JPS62202029A - 鋼線の処理方法及び装置 - Google Patents

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】 この発明は、鋼線製造の鋼線熱処理分野に関する。

鋼線の製造は１通常直径約５．５■（又はそれ以上）の
熱間加工ウッドから開始される。このロッドはロッドミ
ル中で変形可能なパーライト状態に処理されている。こ
の処理では通常コンベア上のスペンサールーグ中を送ら
れた加熱ロッドを強制エアー冷却する。例えば公知のス
テルナ−処理又はこれに準する処理によっておこなわれ
る。場合によっては、冷却ゾーン内の入／４イラルコイ
ル内ｆ：棧動するワイヤロッドを直接液冷媒で熱処理す
ることもある。

鋼線製造の第１段階でに、ロッド′ｆ、１．５〜４−の
所望中間径に引抜加工する。加工硬化がおきるこの段階
では、引抜鋼線をパテンティング処理によって加熱処理
してパーライト組織とし、更に塑性変形できるようにす
る。次いでノ４テンティング処理した鋼線全小径に引抜
いて、第２の中間寸法又は最終寸法とする。

パテンティング処理では、炭素鋼線を１通常８００℃に
加熱してオーステナイト相とし１次いで鋼線を所定温度
で焼入１’Ｌ　Ｌ、通常オーステナイトの恒温分解が完
了するに十分な時間保持する。

この温度は通常５５０℃で、微細ノ！−ライト構造を得
る程度とする。

従来のパテンティング処理は、一定温度に保持された溶
融亜鉛浴中で行われていた。この方法では、溶融亜鉛の
熱吸収容量が大きいため、急冷効果を高めるとｈう好適
な結果を得られるが、いくつかの問題がある。即ち溶融
鉛とともに作業するという環境上及び安全上の問題のほ
かに、鉛の付着や鉛汚染に起因する表面欠陥が生じると
いう問題がある。

従来、水冷却媒体を用いて、高温鋼ロッドを熱処理して
、ステルマー冷却法等で実現できる方法と同等のパーラ
イト構造を得んとする方法が提案されている。

これらのロッド冷却方法の１つとして、例えばロッドコ
イルを垂直バッチ焼入れあるいはスノヤイラルルーデを
連続して動かす焼入れにより上記温度範囲の高温水で焼
入れする提案がなされている。

また高温塩水溶液からなる液冷媒を使用する方法が知ら
れている。更にｆ　＋７マー又は表面張力を増加させる
剤を水冷媒に加えて、頻繁な激しい沸騰現象全コントロ
ールすることが提案されている。

更に、高温水とガス気泡とを組合せて冷却速度を増加す
る試みがなされている。これらの方法は、水平コンベア
上のス／イイラルコイル中に送られ次高温圧延ロッド全
直接冷却するのに用いる場合。

多くの利点がある。実際過冷却された沸騰液体全高温ロ
ッドの冷却に直接用いた場合、処理が遅くても大きな問
題とはならない（熱容量が大きくロッド寸法が大きいた
め、マルテンサイトが形成されない）、′１九最本大き
な点は、熱移動が増加することである。現在まで、これ
らの方法は鋼線の処理に対しては不適切で信頼性がない
と考えられていた。

引抜かれ、オーステナイト化された鋼線金冷却によりパ
ーライト変態畜せる従来の試みは、多くの点で大半は不
成功であう九。熱処理の結果は。

大多数信頼性がなく、処理鋼線はその性質がかなりバラ
バラであり、例えば引抜性の不均一や脆性がしばしば生
じていた。このことは、ロッドと鋼線との間の直径の違
いや酸化物スケールの厚さの違いがあるとすれば、さほ
ど驚くべきことでばない。比較的厚い表面スケールがな
く、高温鋼線の熱容量が比較的低ければ、鋼線温度が急
速に降下し、その結果所望の安定した膜沸騰冷却（ｆｉ
ｌｍｂｏｉｌｉｎｇ　ａｏｏｌｌｎｇ　）が満されない
場合、焼入れによりマルテンサイトが形成されてしまう
。このことは、冷却速度が少しでも変化すると、所望し
ない核生成沸騰を生じて焼入れ効果に悪影ＰＪＩｔ−与
えるということである。

更に加えて均一な膜沸騰挙動が付随的及び局部的に破壊
しくこれは小径の鋼線にしばしば生じる）これにより、
より直接的に有害な結果をもたらす。

というのは、膜沸騰の破壊により鋼線表面にマルテンサ
イトやベイナイトの硬いスポットが形成されてしまう念
めである。

硬いスポットや欠陥領域が１つの冷媒因子に相関しない
というランダムな性質があるとすれば、鋼線の変態冷却
を信頼性よく行うなめに安定した膜沸騰を行彦つことは
、実際上困難であると考えられてい九〇このように水冷
媒中での鋼線の冷却変態は、制御及び一貫性に欠点があ
るために、実際には提案されていない。

膜製＃を適切におこなう条件を確豆する試みとして、特
殊なｆｆ５加剤や水溶性ポリマー焼入剤を用いることが
提案されている。しかし通常の製造では、これら高価な
焼入剤を消費する念め、熱処理コストが相当増加する。

またポリマーや添加剤の濃度コントロール更には環境汚
染の問題が大きｂｏしかも浴時効や必然的に生じる汚染
によって、添加剤の安定化効果がしだいに劣化する欠点
もある。

広い観点から見ると、この明細書では加熱された鋼線を
所定の温度範囲で制御冷却する方法を開示している。こ
こでは上記鋼１１１４″ｌｔ少なくとも８０℃の実質的
な純水を含む冷媒浴を通して連続的に送られてこの浴内
に浸漬され、このことにより鋼線温度全所望温度に下げ
る。上記鋼線は連続非乱流である上記純水に接すること
により、全ての浸漬長さに沿って均一かつ安定して膜沸
騰冷却される。

ここで「実質的な純水」とは実用可能な範囲において、
ミネラル分がなく又有機添加物がなく、及び溶解不純物
や懸濁不純物がないもの金いう。この水には例えば脱ミ
ネラル水、蒸留水、又は濃縮蒸気から作られ走水などが
ある。

他の広い観点から見れば、この明細書に開示した冷却装
置は、高温鋼線を水冷却塔へ送る手段と。

冷媒溜と、上記冷媒溜と浴との間に所定の供給速度で水
冷媒を循環する手段と′ＪｔＩａえ、上記冷媒浴はオー
バーフロー浸！タンク全盲してこのタンクが連続的な流
体循環と適切なレベルコントロールを行なえるようにな
し、更に浸漬ワイヤの周囲で非乱流水が生じうるように
した手段を備えている。

この方法及び装置によれば、鋼線は均一かつ安定して膜
沸騰により冷却され、この冷却により局部焼入れや付随
的な核生成沸騰（これはマルテンサイト’ｌ形成させや
すい）を防ぐ。

この方法は、鉛／４’テンティングで得られたものと同
じ品質の・ぐ−ライト構造を常に作りうるとは限らない
が、パテンティング処理を行ってから２段目の引抜きサ
イクル（これは最終引抜操作では必要としない）全行な
うよ５にすれば、一般に予想されるよりも製造が困難で
なくなることが近年確立されている。従って更に引抜き
する際に、最適な「恒温」鉛パテンテイングで得られる
よ５な微細、均一・ゼーライト構造は、はとんど必要と
せず、従って水溶液による冷却は適切な処理となる。

この金属学的な／ぐテンティング処理を行なうには、好
ましくは、多数の鋼線金まずオーステナイト化し、次い
でそれぞれの平行な移動路に沿って冷媒浴に連続的に送
る。鋼線は、この冷媒浴を所定の浸漬長さだけ水平方向
に送られ、ここで主に層流（ｌａｍｌｎａｒ　）の水冷
媒に接する。この水冷媒は、少なくとも８０℃（より好
ましくは８５℃以上）の一定温度で、しかも十分な純度
を有して安定した膜沸騰を行ない、これを維持し５局部
的な核生成沸騰や焼入れマルテンサイトの形成がない。

鋼線は浸漬中にしだいに・ぐ−ライト変態の温度範囲に
冷却される。・−一ライト反応は冷媒浴中あるいは浸漬
後の冷却中に浴外で始まるが、通常は大半又は全てが水
冷媒浴外で生じる。

浸漬長さは可変であり、線径ラインスピード、変態の量
に応じて特定される。パーライト変態の大半は、通常鋼
線が冷媒浴から取り上げられた後に生じるが、冷媒中で
開始しあるいは鋼線が浸漬中に任意量転移するようにし
てもよい。

この方法で処理される鋼線は中高炭素量（約０、２〜１
．２％Ｃ以上で好ましくは０．４５〜０．９５％Ｃ）の
普通炭素鋼、及びＭｎ　ｅ　Ｓｌ　、　Ｃｒ　＊　Ｎｌ
　＊Ｖ　ｈ　Ｍｏｅ　Ｔｌ　＊　Ｎｂ　ｔ　Ｗなどの合
金成分を少量含む低合金炭素鋼が挙げられる。その直径
は約１．５〜５鴫の範囲、好ましくは直径２．５〜４．
　Ｏｖｍがよい。

好ましくは鋼線は次の温度と寸法全盲する。

少なくとも８０℃、好ましくは、８５℃以上。

最も好ましくは９０〜９５℃の高温の水温であることに
加えて、十分な熱容ｔｔ−有して膜沸騰を保護、支持す
るようにしている。

鋼線に接する水の流れは、非乱流で、鋼線表面界面での
微妙な表面沸騰波のゆがみや、脆弱な膜の崩壊全防ぎ、
更に十分な純度を有し、懸濁粒子が存在せず、溶解成分
が限定量しか含まれていない。

好１しくに鋼線表面は一定かつ平滑で、大きな凹凸、汚
れ念粒子、過剰な酸化スケールがなく、この表面醸化ス
ケールは均一で、好ましくは鋼線表面に５０　ｇ／ｍ　
未満であり、最も好ましくは水パテンティング後に約１
５〜３０ＪＦ／＋１１　である。

通常の水道水は、不純物やミネラルがあるので（膜沸騰
の安定性に影響を与える石灰分や他の沈積物がしだいに
増加する）、この方法には不適切であり、信頼性がない
。同様に、溶解物や塩分濃度が多すぎると、鋼線の囲り
に析出する効果を高め、このため沸騰膜上かき乱し、時
には貫通する。

このことは１局部的な核生成沸騰が生じて、焼入れ効果
を生じる。

厚り酸化スケールは避けるべきである。これは、単に熱
伝導性が低くなるためだけでなく、局部的な薄剥離又は
破裂及びこれに付随した酸化粒子の分裂のおそれがある
ためで、これらは、もろい沸騰膜を容易に貫通し、従っ
て、このことにより変形し難いベイナイトやもろいマル
テンサイトを含む局部焼入れ表面領域を作る。

従って特定純度の水冷媒が必要で、とぐに＃縮蒸気又は
同様の純度の水（例えば脱ミネラル水）が必要である。

それに加えて、鋼線表面の品質をコントロールするのに
、非酸化炉雰囲気が最も好筐しい。オーステナイト化中
のスケーリングや鋼線の酸化は炉出口と水浴入口との間
で避けるべきであり、これは例えば炉と冷媒浴との間に
保護覆を設けて、鋼線を炉から冷媒浴中に浸漬される点
でで非酸化性ガス中に保持することによりなされる。こ
のようにして円滑で薄い表面スケールが得られ、これに
より膜沸騰冷却が安定しておこなわれる。

以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は、水冷却変態方法によるパテンティング装置及
び高炭素鋼線の長手方向平面図である。

第１図では、鋼線Ｗはまず炉６でオーステナイト化され
、次いで保護覆７にンリ、この後冷却装置Ｉの水冷媒浴
４内に水子方向に１！！漬される。冷却量（ｌ１１は水
タンク２″ｆ、備え、この水タンク２では集合冷媒溜３
へ連続的にオーバーフローするようになっている。ここ
では水冷媒は一定温度に保持され、液レベルが適当な手
段（図示せず）によってコントロールされている。冷媒
溜からは、高温水が浸漬タンク２に供給される。これは
、冷媒全供給、循環及び分配する供給システム５によっ
ておこなわれる。

保護覆７は、炉ユニット金冷却装置に連結しており１例
えば水スロットｓｆｅ用すて気密（保持され、外気の流
入を防いでいる。鋼線Ｗは、適当な引張り、送り手段（
図示せず）及び浴の出入口に設けた支持手段９，９′に
より直線及び水平に保持されてｈる。

第２図は冷却浴構造２の詳細を示１−１第２ａ図は鋼線
方向での長手方向断面の平面図金示し、第２ｂ図はこの
長手方向の図に対して＾−Ａ線に沿う横断面図である。

図示の如く、鋼線Ｗは入口支持手段９から出口支持体９
′へ冷媒浴４へ完全に浸漬して通る。冷媒供給システム
５は、側面に開口１１を備えた大径の供給ノ４イｆ１ｏ
２備え、水中にある大略閉じた部屋１２円にある。そし
てこれは多数のオリフィス１４を有する頂板１３を通っ
て浴４内へ水を取入れるようになっている。これらの潜
水したオリフィスによゆ、冷媒浴内へ乱流をおこすこと
なく平静に水を供給する。中間板１５はオリフィスを有
する頂板１３の上方に高さ調節可能に配置され、鋼線が
上昇する冷媒に直接接するのを防ぎ、このことにより、
適切な冷却部分で、ある程度の層流接触を行なえるよう
にする。

供給・櫂イデ１０は循環ポンプと供給ダクト（ここには
図示せず）に接続し、この供給ダクトは集合冷媒溜３（
第１図に示すが、ここには示していない）を冷媒タンク
２に連結している。鋼線の浸漬長さは調節可能であり、
これはスライドあるいは可動する出口壁部材１１４を配
置するか、他の手段（例えば可動／上昇出口支持体９′
）を設けて鋼線浸漬長さ全調節することによりおこなう
。

第２Ｃ図では、冷媒を分配する有孔頂板のパターンの好
適例金示し、ここでは多数のオリフィスを設けて円滑で
非乱流の冷媒を供給するようにしている。

多数の鋼線全処理する工業的な設備１例えば同時に３０
又は４０本の３〜３．５ｍの鋼線を８５０℃以上から約
５５０℃〜７００℃にパテンティング処理で冷却する場
合、冷媒循環は約５０ｍ／時で十分である。また多孔分
配板（頂板）からの冷媒流速は、好ましくは０．５ｍ／
秒以下に保持して、鋼線浸漬ゾーンで単層流（ｑｕａｓ
ｉ−１ｍｍｌｎ器ｒ）条件を維持するのがよＬＱ　。

従来のパテンティング処理に代えて、この冷却変態方法
を行う場合、浸漬された鋼線は、オーステナイト化温度
から所定の終点冷却温度に冷却され、次いでパーライト
になる。このことにより、大半の変態が冷媒浴の外、例
えば外気中でおこる。

実際の浸漬長さによって、長手方向の鋼線速度及び平均
冷却速度（冷媒温度や鋼線径にも依存する）、特定の冷
却変態量がきする。浸漬端での鋼線冷却量は広り範囲、
例えば約５４０．５５０〜６８０゜６９０℃で容易に調
節でき、これは単純に浸漬長さ金変えておこなえ、これ
によりパーライト灰石ｔ’を十分コントロールすること
が可能である。オ−ステナイトの分解は冷媒中ですでに
開始されている。鋼線が浸漬している間に大半のオース
テナイト分解が生じた時１例えば長い水浴音用いた時で
も、焼入マルテンサイトが形成シれるおそれが強い。こ
のため、安定した膜沸騰を得る条件は厳格である。中間
パテンティングを行う工業的高速操作では、微細パーラ
イト構造は必要としない（時には１つたく不用である）
ので、冷却変態処理の適切な変態部分は１４営鋼線が冷
媒浴から離れた時１例えば空気中で開始する。水冷却浴
後に必要により絶縁トンネル又は温度安定化室金設けて
もよい。ここでは、上述の変態領域に予備冷却された鋼
線は、パーライト反応する。

以下実施例につき説明する。

実施例１ ３．１０ｍｓ、　０．６５　’１ｒｃ（Ｄ鋼＠　ｉ　、
ｆ　ス炎直接火炎炉で約９５０℃でオーステナイト化し
、約４０ｍ／分の速度で冷却変態処理した。燃焼を非酸
化性炉雰囲気（保獲覆下でＣｏ　３％）で調節している
。冷却変Ｂは上述した第１図及び第２図に示す装置でお
こなわれた。水冷媒（蒸留水）金９１〜９３℃に保持し
、約４ｍの水浴に浸漬後鋼線を大気中で更に冷却した。

水冷媒及び大気中での変態に関する鋼線の温度変化金部
３図に示す、第３図では鋼線温度は冷媒浴入口からの距
離りの関数としてゾロットされている。Ａ領域は水冷却
に対応し、Ｂは空気冷却及びＣは７４−ライト変態に対
応している。

これらの観察から、上記条件では＠線は水浴金離れる特
約６７０℃であり、全てのパーライト変態が空気中で生
じるのは、数ｍ後約６４０〜６７０℃の温度で生じるこ
とがわかる。得られた鋼線の性質は次のＡりである。

水パテンティング鋼線の抗張カニ１０８ＯＮ／■。

顕微鏡組織：ソルバイトと粗粒層状／！−ライト。

延性：大変良好で鋼線の破壊が生じない。

ｆＡ線に２５トンを加える同一条件での工業試験では大
変満足すべき信頼性が得られた。安定し九膜沸騰が維持
され、鋼線表面に黒り焼入れスポットが全くなかった。

更に引抜き中、処理鋼線は鋼線破壊：ダイス材の消耗及
びスクラップ比に関して従来の鉛ノ母テンティング鋼線
と同等又はそれ以上であった。即ちスクラップ比は通常
０．５〜１．３チであるのに対し、このものでは０．３
〜１．Ｃ１と低い。

実施例２ １．７５ｍ、０．５５％の鋼線全、温度を変えた２方〜 種の水冷媒中で冷却変態させた。ピ鯛士−アンモニア下
で９４０℃でオーステナイト化させた。

８０〜９０℃の通常の水道水で冷却したところ。

張力のバラツキが大きく、多くの鋼線が脆性を示した。

９０℃以上の温度では、マルテンサイト発生領域は短時
間の試験で多く消失した。しかし、処理時間を長くする
と、脆性が再び生じ、このよ５に処理された鋼線は次の
工程の引抜きを連続的に行なうには不適当であった。

高純度水（例えば蒸留水）で冷却した場合。

８５℃で満足すべき結果を得た。９０〜９５℃では全て
の工程で信頼性があり、最適な鋼線特性が得られ九、９
４℃の水で浸漬時間２．８秒で冷却したとき、鋼線の性
質は通常の鉛・ぐテンティングと同様であった（ソルバ
イト組織；約１０００　Ｎ／ｍ２の抗張力）。

実施例３ 径２．５　ｍの高炭素鋼線（０，９０１０）を９６０℃
でオーステナイト化し、この鋼線を上述の冷媒装置に通
してパーライトとした。

８５〜９６℃の範囲の冷媒温度で適切な・々テンティン
グ結果が得られた。浸漬時間に応じて、ノ４テンティン
グ処理された鋼線の抗張力が１２５ＯＮ／糊２（３，０
〜４秒）から１４０　ＯＮ／ｍ２（６，０〜７秒）と変
化する。

冷媒温度が約９６℃以上では、一定の冷媒循環で所望の
一定速度を供給することがしだいに困難になる。という
のは供給水中での沸騰現象は過剰となり、これがポンプ
負荷及びその供給速度に影響を与えるためである。８５
℃以下では、工業的に普通の径（１，５〜４　ｍ　）の
ものを処理した時、局部的な焼入れ効果が増加するおそ
れがあるためである。

これは、鋼線表面や冷媒の品質が不完全になることがさ
けられないことによる。従って８０℃から約沸点１での
所望冷媒温度のうち、８５℃以上が好ましい。水温は好
筐しくけ８８〜９８℃、最も好寸しくけ９０〜９６℃が
よい。

この冷却変態方法全鋼線のパテンティングに適用する場
合、所望する鋼線強度及び次工程で要するパーライト構
造に対応して、水冷却の終点を任意に選択することがで
きる。このことは第４図及び第５図に示しである。

第４図は、径３．２５■％０，７Ｃの鋼線を９５℃のａ
結水中で安定した膜沸騰全行なった場合、中間水パテン
ティングの実際上の可能性について示す。

第４図で、実線は鋼線温度でのほぼ連続的な線形減少を
示し、浸漬時間ｔの増加と、過冷却水中での長さＸとの
関係を示す。Ｘｏは水冷却の開始を、Ｘ１＊Ｘ雪　＋Ｘ
３は鋼線浸漬の終点（Ｌｅｅｔ２　、ｔ３に対応）を示
す。曲線ａｌ　　ｐ＆７＋及びａ３は、それぞれ鋼う１
が、後に大気中で冷却されて変態がおきたときの２、通
常予想される変化１示す。曲線ａＩでＨＸＩ−Ｘ１’間
での温度降下が小さく、これＶｉＸ！’でのオーステナ
イト分解の開始前に空気冷却されることに関係している
。

曲線１ｓは、約５５０℃の点Ａ！に下がる水冷却前の鋼
線冷却変態に関し、鋼線が浸漬されてｂる間にすでに変
態が開始していることを示している。冷却ラインの傾き
は鋼線径に依存し、水温にはあまり依存しない。とＸＡ
５のは、この温度は相当狭い範囲的８５〜９５．’９８
℃（通常９０〜９６℃）でのみ変化するためである。

温度Ｔｃ（１！！漬時間１ｅ）は鋼線温度の臨界レベル
金示し、これ以下では好ましくないベイナイトやマルテ
ンサイトさえも形成されてしまう。従って水冷却時間ｔ
は変態温度範囲がＴ　より上にあるように選択しなけれ
ばならない。

第５図では、共晶炭素鋼のＴ、Ｔ、Ｔ、曲＠（温度一時
間−変態曲線）を示す。ここで曲線Ｓ及びＦはそれぞれ
オーステナイト分解の開始点及び終了点を示す。この図
では％２つの冷却曲線ａ、ｂが示され、これらは異なる
鋼線寸法の本のを異なる温度終点に水冷却装置で冷却し
たもので、この終点から鋼線はパーライトに変態する（
曲線１１１゜ａ２．＆３及びｂｌ　ン。

第４図、第５図から、水冷却により簡単で容易に適用で
きる冷却変態法を行なうことができ、従来の鉛パテンテ
イングに代えることができることがわかる。しかし、鉛
パテンテイングと異なり、この方法は本当の恒温変態処
理ではない。しかし鋼線温度はオーステナイト化温度か
ら変態レベルに急激に減少するものでなく、シかもパー
ライト反応は狭い温度範囲で生じるものではないので、
この方法は連続的な変態方法といえる。この結果、水パ
テンティング処理した鋼線はある程度柔かく、鉛パテン
テイング処理した鋼線に比べて変態範囲がいくらか高い
。

例えば水パテンティング装置の冷媒浴の後に絶縁空間（
例えば平らなトンネル室）全−列に組合せた場合、パー
ライト変態中に望ましくない温度変化が生じるのをかな
り防ぐことができる。このことは線通が２．５■以下の
場合とくに効果がある。

少なくとも好適な具体例では鋼線の制御冷却金行ってパ
ーライトとする装置は、ここで述べたオーステナイト化
炉と冷却装置とを組合せ、鋼線送シ手段及び鋼線支持手
段金膜けて多数の鋼線を平行で直線状の通路に沿って冷
却装置に通し、好ましくは炉と一列の水平面（溶融鉛浴
での浸漬ロールの使用に対抗している）とするのがよい
。

この冷却装置では、実際の製造環境において安定した膜
沸騰条件とし長時間安定しておこなえる特殊な手段を組
込んでいる。この手段１−１：添加物がなく十分な純度
を有する水冷媒１有し、この冷媒は少なくとも８０℃の
過冷却沸騰温度に保持されている。また特別な水供給循
環システム全盲する浸漬オーバーフロー浴を備え、鋼線
全実質的に一定温度の高温水の連続層流に接触させるよ
うにしている。′！た冷媒の加熱と厳密な温度調節を行
う手段と、冷媒溜の冷媒レベルを自動的に調節する手段
（新鮮冷媒を加えて蒸発損失を補光する）と′ｆ−凡備
している。このレベル調節は冷媒温度の変動を所定幅に
保持しうるに十分細かいものでなければならず、好まし
くは±２℃の狭い範囲とするのがよい。

安定した膜沸騰条件が浸漬鋼線の全ての長さに沿って確
保され、膜沸騰の微妙なバランスが確実に保持される。

このことは長い工業的な操作でも同様である。また特殊
なポリマー添加物や表面活性剤全水冷媒に用いる必要が
ない。

オーステナイト化炭素鋼線を所定の変態範囲に制御冷却
して、先の冷間加工後の塑性変形量ｆ：咀復し、後工程
の線引きを可能とすることもできる。

この方法では簡単な方法及び装置で、高炭素鋼全パーラ
イトに制御冷却変態せしめ、水冷媒技術を用いることに
より経済的に行なえる。従って満足すべき延性のパーラ
イト構造を得るために、上記方法は、ある情況下で従来
の鉛パテンテイングにおきかえることができる。

処理鋼線は、水冷端での鋼線温度にほぼ対応する温度に
保持された溶融船中の恒温パテンティング処理によるも
のと比較しうる強度を有する。水パテンティンダ鋼線は
十分均一なノダーライト構造で、引抜性が優れている。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明
の要旨全変更しない範囲での変更及び公知技術の追加が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は直接冷却変態方法に用いる装置の断面図である
。 第２亀図は膜沸騰冷却方法を行う冷却装置の好ましい例
をそれぞれ示す横断方向の詳細図、第２ｂ図は第２１図
のＡ−Ａ線になう横断面図％第２Ｃ図は有孔頂板のツク
ターン図である。 第３図は冷却変態処理に用いた時の鋼線温度の変化金示
す図である。 第４図は水冷媒中での鋼線冷却の異なる終点に関する鋼
線冷却変態曲線１示す図である。 第５図はこの方法で得られる冷却変態曲線を示す高炭素
鋼のＴ、Ｔ、Ｔ、曲線を示す図である。 １・・・冷却装置、２・・・タンク、３・・・冷媒溜、
４・・・冷媒浴、５・・・供給システム、７・・・保護
覆、８・・・水スロット、９，９′・・・支持手段、１
０・・・供給パイプ、１１・・・開口、１２・・・部層
（水充満室）１３・・・頂板。 １４・・・オリフィス、１５・・・中間板（水平調節板
）、１１イ・・・出口壁部材。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦図面の浄書く
内容に変更なし） ＦＩＧ、２ｂ ＦＩＧ、２ｃ １（ｍ） 手続補正書（方式） ％式％ ２、発明の名称 鋼線の処理方法及び装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　エヌーヴイ・ベカル）−ニス中エイ４、代理人 住所　東京都千代田区霞が５ｆ１３丁目７番２号　ＵＢ
Ｅビル昭ｓ６２年２月２４日 ６、補正の対象 図面 ７、補正の内容　　別紙の通り 図面の浄書　（内容に変更なし）

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）予熱された鋼線を所定温度範囲に制御冷却する方
   法であって、鋼線を純水を実質的に含む少なくとも８０
   ℃の冷媒浴に連続的に送って鋼線温度を所望の温度に下
   げる際に、上記鋼線を非乱流である上記純水に連続的に
   接触せしめることにより、鋼線の全ての浸漬長さに沿っ
   て均一でかつ安定した膜沸騰冷却を行なう鋼線の処理方
   法。
2. （２）水冷媒は、８５℃以上でかつ実質的に一定温度で
   ある特許請求の範囲第１項記載の鋼線の処理方法。
3. （３）水温が８８℃〜９８℃である特許請求の範囲第２
   項記載の鋼線の処理方法。
4. （４）水温が９０℃〜９６℃である特許請求の範囲第３
   項記載の鋼線の処理方法。
5. （５）水が連続的に循環している特許請求の範囲第１項
   ないし第４項のいずれか１に記載の鋼線の処理方法。
6. （６）水は凝縮蒸気から得られ又は脱ミネラル水又は蒸
   留水である特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
   か１に記載の鋼線の処理方法。
7. （７）鋼線は、一般に冷媒浴内を水平方向に送られる特
   許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１に記載の
   鋼線の処理方法。
8. （８）処理鋼線は、炭素含有量０．２％〜１．２％の中
   、高炭素鋼で、その直径が１．５０〜５ｍｍであり、こ
   の鋼線がオーステナイトからパーライトへの冷却変態処
   理を受ける特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか
   １に記載の鋼線の処理方法。
9. （９）鋼線は、上記冷媒浴のライン上にあるオーステナ
   イト化炉で加熱され、ここから上記冷媒浴内へ送られる
   特許請求の範囲第８項記載の鋼線の処理方法。
10. （１０）鋼線は、５００℃〜７００℃に冷却される特許
    請求の範囲第８項又は第９項記載の鋼線の処理方法。
11. （１１）鋼線は、５５０℃〜６８０℃に冷却される特許
    請求の範囲第１０項記載の鋼線の処理方法。
12. （１２）オーステナイトからパーライトへの変態は実質
    的に鋼線が冷媒浴を離れた後に生じる特許請求の範囲第
    ８項乃至第１１項のいずれか１に記載の鋼線の処理方法
    。
13. （１３）水冷却前の鋼線の表面酸化を防止し、及び／又
    は制御し、かつ非酸化性雰囲気で鋼線をオーステナイト
    化し、更に水への浸漬点まで上記雰囲気下に鋼線を保持
    し、このことにより膜沸騰水冷却の安定性を改良する特
    許請求の範囲第９項乃至第１２項のいずれか１に記載の
    鋼線の処理方法。
14. （１４）最終処理後の鋼線表面の酸化スケールは、５０
    ｇ／ｍ＾２未満である特許請求の範囲第１３項記載の鋼
    線の処理方法。
15. （１５）酸化スケールは３０ｇ／ｍ＾２未満である特許
    請求の範囲第１４項記載の鋼線の処理方法。
16. （１６）高温鋼線を水冷媒浴に導く手段と、冷媒溜と、
    冷媒溜と冷媒浴との間に水冷媒を所定の速度で循環させ
    る手段とを具備し、かつ上記冷媒浴は、連続的に流体の
    循環がなされかつレベルコントロールがなされているオ
    ーバフロー浸漬タンクであり、更に浸漬した鋼線の周囲
    において水が非乱流となるようにする手段を備えている
    冷却装置。
17. （１７）冷媒溜は、水冷媒を上記浸漬タンクに循環させ
    る手段と、水冷媒を所望温度に保持する加熱及び制御手
    段と、消費した冷媒を自動的に補充する手段とを具備し
    た特許請求の範囲第１６項記載の装置。
18. （１８）冷媒が連続的に循環する冷媒浴と冷媒溜とは、
    鋼線冷却浴を形成する浸漬タンクを有し、連続的に供給
    された冷媒がこの浴からオーバフローして、その直下に
    ある冷媒溜に戻されるようになし、かつ上記冷媒溜はポ
    ンプ手段と導管手段とを有して水冷媒を所望の供給速度
    で上記浸漬タンクに循環するようになし、更に、上記タ
    ンクは、水供給及び水分配手段とを有して鋼線浸漬ゾー
    ン中で水冷媒が円滑な準層流を有効に形成するようにな
    し、上記水供給、分配手段は大径の供給パイプを有する
    冷媒供給、分配システムを水中に備え、このパイプが冷
    媒溜と流体供給体とに接続され更に多数の横方向に開口
    したオーバーフロー口を備え、このオーバーフロー口か
    ら上記供給パイプ全面を囲う水中の水充満室に水を供給
    するようになし、上記ほぼ閉じた水充満室は孔をあけた
    頂板を設けて、この孔から非乱流で浸透することにより
    水冷媒が冷却タンクの浸漬ゾーンにおいて円滑に循環し
    、かつ均一に分散されるようになし、更に上記冷媒分配
    システムは、水平調節板を有し、この調節板は上記孔を
    あけた板の上方と鋼板の水平方向の通路の下方との間に
    間隙を設けて配置され、流体中に付随的におこる乱流が
    冷媒供給孔上を通る鋼線の周囲にある安定した沸騰膜を
    妨げることがないようにしてある特許請求の範囲第１７
    項記載の装置。