JPS5914523B2 - センザイノセイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、線材の製造のだめの、特に執間圧延機の出口
における線材の処理のだめの方法に関するものである。

周知のように、線材の品質は、それが示す様々な条件の
全体によって表わされるが、これらの条件の例を挙げれ
ば、断面の寸法および形状、使用鋼種の特性、特に介在
物の存否、材料である鋼の顕微鏡組織ならびにこの顕微
鏡組織の横方向および縦方向における均質性によって左
右される線材の機械的性質特に伸線性、最後に線材の表
面性状特に酸化物の存否、などである。

線材の最終的品質を支配するこれらの条件のうち、さび
皮の種類、線材の顕微鏡組織およびこの顕微鏡組織の均
質性は、組成が同じであれば、はとんど、圧延機の最後
の方のスタンドで線材が受。

ける処理および圧延機から出てくる線材の冷却速度のみ
によって左右される。

まさにこの冷却方法こそ、現在までに様々な解決策が提
案されてきたところの課題をなすものである。

周知のように、伸線用の線材は、通常、伸線加工に適し
た組織を与えるだめのパテンチングを受ける乃ζこのパ
テンチング処理は、伸線工場において実施されることが
多い。

この処理は、処理すべき線材の量が少ない場合および、
ある種の加工のために引渡し時と最終寸法にする前との
２回のパテンチングを行なわなければならない場合は、
コスト高につく。

このコスト面以外にも、必要な取扱いや設備などの面で
いくつかの難点があるパテンチング工程を省略するため
、これまでに多くの鋼線製造方法が提案されてきた。

場合によっては、熱間圧延された線材に対する１次パテ
ンチング（予備パテンチング）を省略することができる
が、その場合は、圧延機の出口において充分な冷却を行
なわなければならない。

この充分な冷却を行なうだめに提案された方法は、様々
な種類に及び、その一部は、特殊な技術（流動床など）
を用いる。

しかしながら、大部分は、急冷の次に、より緩慢な、と
きには等温処理に近いような減温を行なうものである。

最も良く知られており、かつ、そのうちのいくつかは工
業的に実用されている方法では、いわゆるゝタイト“な
コイルを作らず、線材を、水平にせよ垂直にせよ、ゆる
んだ状態で処理する。

相前後して続くらせん状の各巻回部は、コンベヤに乗ぜ
られて移動し、このとき、冷却液を散布されたり、冷却
気体を吹付けられたりする。

現在知られており、かつ硬鋼すなわち炭素含有量０．４
〜０．８５％である鋼を材質とする線材に対して広く適
用されているこの種の方法のうち最も有利なものでさえ
も、さび皮ないし黒皮の厚さを減少させるだめの予備パ
テンチングを省略できるだけである。

結局、これらの方法によれば、線材の縦方向の均質性は
受入れられ得る程度のものは得られるが、パテンチング
、特に鉛によるパテンチングによるほどの均質性は得ら
れない。

一般に、制御される冷却過程は、時間および温度に従っ
て変化するオーステナイトからフェライト／パーライト
への同素変態の開始・終了の曲線を描いであるＣＣＴ（
連続冷却−変態）線図またはＴＴＴ（時間一温度−変態
）線図から選んだ速度で行なわれる。

この速度は、通常、同素変態が変態開始曲線の突出部よ
り若干高い温度で始まり、変態終了曲線の突出部に対応
する温度にほぼ等しい温度で終了するように選ばれる。

このようにして、プロテクトロイドフェライトならびに
ベイナイトおよびマルテンサイトの形成をできるだけ避
けるようにする。

しかしながら、このように調整または制御される既知の
方法には、ＣＣＴ線図まだはＴＴＴ線図に示された同素
変態の開始・終了点を確実に選ぶ困難さによる欠点があ
る。

このような困難さは、いくつかの事実、特に、鋼の同素
変態は発熱的に起こるだめ再熱と呼ばれる現象によって
変態中に線材の温度が上昇してしまうという事実に由来
する○ 本発明は、かかる欠点の除去を可能にする方法に関する
ものである。

本発明の対象である方法においては、圧延機の最終スタ
ンドから出て来た直後の線材を急冷用の冷却管に通して
、８５０℃とオーステナイトからフェライト／パーライ
トの同素変態の開始曲線の突出部に対応する温度にほぼ
等しい温度との間に位置する温度に急冷しだ後、上記の
同素変態を完全にするためゆるいらせん状の線材に搬送
コンベヤ上において２次冷却を行なうに当り、同素変態
の期間に冷却速度を監視醜いわゆる再熱現象による温度
上昇を検知し、かつ、この温度上昇が起こった線材の個
所に対して水噴霧付与によって、上記の２次冷却を行な
うことを特徴とする。

本発明においては、鋼の同素変態期間における線材の冷
却速度を、線材を移送するコンベアの少なりとも上流側
半分に対して有効な走査型パイロメータ（高温計）を用
いて監視する。

本発明の方法の１実施態様においては、線材冷却速度監
視装置が集めたデータを、水噴霧付与による上記の２次
冷却のだめの制御装置に接続された記録装置に連続的に
記録される。

本発明においては、再熱現象による温度上昇の検知は、
線材を支持しているコンベヤにおいてこの温度上昇が起
こった場所と再熱の程度の決定を含まなけれけならな一 本発明による方法は、線材のゆるいらせん状物が水平軸
に同心であるか、コンベヤ上に偏心的に広がっているか
等々の線材の位置およびまたは姿勢にかかわりなく適用
できる。

言うまでもなく、このような水噴霧による２次冷却のだ
めの装置は、軸を水平にして移動するらせん状の線材に
対しても使用するのが、もつとも好ましい。

局部的に水噴霧を発生付与させることによって線材の補
助冷却を行々うこの方法は、融通性の点できわめて有利
なものである。

前述したノズルによって水噴霧を容易に発生および消滅
させる方法では、自動制御が可能であると同時に、水噴
霧の発生量をきわめて簡単に調節することができる。

図面第１図は本発明の方法を実施するだめの装置の好適
な１例を示しだ略図的な側面図を示したものであり、１
は先行して設けられている熱間圧延装置（図示せず）か
ら送られてくる線材８を送り出す最終圧延スタンドを示
し、２はそれに後続して２基直列に設けられたきわめて
公知の散水型の冷却管を示す。

これらの冷却管２から出た線材８はコイン３の作用を受
けてルーズなコイル状態でコンベヤ４上に載ってコイル
受け１０の方へ送られる。

その搬送途中においてパイロメータ５（走査型のもの）
によって温度を検知され、その検知温度に応じて２次冷
却用の水噴霧装置６の水噴霧器７より吐出する水噴霧に
よって冷却作用を受け、コンベヤ４の排出側の端部より
コイル状態の線材９としてコイル受け１０内に蓄積され
るものである。

なお、図面には例示的に水噴霧器７は１か所に（ただし
、直列配置に３個）設けた場合を示しているが、コンベ
ヤ４の真上にあるかぎりにおいては他の個所にも設けた
り、あるいは第１図において左右に移動しうる形式のも
のにもなしうる。

パイロメータ５の位置についても同様である。

まだ冷却管２は壁面多孔型のもので、線材８に向けて散
水する型のものでよい。

ただし、簡略図のため水配管は図示を省略した 実施例 炭素含有が０．６３％であり直径が１０訪の線材が圧延
装置の最終圧スタンドから出て来たものを前述のように
冷却管に通したのちコンベヤ上でルーズなコイル状態下
において２次冷却を受けしめた。

そのときの温度は約８５０℃であった。線材は空気中で
まず冷却され、その温度をパイロメータ５によって測定
し、その測定データを図示してなイ小形コンピュータに
入れて記録し、それにもとづいて水噴霧器７のうちの適
宜１個もしくはそれ以上の個数のものを動作させ鮎これ
により適当な２次冷却が達成され、自己再加熱（ｒｅｃ
ａｌｅ−ｓｃｅｎｃｅ ）を効果的に防止することがで
きた。

この場合におけるＣＣＴ線図を第２図に、まだＴＴＴ線
図を第３図に示しておいた。

第２図における曲線１は通常の空気冷却曲線であって圧
延機の最終圧延段から冷却管を経て線材がコンベヤ上に
載ったときの温度が８５０℃であることを示している。

この冷却曲線１はＡ点（約６５０℃）まで下がり、それ
を該コンベヤ上にて空気中で冷却すると、温度がＢ点付
近において約り７５℃捷で上昇−再熱現象が起こる。

本発明による冷却方法ではＡ点までは曲線１と同じ経過
をたどるが、その後はＡ点より斜め下方に分岐して曲線
Ｃの経過をたどり、その間に区域Ａ−Ｄにおいて適数の
水噴霧器を動作させて２次冷却を行ない、コンベヤ上の
ルーズなコイル状の線材に対して水噴霧を付与するもの
である。

第３図はそれに対応するＴＴＴ線図をあられしている。

この図において２本の破線によって囲まれた帯域は上述
した通常の空気冷却法によったばあいでＡｃｌ変態を実
現し得ないことを示し、２本の実線によって囲まれた帯
域は本発明方法による場合を示し、Ａｃｌ変態が完全に
行なわれていることを示している。

なおまた、第４図は、たて軸に温度℃をとり、よこ軸に
は時間（秒）を対数目盛で示した本発明方法のＣＣＴ線
図である。

この第４図により温度（℃）を連続的に下げだ場合にお
ける金属組織の変態態様をあられしている。

なお、本発明の方法に類似したものとして特公昭４７−
３３７０号公報に記載の先行技術を挙げることができる
。

しかしながら、この先行技術においては線材を大きな風
洞に通し、その間に周囲から多数のノズルによって冷却
空気を線材に吹き付けるのであるから、装置が大型かつ
複雑なものになるし、線材のサイズ、含有炭素量、事前
の保有温度などに対し微妙に対処しえないうらみがある
が、本発明においては、それらの欠点を消除しうる。

第５図のａは本発明における特徴事項を実施しなかった
場合の製品組織の顕微鏡写真である。

棒鋼としては、Ｃが０．７５係、Ｍｎが０．６チで径が
１１−のものを使用した。

図中、４か所に短形枠で囲んで示した部分は生成した有
害な再熱現象のために、パーライトの粗い結晶が出来て
いる状況が示されている。

第５図のｂはそれとほぼ同一の棒鋼を本発明によって処
理したものであって、全体として微細な結晶構造が示さ
れている。

この製品の時点は１１８０ＭＰａであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するに好適な装置の１例を示
した略図的側面図、第２図は本発明方法の実施態様を一
般の公知技術と対比して示した温度・時間線図、第３図
はたて軸に温度（’Ｃ）を取り、よこ軸に時間の対数を
とって示したＴＴＴ線図の１例であり、第４図はＣＣＴ
線図の１例、第５図ａは本発明の水噴霧式２次冷却をし
なかった棒鋼の結晶構造を示した顕微鏡写真の１例、ま
た第５図すは本発明によって処理された棒鋼の結晶構造
を示した顕微鏡写真の１例である。 これらの図面において、 １・・・公知技術・本発明共通曲線、１′・・・公知技
術の場合における曲線１の延長部、２・・・冷却管、３
・・・コイラ、４・・・コンベヤ、５・・・パイロメー
タ、６・・・水噴霧装置、７・・・水噴霧器、８・・・
線材、９・・・線材、１０・・・コイル受け。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧延機の最終スタンドから出て来た直後の線材を急
   冷用の冷却管に通して、８５０℃とオーステナイトから
   フェライト／パーライトへの同素変態の開始曲線の突出
   部に対応する温度にほぼ等しい温度との間に位置する温
   度に急冷した後、前部の同素変態を完全にするだめゆる
   いらせん状の線材に搬送コンベア上において２次冷却を
   行なうに当り、同素変態の期間に冷却速度を監視し、い
   わゆる再熱現象による温度上昇を検知し、かつ、この温
   度上昇が起こった線材の箇所に対して水噴霧付与によっ
   て上記の２次冷却を行なうことを特徴とする線材の製造
   方法。