JPS59219420A - 線材通電加熱装置における線材真円率低下防止方法 - Google Patents

線材通電加熱装置における線材真円率低下防止方法

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JPS59219420A
JPS59219420A JP9244083A JP9244083A JPS59219420A JP S59219420 A JPS59219420 A JP S59219420A JP 9244083 A JP9244083 A JP 9244083A JP 9244083 A JP9244083 A JP 9244083A JP S59219420 A JPS59219420 A JP S59219420A
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Atsumi Shirakawa
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Neturen Co Ltd
Koshuha Netsuren KK
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Koshuha Netsuren KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/62Continuous furnaces for strip or wire with direct resistance heating

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  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は線材通電加熱装置における線材真円率低下防止
方法に関する。
線材を連続的に送行させ、送り通路にそって設けた加熱
電源Eにそれぞれ接続する2ケまたは3ケのコンタクト
ローラによって当該線材に通電して加熱する方法は公知
であり、電気エネルギーの効率的利用と生産性から賞月
されている。この場合、線材とコンタクトローラとの接
触が十分でないと線材とコンタク1−ローラ間にスパー
クがとび、線材にスパーク信を生じさせ、またコンタク
トローラの損傷ならびに電源への悪影響を与えるので好
ましくない。そのため線材が細径であったり、銅材の如
き軟質材である場合には、例えば第1図(a)に示すよ
うに、送行する線材Wを螺旋溝イ]きコンタクトローラ
C−Cそれぞれに複数回巻回状態として通電することで
線材WとコンタクトローラCとの接触を維持するように
構成される。従って、この場合、線材Wには軸方向の張
力がかかるかも知れないが、周方向からの押圧力は僅少
である。ところが、線材が大径で、かつ硬質材−例えば
鋼線材であるような場合には、上記のようにコンタクI
・ローラへの巻回が困り「となるので、第1図(blに
示すように、線材送り通路にそって複数対のコンタクト
ローラ対C’l・C’2・C’3を配置し、送行する線
+′AWを各コンタクトローラ対で周方向上下対象位置
から押圧しつつ通電する。従って螺旋溝付きコンタクト
ローラCを用いる場合とは異なり、線材Wは周方向上下
からの押圧力がかかることとなり、線材Wの温度上昇側
のコンタクトローラ対C2およびC’3によって線材W
は第1図tc+に示されるように塑性変形する(頃向が
生ずる。
線材Wの最終加熱温度が例えば200〜400°C程度
であれば、線材Wの温度1ユ昇による耐変形性の低下が
少ないので真円率の低下も少なく問題視する程ではない
。しかし最終加熱温度が1.000℃前後であるような
場合ともなると、線材Wの耐変形性の低下が著しいため
真円率の低下が目立つようになる。本発明者が行った確
認実験によれば、第1図(b)に示す通電加熱装置を用
い、コンタクトローラ対C’l・C’2・C′3それぞ
れの線材Wに対する押圧力を各700kgfに設定して
7 siφの鋼線材を常温から950℃にまで昇温加熱
したところ、線材Wの真円率はほぼ700℃に昇温した
線材が通過するコンタク1−ローラ対C’2によって9
7%に、はぼ950℃に昇温し、た線材が通過するコン
タクトローラ対C’3によって91%に低−Fしている
第2図は押圧力を一定として345C相当の鋼材が温度
の上昇とともに塑性変形し易くなることを表す鋼材の温
度−変形量関係特性曲線図を示す。縦軸に変形量を、横
軸に温度をとった座標上に画かれた曲線から明らかな如
く、加熱温度の上昇によって鋼組織がオーステナイト化
する温度付近から急激に変形量の増大することが認めら
れる。
以上述べた理由により、従来最終加熱温度が低くても加
熱目的が達せられる焼戻しや焼鈍等の場合、また最終加
熱温度が高くても後工程に熱間あるいは冷間での塑性加
工が組まれているので、高温域で生じた塑性変形を問題
としないような場合にのみ大径鋼線材の加熱手段として
通電加熱が利用されており、鋼の組織を十分オーステナ
イト化したうえで直ちに急冷する大径鋼線材の焼入れの
ための加熱手段に通電加熱は殆ど利用されることがなか
った。即ち焼入れの場合、線材は高温域で受けた押圧力
によって変形して真円率が低下したままの状態で焼入れ
硬化して最終製品となってしまうので、これを忌避され
たからであり、線材の真円率を問題としない場合にかぎ
り、まれに利用される程度であった。
本発明は高い真円率を要求される太径鋼線材の焼入れ加
熱に電気工ネルキー効率および生産性の高い通電加熱の
導入を可能ならしめることを目的とし2、本発明により
線材の真円率低下を僅少に抑えた焼入れ線材製品の生産
を可能どする線材通電加熱装置における線材真円率低下
防止方法を提供するものである。
本発明の要旨は、 (1)連続的に送行する線材を線材送り通路にそって所
定間隔をへだでて設けた少くとも3対以上のコンタクト
ローラ対それぞれによって周方向対称位置から押圧しつ
つ通電して焼入れ温度以上の高温域まで昇温加熱せしめ
る場合において、 (2)高温域に配置される単数または複数のコンタクト
ローラ対の対称軸を、当該高温域に達する前の送り方向
後方に配置されている複数のコンタクトローラ対の対称
軸と送り通路」二で直交する如く設定するとともに、 (3)コンタクトローラ対の線材に対する押圧力を常温
域から高温域に至るに従って順次小に設定した ことを特徴とする線材通電加熱装置における線材真円率
低下防止方法にある。
本発明を第3図(al〜tc+に従って以下に詳述する
第3図(a)は本発明の一実施例装置を示し、矢印に従
って送行する線材Wは、線+1送り通路にそって所定間
隔をへだてて設しノられ、加熱電源Eにそれぞれ接続さ
れているコン−タクトローラ対C1、C2およびC3の
相対するロール間を通過する間に、線材Wの周方向対向
位置からの押圧力を受けつつ通電され、常温から1.0
00℃前後まで加熱される。この実施例装置においては
線材Wの送り方向後方の通電開始位置にあるコンタクト
ローラC1と中間位置にあるコンタクI・ローラC2と
は、それぞれの線材周方向対称位置から押圧する方向が
垂直方向からで、従、ってコンタクトローラ対C】およ
びC2それぞれの対称軸は水平力向となっているが、通
電終了位置にあるコンタク1−口・−ラ対C3は、線材
周力向文・1称位置から押圧する方向が水平方向からで
、従って当該コンタクトローラ対C3の対称軸は上記コ
ンタク1−ローラ対CIおよびC2の対称軸とは送り通
路上で直交する垂直力向となっている。
さらに中間に位置するコンタクトローラ対C2は、第3
図(b)に示される通電加熱による線材Wの昇温状態を
表す温度特性曲線図において、線材Wがオーステナイト
化する直前の温度まで昇温しでいる位置に設けられる。
これは線材径・送り速度および通電電流との関係から諸
元を所定の如く設定することにより可能である。而して
線材Wに対する各コンタクトローラ対C1・C2および
C3それぞれによる押圧力CIP−C2PおよびC3P
は接触状態保持上可能な範囲で CIP>c2P>C3P に設定される。それぞれの実行押圧力CIP・C2P・
およびC3Pならびに差の程度を如何にするかは線材径
および最終加熱温度との関係から決定されねばならない
。尚、Jは加熱された線材Wを急冷する冷却ジャケット
である。
上記コンタクトローラ対CI・C2およびC3の配置な
らびにそれぞれに設定した押圧力CIP・C21)なら
びにC3Pによって構成される線材通電加熱装置を用い
て線材を加熱する場合について述べる。品温の線材Wが
コンタクトローラ対CIを通過して通電開始となる時点
では、線材Wは押圧力CIPを受けても変形しない。線
材Wば送行するに従って順次加熱され2、コンタクトロ
ーラ対C2に達する時点では例えば700℃程度にまで
昇温するが、前述の如く当該温度は鋼材組織のオーステ
ナイト化直前で塑性変形性が急激に大とならない温度領
域るこあるので、CI Pより小とした図示−に下方向
の押圧力C2I)を受けても当該線材Wには極めてわづ
かな横方向楕円状変形しか生じない。ついで送行する線
材Wば昇温をつづげ、コンタクトローラ対C3に達した
時点で例えば1、 OOO°C前後の最終加熱温度にま
で加熱されている。コンタクトローラ対C3は送り方向
後方の′X1ンタクトローラ対C1およびC2とはその
対称軸が綿口送り通路上で直交する如く配置され、がつ
押圧力C3PはC2Pより小に設定されているので、高
温域にあって塑性変形性の大きくなっている線材Wには
上下方向からの押圧力が重畳されて横方向楕円形状変形
がさらに進行するおそれはなく、かつ上記横方向楕円度
は同視横方向から軽度の矯整を受ける。
ここで、前記コンタクトローラ対C2およびC3の押圧
力C2PおよびC3Pの関係をC2P>C3Pと設定し
た理由に触れておく。もし、例えばC2P=C3Pの如
く押圧力を設定したとすれば高温域にある線材Wは第4
図に示されるような角形に塑性変形されるので好ましく
ない。従って押圧力C3Pは線材Wとコンタクトローラ
対C3との接触状態の可及的良好さ維持範囲内において
、上記押圧力C21)より小に設定されなければならな
い。
かくして線材Wは第3図(C1の変形量特性線図に線A
で示される如く、コンタクトローラ対02通過時に生じ
た極めてわづかな変形をコンタク1−ローラ刻03通過
時にBで示される変形方向に対して逆方向からの押圧力
により軽く矯正されて加熱装置を通過し、送り方向前方
に設けられている冷却ジャケットJに送られ急冷焼入れ
されることとなり、」二記コンタクトローラc2通過時
の僅少な真円率の低下もや\回復される。従って従来装
置で通電加熱した場合の状態を示す線B′の如くコンタ
ク1−ローラC3通過時に変形量の飛躍的な重畳を受け
ることがない。
本発明者は本発明の効果を確認するため次の実験を行っ
た 実験 (1)実験方法;下記供試体線材を本発明方法を実施し
た第3図(alに示す装置を用いて通電加熱のうえ焼入
れし、焼入線材の真円率を求めた供試体 材質; S 
45 C相当利 酸洗・引抜き処理材 線径: 7.2 amφ (2)通電加熱条件;上記供試体線材を品温がら900
°Cまで加熱した。コンタクトローラ対C2の設置位置
は供試体線材が700 ’Cまで昇温する点とし、コン
タクトローラ対c1・C2およびC3それぞれの押圧力
cIP・C2PおよびC3Pは下記のとおりである。
CIP;700kgf C2P ; 500 kg f C3P;250kgf (3)実験結果;焼入済供試体の任意位置における径の
最大・最小値を測定し真円率を求めた。
真円率は98%であった。
上記実験結果から本発明は7.2 *nφ鋼線材の焼入
れ加熱におりる真円率の人rljな低下を防止するのに
極めて効果的であることが確認された。
さらに本発明者が行った多数の実験結果から、線材径が
大径になるに従って真円率の低下は小となり、例えば1
3m1φでは2%以下、、19mmψ以上では1%以下
の低下しか生じないことが判明している。
本発明を実施するごまにより、 (1)変形量が多いため忌避されていた焼入れ加熱のた
めの線材通電加熱が実行可能となり、(2)電気エネル
ギーの効果的な使用によって生産コスI−の低減が計ら
れるとともに炉加熱等に比べて急速加熱であるので生産
性が向上し、(3)シかも1υられる焼入線材の真円率
は極めて高いので、その用途か限定されることがないな
どそのもたらされる効果は顕著である。
【図面の簡単な説明】
第しI図ta+およびfb)はそれぞれ従来線材加熱装
置の斜視図および正面図、第1図fc)は第1図C功に
示す従来装置に存する欠点を説明するための線材断面図
、第2図は押圧力に対する鋼材の温度と変形量との関係
特性曲線図、第3図(司は本発明の一実施例装置の正面
図、第3図(blば第3図(alにおけるコンタクトロ
ーラ対の位置と線材の温度との関係を説明するための線
材昇温特性曲線図、第3図(C1は本発明と従来例とに
おける線材の変形量を比較する線図、第4図はコンタク
トローラc3の押圧力C3[〕を犬にした場合の欠陥例
を示す線材の断面図である。 W〜線線 材l−C2・C3コンタクj〜ローラ対第 1  図 
 (α) 第  1  図  (b) 第 1  図  (C) 第 3  図  (CI) 第3図(b) °C CI       C2C3

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)連続的に送行する線材を線材送り通路にそって所
    定間隔をへだでて設けた少くとも3対以上のコンタクト
    ローラ対それぞれによって周方向対称位置から押圧しつ
    つ通電して焼入れ温度以−にの高温域まで昇温加熱せし
    める場合において、高温域に配置される単数または複数
    のコンタク]・ローラ対の対称軸を、当該高温域に達す
    る前の送り方向後方に配置されている複数のコンタクト
    ローラ対の対称軸と送り通路」二で直交する如(設定す
    るとともに、二lンタクトローラ対の線材に対する押圧
    力を常温域から高温域に至るに従って順次小に設定した
    ことを特徴とする線材通電加熱装置における線材真円率
    低下防止方法。
  2. (2)高温域に達する前の送り方向後方に配置されてい
    る複数のコンタクトローラ対におI:lる最前方のコン
    タクトローラ対の配置位置が、少くとも線材組織か加熱
    によってオーステナイト化する直前の位置であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の線材通電加熱装
    置における線材真円率低下防止方法。
JP9244083A 1983-05-27 1983-05-27 線材通電加熱装置における線材真円率低下防止方法 Granted JPS59219420A (ja)

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