JPS63130212A - 冷間鍛造用線材の連続伸線方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は線材（棒鋼を含む）を連続的に移動させなが
ら脱スケールおよび潤滑処理を施して伸線する冷間鍛造
用線材の連続伸線方法に関する。

従来技術とその問題点 冷間鍛造用線材は伸線による真円度と強度を確保し、表
面の潤滑皮膜の存在によりそのまま冷間鍛造が可能とな
っているもので、線材の二・三次ｈロエメーカーで多用
されているものである。

このよな冷間鍛造用線材の製造方法としては、■バッチ
処理と■インライン処理が知られている。

■バッチ処理は熱間圧延され巻取られたコイルを酸洗槽
で脱スケールし、リン酸亜鉛等による潤滑下地処理とス
テアリン酸ナトリウム等の反応型石けん処理を施した後
伸線する方法でおる。この方法はコイルの状態で処理す
るため、線材と線材が接触している部分には酸洗液や潤
滑剤が回り込まず、脱スケール不良および潤滑むらを生
じ、伸線や冷間鍛造時に焼付きの原因となる。また、酸
使用による公害問題や生産性が低いなどの欠点が必る。

一方、■インライン処理はコイルから巻戻された線材を
ショツトブラスト等のメカニカルデスケーリングにて脱
スケールした後、リン酸亜鉛等による潤滑下地処理およ
びステアリン酸す１〜リウム等の反応型石けん処理を施
し、急速乾燥して伸線する方法でおる。この方法の場合
はいわゆる通線状態で脱スケールおよび潤滑処理される
ので、■のバッチ処理のような脱スケール不良や潤滑む
らがなく品質は良好である。しかし、潤滑皮膜の形成に
は化学反応を伴うため通線速度に制限がおり、通線速度
を上げる場合は処理槽長さを長くしなければならず、全
ライン長さが長くなり設備費の高騰を招く。

発明の目的 この発明は従来の前記バッチ処理およびインライン処理
の欠点を解消するためになされたもので、特にこの発明
はリン酸亜鉛等による潤滑下地処理およびステアリン酸
ナトリウム等の反応型石けん処理を省略してインライン
処理で伸線加工し得る方法を提案せんとするものである
。

発明の構成 この発明に係る冷間鍛造用線材の連続伸線方法は、線材
を長手方向に直線的かつ連続的に移動させ、ショツトブ
ラスト等のメカニカルデスケーリングによる脱スケール
後、鉄・亜鉛粒によるブラストを行ない線材の表面に鉄
・亜鉛合金層を形成させ、その後例えば鉱物油、動・植
物油を主成分とする潤滑剤等市販の潤滑剤を用いて潤滑
処理を施して伸線すること、あるいはフッ素系樹脂を主
成分とする潤滑剤にて潤滑処理を施し、乾燥後乾式粉末
潤滑剤を用いて伸線することを特徴とするものであり、
鉄・亜鉛金属層の形成よって潤滑剤の付着促進をはかる
ことによって従来のリン酸亜鉛等による潤滑下地処理お
よびステアリン酸ブ用・リウム等の反応型石けん処理を
省略したものである。

この発明における鉄・亜鉛粒におけるブラストは、例え
ば特公昭５９−９３１２に開示されているように鉄粒を
核とし、核の表面に鉄・亜鉛金属層を介して亜鉛が被覆
した粒を通常の方法でブラストして、線材の表面に鉄・
亜鉛合金層を形成する方法である。この鉄・亜鉛合金層
の付着量は潤滑性、経済性、生産性（作業性）を考慮し
て１　（Ｊ４〜４０９４が好ましい。すなわち、Ｉ　Ｃ
１補未満では潤滑性および、後工程の鉱物油や動・植物
油、あるいはフッ素系樹脂を主成分とする潤滑皮膜の保
持性が不十分であり、他方４０　（］、Ｑ以上の場合は
付着に要する時間が長くかかり、通線速度を上げること
ができないためである。なあ、上記鉄・亜鉛皮膜はメッ
キであってもよいが、ブラストによる皮膜はポーラス状
となっているため潤滑皮膜の保持には好適である。

ここで、この発明の潤滑処理において用いる潤滑剤につ
いて説明する。

鉱物油としては例えばマシン油、スピンドル油、動・植
物油としては例えばナタネ油、ヤシ油、牛油等を用いる
ことができる。さらに、油性向上剤としての脂肪酸、高
級アルコール、極圧添加剤としての硫黄、塩素、りん化
合物、また粘度指数向上剤、消泡剤等が含まれているも
のが望ましい。

フッ素系樹脂を主成分とする潤滑剤は、フッ素系樹脂の
軟化点が他の高分子成分に比べて高く、また耐熱性を有
すること、摩擦係数が極めて低い等の特徴を有するが、
このフッ素系樹脂に黒鉛、あるいは伸線加工中に熱分解
してｃ−ｃｙ結合が切れ　ＣｈやＨ（Ｊが生成して塩化
第１鉄や塩化第２鉄の皮膜を生成する塩素化合物を含有
させるとさらに潤滑能は向上する。なお、溶剤としては
、フッ素系樹脂を溶解し、かつ速乾性にすぐれ、さらに
皮膜が均一に生成されるものが好ましく、例えばｉ、ｉ
、１トリクロルエタン等が望ましい。

いずれにしても、盾滑剤の種類については限定するもの
ではないが、上記のような構成成分を有する市販の潤滑
剤を用いればよい。ただし、潤滑剤を選定するにあたっ
ては、伸線条件（減面率、伸線速度等）、さらには後工
程の冷間鍛造を考慮し、伸線後の必要潤滑付着量を考慮
する必要がある。

また、フッ素系樹脂を用い、乾燥後伸線時にダイス前潤
滑剤として用いる乾式粉末潤滑剤については特に限定す
るものではなく、市販のものでよい。ただし、伸線供試
材、伸線条件（減面率、伸線速度）により石けん分と石
灰分の配合比率、あるいは潤滑剤の軟化点等を考慮して
選択する必要がある。

発明の図面に基づく開示 第１図はこの発明の製造工程を示すブロック図、第２図
はこの発明の潤滑皮膜構成を示す概略図である。

すなわち、この発明は冷間鍛造用の熱延コイルを脱スケ
ール工程でメカニカルデスケーリング（ショツトブラス
ト等）により脱スケールした後、鉄・亜鉛粒によるブラ
ストにより線材表面に鉄・亜鉛合金層を形成する。続い
て、潤滑処理工程で鉱物油、動・植物油を主成分とする
潤滑剤、おるいはフッ素系樹脂を主成分とする潤滑剤に
て潤滑処理する。この潤滑処理は常温で浸漬方式により
行なわれる（処理時間は伸線速度により異なるが数秒程
度である）。鉱物油、動・植物油を主成分とする潤滑剤
による潤滑処理の場合は、乾燥を必要とせず、塗布後直
ちに伸線すればよい。

フッ素系樹脂による潤滑処理後の乾燥は自然乾燥あるい
は強制空気乾燥で十分であるが、より速乾性と十分な乾
燥を求める場合は熱風乾燥炉、高周波誘導加熱炉、赤外
線乾燥炉等を用いればよい。

ただし、潤滑剤の劣化特性を考慮すると線材表面温度２
００′Ｃ以下で行なうのが望ましい。乾燥後は乾式粉末
潤滑剤を塗布して伸線する。

この発明の潤滑皮膜構成は第２図に示すごとく、鉱物油
や動・植物油を用いて潤滑処理した場合は図ａに示すよ
うに地鉄（１）の表面に形成された鉄・亜鉛合金層（２
）の上に鉱物油、動・植物油を主成分とする油膜（３）
が形成されたものである。また、フッ素系樹脂を主成分
とする潤滑剤を用いた場合は、図すに示すように地鉄（
１）の表面に形成された鉄・亜鉛合金層（２）の上に、
フッ素系樹脂を主成分とする潤滑皮膜（４）と乾式粉末
潤滑皮膜（５）が形成されたものである。

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ １９ｍｍφの供試材（８３５Ｃ）をショツトブラスト（
投射密度約３００ｋｑ補、研掃材：　　０．３ｍｍφの
スティールポール）後、鉄・亜鉛粒ブラストにより線材
表面に約１０ｇ沿の鉄・亜鉛合金層を形成し、第１表に
示す組成を有する潤滑剤を用いて潤滑処理（処理温度：
常温、処理時間２秒）を施し、強制空気乾燥により乾燥
した後、粉末潤滑剤（コーシンＹ−４５）を塗布して伸
線（伸線速度：４０ｍ／分、Ｍ面率：１９．９％（１９
φ→１７φ）して得られた線材について、前方押出しく
軸絞り）試験を行ない、限界押出し減面率的７６．８％
における焼付き発生の有無を調べた結果を従来のインラ
イン処理と比較して第２表に示す。

従来のインライン処理における潤滑処理条件は、リン酸
亜鉛処理が全酸度約１５０ポイント、温度約８０°ＣＪ
ａ理時間２０秒、ステアリン酸ナトリウム処理が濃度約
２ポイント、温度約８０°Ｃ１処理時間２０秒であった
。

第２表から明らかなごとく、本発明例はいずれも従来の
リン酸亜鉛処理およびステアリン酸すトリウム処理と同
様に前方押出し減面率的７６．８％は十分可能でおった
。この結果より、従来の潤滑下地処理および反応型孔け
ん処理を省略できることが明らかである。

以下余白 第　　１　　　表 第　　２　　表 Ｏ：焼付きなし 実　施　例２ １９ｍｍφの供試材（３３５Ｃ）をショツトブラスト（
投射密度３００ｋｑ補、研掃材：　　０．３ｍｍφのス
ティールポール）後、鉄・亜鉛粒ブラストにより線材表
面に約ｔｏｇ　４の鉄・亜鉛合金層を形成し、第３票に
示す組成を有する市販の潤滑油を用いて潤滑処理（処理
温度：常温、処理時間２秒）を施し、直ちに伸線（伸線
速度４０ｍ／分、減面率１９．９％）して得られた線材
よりＨ１６ボルトを製造しく４段加工）、従来のインラ
インリン酸亜鉛−反応型石けん処理材との加工性につい
て比較を行なった。

なお、ボルト製造加工においては両処理材ともクーラン
ト油としてザンホーマーＭ−３２９（スギムラ化学工業
株式会社製）を使用した。その結果、本発明法は従来法
と同様、軸絞りにおける焼付き発生もなく回答問題なく
Ｍ１６ボルトの製造が可能でおった。

以下余白 第　　３　　表 発明の詳細 な説明したごとく、この発明は熱間圧延線材の脱スケー
ル−潤滑処理−伸線を連続化した伸線方法において、脱
スケール接の線材表面に鉄・亜鉛合金層を形成させるこ
とによって、鉱物油や動・植物油、あるいはフッ素系樹
脂を主成分とする潤滑剤等市販の潤滑剤の付着が促進さ
れる効果を有するので、従来のリン酸亜鉛等による潤滑
下地処理および反応型石けん処理の省略が可能となり、
潤滑処理工程の省略による設備費の低減、処理時間の短
縮および通線速度のアップによる生産性の向上がはから
れる。さらに、リン酸塩処理省略により錆発生の問題が
皆無となる外、潤滑処理は常温で行なうことができるの
で昇温エネルギーの不要による省エネルギー効果等、こ
の発明のもたらす効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の製造工程を示すブロック図、第２図
はこの発明の潤滑皮膜構成を示す概略図で必る。 １・・・地鉄、２・・・鉄・亜鉛合金層、３・・・鉱物
油、動・植物油を主成分とする潤滑皮膜、４・・・フッ
素系樹脂皮膜、５・・・乾式粉末潤滑皮膜。 出願人　　住友金属工業株式会社 同　　　同和鉄粉工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 線材を長手方向に直線的かつ連続的に移動させ、メカニ
   カルデスケーリングによる脱スケール後、鉄・亜鉛粒に
   よるブラストを行ない線材の表面に鉄・亜鉛合金層を形
   成させ、その後潤滑処理を行ない伸線することを特徴と
   する冷間鍛造用線材の連続伸線方法。