JPH08176681A - 圧延線材の直接焼入れ方法 - Google Patents
圧延線材の直接焼入れ方法Info
- Publication number
- JPH08176681A JPH08176681A JP33765594A JP33765594A JPH08176681A JP H08176681 A JPH08176681 A JP H08176681A JP 33765594 A JP33765594 A JP 33765594A JP 33765594 A JP33765594 A JP 33765594A JP H08176681 A JPH08176681 A JP H08176681A
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- Japan
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- foam fluid
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- water content
- quenching
- foam
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、高温鋼材の直接焼入れ方法におい
て、理想臨界直径（ＤI値）に応じて単一冷媒「泡沫流
体」の水分やノズルからの泡沫流体噴射速度を変えて、
焼入れする方法を提供することにある。 【構成】 熱間圧延した線材を、界面活性剤または／お
よび水溶性ポリマーを含む水溶液から生成した泡沫流体
で熱処理する方法において、泡沫流体噴射速度を０．１
〜５０ｍ／ｓとすると共に、理想臨界直径（ＤI 値）が
１．８ｉｎｃｈ未満の場合は、泡沫流体の水分量を５．
０〜８０ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値が１．８ｉｎｃｈ
以上３．２ｉｎｃｈ未満の場合は、水分量を２．８〜８
０ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値が３．２ｉｎｃｈ以上の
場合は、水分量を２．０〜８０ｇ／１００ｍｌとして供
給し、鋼材のマルテンサイト開始温度以下に冷却して焼
入れする。
て、理想臨界直径（ＤI値）に応じて単一冷媒「泡沫流
体」の水分やノズルからの泡沫流体噴射速度を変えて、
焼入れする方法を提供することにある。 【構成】 熱間圧延した線材を、界面活性剤または／お
よび水溶性ポリマーを含む水溶液から生成した泡沫流体
で熱処理する方法において、泡沫流体噴射速度を０．１
〜５０ｍ／ｓとすると共に、理想臨界直径（ＤI 値）が
１．８ｉｎｃｈ未満の場合は、泡沫流体の水分量を５．
０〜８０ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値が１．８ｉｎｃｈ
以上３．２ｉｎｃｈ未満の場合は、水分量を２．８〜８
０ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値が３．２ｉｎｃｈ以上の
場合は、水分量を２．０〜８０ｇ／１００ｍｌとして供
給し、鋼材のマルテンサイト開始温度以下に冷却して焼
入れする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延線材を熱処理する
際に、界面活性剤または／および水溶性ポリマー等を含
む水溶液から成る泡沫流体を使用して直接焼入れする方
法に関するものである。
際に、界面活性剤または／および水溶性ポリマー等を含
む水溶液から成る泡沫流体を使用して直接焼入れする方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】先に本出願人は、非同心リング状態のル
ーズコイル線材をコンベアで連続搬送中に、焼入れ温度
まで冷却する方法として、特公昭６２−１２２９０号公
報や特公昭６３−１４０４７号公報を提案した。しか
し、これらの方法は、冷却媒体として液体、主として水
を使用した場合に関して述べられたものであり、例えば
冷却水の温度を変えて急冷することも考えられるが、理
想臨界直径（ＤI 値）が０．５ｉｎｃｈ〜４．５ｉｎｃ
ｈで、且つ線径が５．５〜２２．０ｍｍφにも及び広範
囲な領域を焼入れ組織とさせることができなかった。例
えば、ＤI 値が３．７ｉｎｃｈのＳＣＭ４３５で、線径
が５．５ｍｍφであれば、冷却水温度を９５〜１００℃
としてノズルから供給しても、冷却槽内が攪拌されるた
め、冷却速度が早くなり過ぎで焼割れを発生してしまう
という問題を引き起こす。
ーズコイル線材をコンベアで連続搬送中に、焼入れ温度
まで冷却する方法として、特公昭６２−１２２９０号公
報や特公昭６３−１４０４７号公報を提案した。しか
し、これらの方法は、冷却媒体として液体、主として水
を使用した場合に関して述べられたものであり、例えば
冷却水の温度を変えて急冷することも考えられるが、理
想臨界直径（ＤI 値）が０．５ｉｎｃｈ〜４．５ｉｎｃ
ｈで、且つ線径が５．５〜２２．０ｍｍφにも及び広範
囲な領域を焼入れ組織とさせることができなかった。例
えば、ＤI 値が３．７ｉｎｃｈのＳＣＭ４３５で、線径
が５．５ｍｍφであれば、冷却水温度を９５〜１００℃
としてノズルから供給しても、冷却槽内が攪拌されるた
め、冷却速度が早くなり過ぎで焼割れを発生してしまう
という問題を引き起こす。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題を解決するためになされたもので、ＤI 値に応じて単
一冷媒「泡沫流体」の水分やノズルからの泡沫流体噴射
速度を変えて、焼入れする方法を提供するものである。
題を解決するためになされたもので、ＤI 値に応じて単
一冷媒「泡沫流体」の水分やノズルからの泡沫流体噴射
速度を変えて、焼入れする方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するためになされたものであって、その要旨とすると
ころは、熱間圧延した線材を、界面活性剤または／およ
び水溶性ポリマーを含む水溶液から生成した泡沫流体で
熱処理する方法において、泡沫流体噴射速度を０．１〜
５０ｍ／ｓとすると共に、理想臨界直径（ＤI 値）が
１．８ｉｎｃｈ未満の場合は、泡沫流体の水分量を５．
０〜８０ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値が１．８ｉｎｃｈ
以上３．２ｉｎｃｈ未満の場合は、前記水分量を２．８
〜８０ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値が３．２ｉｎｃｈ以
上の場合は、前記水分量を２．０〜８０ｇ／１００ｍｌ
として供給し、鋼材のマルテンサイト開始温度以下に冷
却して焼入れすることを特徴とする圧延線材の直接焼入
れ方法にある。
決するためになされたものであって、その要旨とすると
ころは、熱間圧延した線材を、界面活性剤または／およ
び水溶性ポリマーを含む水溶液から生成した泡沫流体で
熱処理する方法において、泡沫流体噴射速度を０．１〜
５０ｍ／ｓとすると共に、理想臨界直径（ＤI 値）が
１．８ｉｎｃｈ未満の場合は、泡沫流体の水分量を５．
０〜８０ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値が１．８ｉｎｃｈ
以上３．２ｉｎｃｈ未満の場合は、前記水分量を２．８
〜８０ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値が３．２ｉｎｃｈ以
上の場合は、前記水分量を２．０〜８０ｇ／１００ｍｌ
として供給し、鋼材のマルテンサイト開始温度以下に冷
却して焼入れすることを特徴とする圧延線材の直接焼入
れ方法にある。
【０００５】
【作用】まず、本発明において“泡沫”とは、それぞれ
薄い液体膜で隔てられている多数の気泡の集合状態をい
う。また理想臨界直径（ＤI 値）はＧｒｏｓｓｍａｎｎ
による相乗法に従い、計算式によって求めたものであ
り、ＤI の計算に用いたＤIC、ＦSi、ＦMn、ＦCr、
ＦMo、ＦNiは表１に示した通りである。
薄い液体膜で隔てられている多数の気泡の集合状態をい
う。また理想臨界直径（ＤI 値）はＧｒｏｓｓｍａｎｎ
による相乗法に従い、計算式によって求めたものであ
り、ＤI の計算に用いたＤIC、ＦSi、ＦMn、ＦCr、
ＦMo、ＦNiは表１に示した通りである。
【０００６】
【表１】
【０００７】冷却媒体に、界面活性剤や水溶性ポリマー
を含む水溶液から生成した泡沫流体を使用するのは、鋼
材（例えば線材）の直径やリングピッチが変わっても、
冷却速度の自在制御や冷却速度のばらつきを小さくでき
るからである。泡沫流体は、水中以外に存在する単一気
泡の多層集合体であり、気体の保持性が良く、気体と水
とを極めて均一に混合させた状態で冷却に供することが
できる。具体的には、泡沫流体中の水分量やノズルから
の泡沫流体噴射速度を変えて、冷却速度の自在制御を可
能とし、泡沫流体を構成する単一気泡径を直径１ｍｍ以
下に微細化することで、容易に均一冷却を実現する。
を含む水溶液から生成した泡沫流体を使用するのは、鋼
材（例えば線材）の直径やリングピッチが変わっても、
冷却速度の自在制御や冷却速度のばらつきを小さくでき
るからである。泡沫流体は、水中以外に存在する単一気
泡の多層集合体であり、気体の保持性が良く、気体と水
とを極めて均一に混合させた状態で冷却に供することが
できる。具体的には、泡沫流体中の水分量やノズルから
の泡沫流体噴射速度を変えて、冷却速度の自在制御を可
能とし、泡沫流体を構成する単一気泡径を直径１ｍｍ以
下に微細化することで、容易に均一冷却を実現する。
【０００８】また、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
流体生成時の気泡性、泡沫を形成する単一気泡径の大
小、或いは均一性、安定性などを改善する。さらに、水
溶性ポリマーは、気液表面の表面粘度、或いは表面弾性
を向上させ、安定な泡沫を生成する。
表面張力を低下させると共に、表面粘度を増加して泡沫
流体生成時の気泡性、泡沫を形成する単一気泡径の大
小、或いは均一性、安定性などを改善する。さらに、水
溶性ポリマーは、気液表面の表面粘度、或いは表面弾性
を向上させ、安定な泡沫を生成する。
【０００９】ここで、泡沫中の下限水分をＤI 値が１．
８ｉｎｃｈ未満の場合は５ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値
が１．８ｉｎｃｈ以上３．２ｉｎｃｈ未満の場合は２．
８ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値が３．２ｉｎｃｈ以上の
場合は２．０ｇ／１００ｍｌとしたのは、それぞれのＤ
I 値における最大線材径２２．０ｍｍφの最も冷却速度
が遅い場合でも焼入れ可能な条件であり、また、上限水
分８０ｇ／１００ｍｌは、泡沫流体を安定的に生成可能
な条件であり、且つ、最小線材径５．５ｍｍφの最も冷
却速度が速い場合でも焼割れを発生させない条件であ
る。
８ｉｎｃｈ未満の場合は５ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値
が１．８ｉｎｃｈ以上３．２ｉｎｃｈ未満の場合は２．
８ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値が３．２ｉｎｃｈ以上の
場合は２．０ｇ／１００ｍｌとしたのは、それぞれのＤ
I 値における最大線材径２２．０ｍｍφの最も冷却速度
が遅い場合でも焼入れ可能な条件であり、また、上限水
分８０ｇ／１００ｍｌは、泡沫流体を安定的に生成可能
な条件であり、且つ、最小線材径５．５ｍｍφの最も冷
却速度が速い場合でも焼割れを発生させない条件であ
る。
【００１０】また、泡沫流体噴射速度の下限を０．１ｍ
／ｓとするのは、ルーズコイル状線材が重なって生じる
密な部分を貫通するのに必要な最小流速であり、上限の
５０ｍ／ｓは、線材直径の最も小さい５．５ｍｍφのル
ーズコイルに泡沫流体を直接噴射して、搬送時の線材リ
ングピッチを乱さない限界、すなわちルーズコイル状線
材を正常に搬送可能な条件である。
／ｓとするのは、ルーズコイル状線材が重なって生じる
密な部分を貫通するのに必要な最小流速であり、上限の
５０ｍ／ｓは、線材直径の最も小さい５．５ｍｍφのル
ーズコイルに泡沫流体を直接噴射して、搬送時の線材リ
ングピッチを乱さない限界、すなわちルーズコイル状線
材を正常に搬送可能な条件である。
【００１１】
【実施例】本発明の実施態様を図１〜３に基づいて説明
する。図において１はチェーンコンベア、２は冷却槽、
３はサイドガイド、４，４′はローラーコンベア、５は
泡沫流体供給ヘッダー、６，６′は泡沫流体供給ノズ
ル、７は泡沫流体生成器、８は気泡液タンク、９は空気
タンク、１０は集束タブ、１１はレーイングヘッド、Ｓ
はリング状線材、Ｆは泡沫流体である。
する。図において１はチェーンコンベア、２は冷却槽、
３はサイドガイド、４，４′はローラーコンベア、５は
泡沫流体供給ヘッダー、６，６′は泡沫流体供給ノズ
ル、７は泡沫流体生成器、８は気泡液タンク、９は空気
タンク、１０は集束タブ、１１はレーイングヘッド、Ｓ
はリング状線材、Ｆは泡沫流体である。
【００１２】仕上圧延機後のクーリングトラフ等で所定
温度まで冷却されたリング状線材Ｓは、レーイングヘッ
ド１１から所定のリングピッチの非同心リング状に巻き
取られながら、４のローラーコンベア上を搬送された
後、冷却槽２中に落下せしめられて、同冷却槽中をチェ
ーンコンベア１で搬送される。この間にサイドガイド３
の内側で、気泡液タンク８からの発泡液と空気タンク９
からの空気で泡沫流体生成器７内で泡沫流体Ｆが作ら
れ、この泡沫流体Ｆが供給ヘッダー５を通り、リング状
線材Ｓの下方に幅方向、且つ、長手方向に沿って配置し
た下方供給ノズル６、または側方に長手方向に沿って配
置した側方供給ノズル６′から、所定の噴射速度で供給
され、線材を直接冷却し、所定温度に冷却した後、ロー
ラーコンベア４′を通り、集束タブ１０にて集束され
る。
温度まで冷却されたリング状線材Ｓは、レーイングヘッ
ド１１から所定のリングピッチの非同心リング状に巻き
取られながら、４のローラーコンベア上を搬送された
後、冷却槽２中に落下せしめられて、同冷却槽中をチェ
ーンコンベア１で搬送される。この間にサイドガイド３
の内側で、気泡液タンク８からの発泡液と空気タンク９
からの空気で泡沫流体生成器７内で泡沫流体Ｆが作ら
れ、この泡沫流体Ｆが供給ヘッダー５を通り、リング状
線材Ｓの下方に幅方向、且つ、長手方向に沿って配置し
た下方供給ノズル６、または側方に長手方向に沿って配
置した側方供給ノズル６′から、所定の噴射速度で供給
され、線材を直接冷却し、所定温度に冷却した後、ロー
ラーコンベア４′を通り、集束タブ１０にて集束され
る。
【００１３】実施例は本発明に従って、ＤI 値０．５ｉ
ｎｃｈ〜４．４ｉｎｃｈの鋼片を、直径５．５〜２２ｍ
ｍφの線材に熱間圧延した後、レーイングヘッド１１で
線材を非同心リング状態のルーズコイルにして、ローラ
ーコンベア４で大気中を搬送した後、表１に示す条件
で、Ａｒ1 温度以上からマルテンサイト開始温度以下ま
で冷却した。その後、ローラーコンベア４′で大気中を
搬送して、集束タブ１０で集束し、１００〜５００℃の
温度範囲で５〜１０分間保定し、応力開放および拡散性
水素の放出処理を行った。その結果、表２，３に示すよ
うに実施例は、従来例，比較例に比べて線材の機械的特
性および焼入れ特性などが数段優れている。
ｎｃｈ〜４．４ｉｎｃｈの鋼片を、直径５．５〜２２ｍ
ｍφの線材に熱間圧延した後、レーイングヘッド１１で
線材を非同心リング状態のルーズコイルにして、ローラ
ーコンベア４で大気中を搬送した後、表１に示す条件
で、Ａｒ1 温度以上からマルテンサイト開始温度以下ま
で冷却した。その後、ローラーコンベア４′で大気中を
搬送して、集束タブ１０で集束し、１００〜５００℃の
温度範囲で５〜１０分間保定し、応力開放および拡散性
水素の放出処理を行った。その結果、表２，３に示すよ
うに実施例は、従来例，比較例に比べて線材の機械的特
性および焼入れ特性などが数段優れている。
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】
【発明の効果】本発明の直接焼入れ法によれば、非常に
広いＤI 値と鋼材径に対し、単一冷媒で焼入れが可能と
なり、焼割れの無い機械的特性の優れた焼入れ鋼材が得
られる。また、単一冷媒なので、設備の簡略化および設
備の保守性、更には作業性の向上も可能である。
広いＤI 値と鋼材径に対し、単一冷媒で焼入れが可能と
なり、焼割れの無い機械的特性の優れた焼入れ鋼材が得
られる。また、単一冷媒なので、設備の簡略化および設
備の保守性、更には作業性の向上も可能である。
【図１】本発明の実施態様の一例を示す図。
【図２】本発明の実施態様装置の一例を示す平面図。
【図３】本発明の実施態様装置の一例を示す縦断面図。
１ チェーンコンベア ２ 冷却槽 ３ サイドガイド ４，４′ ローラーコンベア ５ 泡沫流体供給ヘッダー ６，６′ 泡沫流体供給ノズル ７ 泡沫流体生成器 ８ 発泡液タンク ９ 空気タンク １０ 集束タブ １１ レーイングヘッド Ｓ リング状線材 Ｆ 泡沫流体
Claims (1)
- 【請求項１】 熱間圧延した線材を、界面活性剤または
／および水溶性ポリマーを含む水溶液から生成した泡沫
流体で熱処理する方法において、泡沫流体噴射速度を
０．１〜５０ｍ／ｓとすると共に、理想臨界直径（ＤI
値）が１．８ｉｎｃｈ未満の場合は、泡沫流体の水分量
を５．０〜８０ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値が１．８ｉ
ｎｃｈ以上３．２ｉｎｃｈ未満の場合は、前記水分量を
２．８〜８０ｇ／１００ｍｌとし、ＤI 値が３．２ｉｎ
ｃｈ以上の場合は、前記水分量を２．０〜８０ｇ／１０
０ｍｌとして供給し、鋼材のマルテンサイト開始温度以
下に冷却して焼入れすることを特徴とする圧延線材の直
接焼入れ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33765594A JPH08176681A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 圧延線材の直接焼入れ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33765594A JPH08176681A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 圧延線材の直接焼入れ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176681A true JPH08176681A (ja) | 1996-07-09 |
Family
ID=18310704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33765594A Withdrawn JPH08176681A (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 圧延線材の直接焼入れ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08176681A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012171006A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-09-10 | Keylex Corp | ホットプレス装置及びホットプレス成形方法 |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP33765594A patent/JPH08176681A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012171006A (ja) * | 2011-02-24 | 2012-09-10 | Keylex Corp | ホットプレス装置及びホットプレス成形方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |