、所謂ストランドタイ
プのパテンティング方法に比較して、材質のばらつきが
大きくなるほか、冷却速度が鉛パテンティング処理より
も遅いので、鉛パテンティング処理材なみの組織とはな
らない。
【0004】また、特公昭59−37725号公報に記
載された線材は、巻取後非同心リング状に重なったルー
ズコイル状態の線材をMs点以上のソルト槽に浸漬通過
させて微細なパーライト組織(別名ソルバイト組織)を
得るようにした調整冷却であり、線材径が直径約10m
m以下の細い場合の材質は鉛パテンティング処理材なみ
の強度、靱性は得られるが、線材の直径が11以上と太
くなると、鉛パテンティング処理材なみの組織には至ら
ない。また、ソルトを使用する熱処理設備は、ソルトに
よる腐食が激しく、設備保守に多大の費用を要するほ
か、作業性が悪いという欠点もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、太径線材で
あっても従来の直接熱処理法における細径線材のソルト
処理材なみに冷間加工性に優れ、かつ衝風冷却材なみに
メカニカルデスケーリング性に優れた硬鋼線材を得るこ
とのできる線材の直接熱処理方法を提供することを目的
とする。
【0006】すなわち、本発明は熱間圧延後調整冷却に
よって熱処理される所謂直接熱処理線材を対象とするも
のであって、本発明によれば、通常の空気パテンティン
グ処理材と同程度の材質を得る場合には、従来の衝風冷
却よりも材質ばらつきを小さくすることができ、また太
径線材まで鉛パテンティング処理材と同程度の材質を得
ることができると同時にメカニカルデスケーリング性に
優れた線材を得ることのできる線材の直接熱処理方法を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用】本発明の要旨
とするところは下記のとおりである。 (1) 熱間圧延直後のオーステナイト領域にある非同
心リング状態の高炭素硬鋼線材に、界面活性剤または/
および水溶性ポリマーの発泡剤を含む水溶液から生成し
た、水分5〜80g/100mlの泡沫を直接噴射し
て、450〜620℃まで冷却した後、自然放冷する間
または保温カバーで保温する間に、前記線材のパーライ
ト変態を完了させることを特徴とする線材の直接熱処理
方法。
【0008】(2) 前記泡沫の供給を、前記非同心リ
ング状線材の下方および/または側方より、ノズルから
の泡沫噴射速度を0.1〜50m/secとして行うこ
とを特徴とするする前項1記載の線材の直接熱処理方
法。 以下本発明を詳細に説明する。本発明の対象である線材
は通常の高炭素硬鋼線材(JIS;SWRH62A以上
相当)であって、C含有量が0.62〜1.0%、Si
含有量が0.12〜0.35%、Mn含有量が0.30
〜0.90%の他に、VやCrなどの微量元素を含有さ
せてもよく、その金属組織は微細パーライト粒子を主体
とし、これに微細な初析フェライトが分散している所謂
ソルバイト組織であり、マルテンサイト、ベイナイトな
どの過冷組織を含まないものである。
【0009】本発明において泡沫とは、水中以外に存在
する単一気泡が多数集まって液体の薄い膜で隔てられて
いる状態をいう。本発明において発泡剤として界面活性
剤(例えばアルキルアラニン)を用いる理由は、界面活
性剤は気液表面に吸着して表面張力を低下させると共に
表面粘度を増加して泡沫生成時の発泡性、泡沫径の大小
あるいは均一性、安定性などを改善するからである。ま
た、水溶性ポリマー(例えばポリビニルアルコール)を
用いる理由は、気液表面の表面粘性あるいは表面粘弾性
を向上させ、安定な泡沫を生成するからである。
【0010】線材に直接噴射する泡沫の水分を5〜80
g/100mlに限定した理由は、被熱処理材の線材径
を考慮してソルバイト組織を得る冷速15〜50℃/s
ecを確保するためである。泡沫をリング状線材の下方
および/または側方から供給するのは、冷却時の発生蒸
気の上昇流と干渉しない方向から供給して均一冷却する
のに必須の条件であるからである。また、泡沫噴射速度
の下限を0.1m/sとするのは、リング状線材が重な
って生じる厚みを貫通するのに必要な最小流速であり、
上限の50m/sは、最小径5.5mmφの線材に直接
噴射して、搬送時の線材のリングピッチを乱さない限界
である。
【0011】冷却終点温度制御を450〜620℃に限
定した理由は、パーライト変態の安定的進行に必要な温
度の上限が620℃であり、他方ベイナイトの発生を安
定的に回避し得る温度の下限が450℃であるからであ
る。冷却終点温度制御を容易にする場合は、目標温度よ
り50〜100℃高いところから、泡沫中の水分を例え
ば60g/100mlから30g/100mlへと減少
させる方式が有効である。
【0012】また、冷却終点温度に到達後に、自然放冷
するかまたは保温カバーで保温する理由は、線材の中心
偏析部のパーライト変態を完了させるためである。すな
わち、偏析部は合金成分が濃縮しているため、変態が大
幅に遅れ、泡沫冷却後でもオーステナイト状態であり、
そのまま急冷を続けるとベイナイトあるいはマルテンサ
イトとなってしまうのを防止するためである。
【0013】保温カバーとしては、例えばセラミックフ
ァイバーを内貼りしたカバーであり、電気ヒーターを備
えたものでも良い。以下本発明を図面に基づいて説明す
る。図1は本発明の実施態様の一例を示す図である。熱
間圧延された線材1をレーイングヘッド2により非同心
リング状態とした後、泡沫噴射冷却帯3を通過せしめ、
同冷却帯を通過する間、線材に界面活性剤または/およ
び水溶性ポリマー(アルキルアラニンまたは/およびポ
リビニルアルコール)を含む水溶液から生成させた水分
5〜80g/100mlの泡沫をノズル噴射速度0.1
〜50m/secで直接噴射して450〜620℃まで
冷却し、次いで放冷帯または保温カバーを用いる保温帯
4を通過せしめる間に、同線材のパーライト変態を完了
せしめた後、集束タブ5にて集束した。かくして、空気
パテンティング処理や鉛パテンティング処理による線材
の材質特性を有し、かつ冷間加工前のデスケーリング性
に優れた線材を得ることができる。
【0014】本発明の実施例を以下に示す。
【0015】
【実施例】供試材として表1に示す成分組成の高炭素鋼
を素材とし、線径5.5mm、10.0mm、16.0
mmの線材に熱間仕上圧延後、非同心リング状となし、
線材がオーステナイト領域にある間に、表2、表3(表
2のつづき)に示す泡沫冷却条件で冷却した後、保温カ
バーで保温するか自然放冷により、全断面のパーライト
変態を完了させた。得られた結果を表2、表3に示す。
【0016】表2、表3から明らかなように、本発明に
よれば空気パテンティング処理や鉛パテンティング処理
による線材の材質特性を有し、かつ冷間加工前のメカニ
カルデスケーリング性(引張試験機で線材に6%の歪を
与えた後の残存スケール量(重量)の線材重量に対する
比率)に優れた線材を得ることができる。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、伸線加工に適した微細
パーライト組織、強度の調整、線材束全体の組織強度の
均一性が得られる上に、メカニカルデスケーリング性に
も著しく優れた線材が得られる。また、ソルトを使用し
ないので、作業性の向上、設備保守性の向上なども可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の態様を示す説明図である。
【符号の説明】
1:線材 2:レーイングヘッド 3:泡沫噴射冷却帯 4:自然放冷帯または保温帯 5:集束タブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C21D 8/06 A 7412−4K (72)発明者 佐藤 洋 北海道室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式 会社室蘭製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱間圧延直後のオーステナイト領域にあ
    る非同心リング状態の高炭素硬鋼線材に、界面活性剤ま
    たは/および水溶性ポリマーの発泡剤を含む水溶液から
    生成した、水分5〜80g/100mlの泡沫を直接噴
    射して、450〜620℃まで冷却した後、自然放冷す
    る間または保温カバーで保温する間に、前記線材のパー
    ライト変態を完了させることを特徴とする線材の直接熱
    処理方法。
  2. 【請求項2】 前記泡沫の供給を、前記非同心リング状
    線材の下方および/または側方より、ノズルからの泡沫
    噴射速度を0.1〜50m/secとして行うことを特
    徴とするする請求項1記載の線材の直接熱処理方法。
JP5111493A 1993-03-11 1993-03-11 線材の直接熱処理方法 Withdrawn JPH06264150A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007277688A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Nippon Steel Corp 溶融めっき線の冷却方法および装置
US8506878B2 (en) 2006-07-14 2013-08-13 Thermcraft, Incorporated Rod or wire manufacturing system, related methods, and related products

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007277688A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Nippon Steel Corp 溶融めっき線の冷却方法および装置
US8506878B2 (en) 2006-07-14 2013-08-13 Thermcraft, Incorporated Rod or wire manufacturing system, related methods, and related products
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