KR0145548B1

KR0145548B1 - 압연라인용 세라믹제 가이드 및 그 장착구조물

Info

Publication number: KR0145548B1
Application number: KR1019940037420A
Authority: KR
Inventors: 켄지 카와사끼
Original assignee: 시바따 마사하루; 니혼가이시 가부시끼가이샤
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1998-11-02
Also published as: SE9404518L; SE9404518D0; DE4446833A1; CN1066646C; JP2771441B2; JPH07185635A; US5671878A; CN1112464A; KR950016911A; TW324258U; SE509717C2

Abstract

본 발명은 압연라인용 세라믹제 가이드 및 그 장착구조에 관한 것으로, 압연라인에 이용하는 선재반송용의 세라믹 가이드(1)에 있어서, 상기 가이드 본체(10)가 상기 원통상을 이루는 가이드에 공(hole)의 형상이 테이퍼(tapered)형을 이루는 테이퍼공(12) 및 일정한 직경을 가진 직선공(14)으로 구성되는 관통공을 가지고, 상기 테이퍼공(12)이 가이드의 입구측에 설치된 것으로 이루어져, 압연공정에 있어서, 선재와의 마찰을 쉽게 일으키지 않으며, 내구성이 향상된 압연라인용 세라믹제 가이드를 제공한다.

Description

압연라인용 세라믹제 가이드 및 그 장착구조물

제1도는 본 발명에 따른 압연라인용 가이드(guide)의 일실시예를 도시한 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 압연라인용 가이드의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.

제3도는 본 발명의 압연라인용 가이드의 장착구조의 일례를 도시한 단면도.

제4도는 본 발명의 압연라인용 가이드의 테이퍼공(tapered hole)의 형상을 도시한 단면도.

제5도는 본 발명의 압연라인용 가이드의 테이퍼공의 또 다른 형상을 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,2 : 압연라인용 가이드 10 : 가이드

12 : 테이퍼공 13 : 이동부

14 : 직선공 20, 22 : 하우징(housing)

30 : 완충재

본 발명은 선재(線材) 등을 반송(搬送)하기 위한 압연(壓延)라인(Line)에 이용되는 세라믹(Ceramic)제(製) 가이드(Guide)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압연라인에 있어서, 압연기 및 냉각조 사이 또는 냉각조 및 권선장치 사이에 설치되는 세라믹제 가이드에 관한 것이다.

금속, 예를 들면 철, 동 및 철합금제의 선재·봉재(棒材) 등 (이하, 선재라고 칭함)의 열간 또는 냉간 압연라인에 있어서는 압연기 및 냉각조 사이와 냉각조 및 권선장치 사이에 선재를 반송하기 위한 가이드를 설치한다. 종래에, 이 선재반송용의 가이드로서는 공구강과 내열강 등의 금속재의 파이프나 롤러 또는 파이프와 롤러를 조합시킨 것을 널리 사용하여 왔다.

그러나, 이러한 종래의 금속제 가이드에 있어서는 반송되는 선재의 온도가 1,000℃정도의 온도이고, 또한 선재를 보내는 속도가40∼100m/sec 정도의 고속이기 때문에, 선재와 가이드왕의 마찰 등에 의한 흠집을 일으켜서 선재내부에 흠집을 내며, 제품가치를 감소시키는 문제점이 있었다. 또한, 이 흠집에 의해 가이드 자체도 열화하여 가이드가 파손되며 가이드의 수명이 짧아지는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 종래기술이 가지고 있는 문제점에 착안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 압연공정에 있어서, 선재에 흠집을 일으키기 어렵고, 또한, 내구성이 향상된 압연라인용 가이드를 제공하는 것이다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명자는, 상기 문제점이 세라믹으로 만든 가이드 및 특정 형태로 형성된 상기 가이드의 관통공(貫通空)을 사용하므로써, 해결될 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 압연라인 내부에서 선재 반송용으로 사용되고, 원통형의 외형과 태이퍼공 및 일정한 직경의 직선공으로 구성된 선재 반송용 관통공을 가지며, 상기 테이퍼공이 가이드의 입구측에 제공된 압연라인용 세라믹제 가이드를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 가이드는 선재가 통과될 수 있는 관통공을 가진다. 상기 관통공은, (1)가이드의 입구측의 선재에 형성된 테이퍼공, 및(2) 관통공의 입구측이외의 부분에 일정 직경의 직선공으로 구성된다.

이러한 상기 관통공의 구조는 , 상기 선재가 관통공으로 들어갈 때, 선재가 요동(搖動)하거나 선재가 들어가는 방향과 관통공의 축방향이 다소 어긋나더라도 테이퍼형상의 입구측(테이퍼공)에 의해 적당히 유도되도록 한다. 또한, 상기 관통공에 있어서, 가이드 자체는 요동에 의한 손상이 거의 없다.

본 발명의 압연라인용 가이드는 관통공을 가지는 세라믹제 가이드로 금속(예를 들면, 철, 동, 또는 합금)으로 된 선재는 관통공을 통과하여 적절히 유도된다.

상기 관통공은 구멍의 형상이 테이퍼형을 이루는 테이퍼공 및 직선상을 이루는 직선공으로 구성된다. 압연공정에 있어서, 선재는 테이퍼공에서 가이드로 들어가고, 직선공을 통하여 가이드의 밖으로 나가게 된다. 또한, 테이퍼공은 가이드의 입구에서 출구로 향하여 끝이 가늘어 지는 형상을 이루고 있고, 직선공은 소정 길이에 걸쳐 그 내경이 일정한 값을 갖도록 형성되어 있다.

상기 직선공의 내경d는 특별히 한정되는 것은 아니며, 원하는 만큼 변경될 수 있고, 일반적으로 5∼30mmψ이다. 또한 테이퍼공의 테이퍼각도는 약 5∼45°로 하는 것이 바람직하다. 5°미만에서는 선재가 가이드에 진입할 때에 그 선단이 흔들림이 있는 경우, 선재가 가이드에 충돌하여 가이드를 손상시킬 가능성이 있고 45°를 넘으면 가이드 내의 관통공의 테이퍼공과 직선공의 사이에 있는 이동부가 예각이 되어 선재 및/또는 상기 이동부에 손상을 줄 수 있다.

상기 테이퍼공의 길이 ℓ(관통공의 축방향으로의 길이)과 직선공의 내경 d와의 관계로는, ℓ = 0.2×d ∼ 3.0×d를 만족하는 것이 바람직하고, ℓ=0.5d ∼ 2.0d로 하는 것이 더욱 바람직하다. 0.2d미만에서는 선재의 흔들림을 억제하는 효과가 적고, 3.0d를 넘으면 가이드의 공(hole)의 직선부가 짧아져서 선재의 방향을 조정할 수 없으므로 바람직하지 않다.

가이드의 축방향길이 L과 테이퍼공의 길이ℓ과의 비 L/ℓ은 2 ∼ 10인 것이 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 2∼5이다. 2미만의 경우는 가이드공의 직선부가 짧아져서 제작이 곤란하게 되어 바람직하지 않다.

또한, 상기 관통공을 구성하는 테이퍼공과 직선공과는 그 이동부가 매끄러운 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이것은 요동하고 있는 선재가 상기 관통공으로 유도될 때, 테이퍼공과 직선공사이의 이동부가 파손되기 쉽기 때문이다.

따라서, 테이퍼공과 직선공사이의 이동부는 그 곡률반경 R이 0.5㎜이상으로 되도록 곡면가공으로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 곡률반경 R이 1.0㎜이상으로 되도록 하는 것이 좋다.

여기에서, 테이퍼공은 제 1도에 도시한 일정한 테이퍼 각(angle)만이 아니라 제 4도 또는 제 5도에 도시한 바와 같이 가이드의 선재 진행방향의 단면모양이 가이드 출입측의 직선공에서 가이드 입구에 걸쳐서, 점차로 끝이 넓어지는 곡선에 의해 이루어지는 테이퍼공도 포함되는 것으로 한다. 또한, 변하는 테이퍼 각 및 일정한 테이퍼 각으로 이루어지는 테이퍼공을 더 포함한다.

또한, 공(hole)이 상기와 같이 곡선을 포함하여 구성된 경우에는 테이퍼공의 테이퍼각 θ는 직선공의 입구부와 가이드 입구부(ψD)가 이루는 각도로 한다.

다음으로 가이드를 구성하는 세라믹에 관하여 설명한다.

이 세라믹으로서는 비커스경도(Vickers; 밀어넣기식에 의한 경도로, 정각 136°06'를 갖는 다이어몬드제 피라미드형의 압입자국을 내고, 밀어 붙였을 때의 하중을 오목부의 표면적으로 나눈 것.)가 실온에서1,100∼1,600이고, 바람직하게는 1,200∼1,400이며, 800℃에서는 800∼1,400이고, 바람직하게는 900∼1,200이며, 동시에 4점의 굽힘 강도가 실온∼800℃에서 500∼1,000MPa의 세라믹을 예시할 수 있고, 구체적으로는 질화규소 소결체 사이앨론(SIALON)등을 들 수 있다.

이러한 특성을 갖지 않는 세라믹의 경우에는 가이드의 마모가 커지거나 손상되거나 또는 가이드가 아주 딱딱하기 때문에 강재에 흠집이 발생하므로 바람직하지 않다.

또는 관통공의 표면은 소결한 후에 연삭가공하는 것보다 소성면(塑性面), 즉, 금형에 의한 성형 또는 소성전의 가공 등을 수행하여 관통공(및 가이드)에 소정의 형태를 부여한 후, 소성한대로의 면상태로 해 두는 것이 바람직하다.

이것은 소성면이 연삭가공하여 얻어지는 면에 대해 미묘한 굴곡을 갖고, 또한 Al, Mg 등의 소결 조제성분이 소량이기 때문에 강재와의 접동(摺動; 접혀 움직이는)시에 반응이 생기기 어려우며, 흠집 등의 방지에 더욱 효과적이기 때문이다. 또한 연삭가공하지 않은 쪽이 가격면에서도 유리하다.

또한, 관통공 표면의 표면거칠기가 큰 경우에는 선재에 손상을 줄 가능성이 있기 때문에, 관통공 표면의 표면거칠기로는 최대높이 Rmax가 10㎛이하로 되게 하는 것이 바람직하고, 1∼5㎛로 하는 것은 더욱 바람직하다.

따라서, 관통공 표면으로서 소성면을 적용할 때, 그 소성면의 표면거칠기가 상기의 값을 만족하지 않는 경우에는 금형의 표면 마무리 또는 소성전 가공의 단계에서 얻어지는 소성면의 표면거칠기를 제어하는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 다른 적용예로서는, 상기 가이드를 금속제의 하우징으로 덮어 구성된 압연라인용 가이드를 들 수 있다.

상기 하우징에 이용되는 금속의 종류는 압연의 사용 조건 등에 따라 적절하게 변경이 가능하지만 공구강, 스테인레스 및 내열강 등이 바람직하다.

이러한 가이드에 금속제 하우징을 장착하여, 상긴 금속제 하우징을 이용한 볼트 마무리 등을 함으로써, 압연라인용 가이드를 압연라인의 원하는 위치에 설치하는 것이 용이하기 때문에 편리하다.

또한 1개의 금속제 하우징에는 복수의 가이드를 압입하여도 좋고, 특히, 냉각조에서 권선장치까지의 사이에 가이드를 설치하는 경우에는 곡선상을 이루는1개의 금속제 하우징에 붙여서 복수개의 가이드를 압입하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는 금속제 하우징은 필수의 부재가 아니라, 가이드 자체에 멈춤턱(stopper)등을 설치하고, 상기 멈춤턱 등을 이용하여 가이드를 압연라인의 원하는 위치에 설치하는 것도 가능하다. 단 이 경우에는 가이드의 제작에 시간이 걸리고, 가이드의 제작효율이 낮아질 염려가 있다.

금속제 하우징을 가이드에 장착하는 방법으로는 따로 한정되는 것이 아니라, 프리 피트(free fit; 자유접합), 쉬링케이지 피트(shrinkage fit; 축소접합) 및 압입(press fit; 강제접합) 등을 들 수 있다. 접착제 등의 고정재를 이용하는 것도 가능하지만, 장착비용과 시간이 드는 것을 고려하면, 프리 피트(free fit) 등이 바람직하다. 또한, 가이드의 외주부에 테이퍼부를 설치하거나 외주부를 계단형태로 형성하여 금속제 하우징의 멈춤턱(stopper)으로 금속 하우징의 장착성을 향상시킬 수 좋다.

상기 프리 피트 등에 있어서는, 금속과 세라믹과의 열팽창게수의 차이 등을 고려하여, 금속제 하우징의 피트 공차를 JIS(일본표준규격) B 0401에 규정된 F∼H로, 가이드의 피트 공차를 동간격의 e∼g로 하는 것이 바람직하다. 이것은 실제의 사용조건하에서, 가이드가 고열로 폭발되는 경우도 많고, 이로 인해 하우징이 탈락되는 것을 방지하도록 고려한 것이다.

다음으로, 압연라인용 가이드의 장착구조의 일례를 설명한다.

본 발명의 압연라인용 가이드는, 원칙적으로 압연라인의 압연기에서 냉각조까지의 사이 및/또는 냉각조에서 권선장치까지의 사이에 설치된다. 그리고, 압연기에서 냉각기사이에 설치하는 경우에는 가이드의 축방향을 선재의 반송방향에 일치시켜 설치하면 좋다. 이 경우, 설치하는 가이드의 갯수는 선재의 반송통로 하나당 1개 또는 복수개로 하여도 좋으며, 복수개로 설치할 때에는 체인(chain)과 같이 배열하여 설치한다.

또한, 본발명의 압연라인용 가이드의 크기는 따로 규정된 것이 아니지만, 상기와 같은 장착형상을 고려하고, 동시에 유도되는 선재의 직경을 20㎜이하정도로 하면, 가이드의 두께를 약 5∼20㎜, 축방향 길이 L을 약 100㎜이하로 하는 것이 가이드의 강도 확보 및 제작이 용이한 점 등의 관점에서 바람직하다. 또한, 길이 L이 100mm 이상의 가이드가 필요한 경우에는, 100㎜미만의 가이드를 체인과 같이 배열하여 설치하는 것이 좋다.

한편, 본 발명의 압연라인용 가이드를 권선장치까지의 사이에 장착하는 경우에는, 선재의 권취를 용이하게 할 수 있으며, 축방향 길이 L이 소정의 값을 가지는 가이드를 체인처럼 배열하여 완만한 곡선을 그리도록 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우 각 가이드가 그 축방향과 90°를 이루는 방향이 해당하는 방향과 30°미만의 각도를 가지도록 설치되는 것이 바람직하다. 축방향과 90°를 이루는 방향의 면과 이루는 각도가 30°이상일 경우에는 선재가 가이드의 내측을 강하게 치기 때문에 가이드의 마모와 손상을 일으키므로 바람직하지 않다.

또한, 1개의 금속제 하우징에 복수개의 가이드를 압입한 압연라인용 가이드를 상기와 같이 곡선상에 설치하는 경우에는, 가이드와 하우징사이에 틈이 생기기 쉽고, 이 때문에 가이드와 하우징에서 흔들림이 발생하는 경우가 있다.

따라서, 이러한 경우에는 가이드와 하우징사이에 완충재를 넣는 것이 바람직하다. 사용되는 완충재로는 내열금속, 예를 들면, 스테인레스(stainless)제의 와이어 메쉬(wire mesh)와 세라믹제의 화이바 시트(fiber sheet) 등을 들 수 있지만, 300℃이상의 온도에서 체적이 팽창하는 열팽창성의 세라믹 화이바(예를 들면, 카보랜덤사(社)에서 제작한 Expanding Paper : 상품명)가 안정력이 높고, 특히 바람직하다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 실시예 1-2 및 비교예 1을 통하여 설명하지만, 본 발명의 범주가 다음의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

제1도는 본 발명의 압연라인용 가이드의 일실시예를 도시한 단면도이다. 상기 제1도에 있어서, 압연라인용 가이드(1)는 그 외형이 원주형을 이루고, 세라믹제의 가이드 본체(10)에 테이퍼공(12) 및 직선공(14)으로 이루어진 관통공을 설치하여 구성되어 있다.

테이퍼공(12)의 일단부(12e)는 입구로 구성되어 있고, 테이퍼공(12)은 이 입구(12e)에서, 또는 테이퍼공(12)에서 직선공(14)으로의 이동부(13)의 방향으로 테이퍼각 θ를 갖으며, 끝으로 갈수록 가늘어지는 형태를 이루고 있다. 한편, 직선공(14)의 일단부(14e)는 출구로 구성되어 있고, 직선공(14)은 이동부(13)에서 출구(14e)에 걸쳐서 내경d가 일정 치수를 갖는 형태를 이루고 있다.

선재(도시하지 않음)는, 화살표A로 도시된 바와 같이, 입구(12e)로부터 가이드(1)로 들어와서, 출구(14e)로부터 가이드(1) 밖으로 나가므로, 원하는 방향으로 유도된다. 이때, 선재가 진입하는 방향과 가이드(1)의 축방향, 즉, 직선공(14)의 선재방향이 어긋나 있거나, 선재가 요동하고 있더라도, 테이퍼공(12)의 작용에 의해 적절히 유도되게 된다.

또한, 상기 선재가 진입할 때에, 상기 이동부(13)가 선재와 접촉할 가능성이 높아지게 되지만, 이 이동부(13)는 소정의 곡률반경 R을 가지며, 곡면으로 가공되어 있으므로 파손될 수 있다. 또한, 가이드 본체(10)는 비커스 경도 등과 같은 소정의 특성을 가지고 있기 때문에 강도, 내열성 및 내마모성 등이 뛰어나며, 종래의 금속제의 가이드와 비교하면, 선재와의 흠집과 가이드 자체의 파손이 극히 적다.

제2도에 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하였고, 상술한 부재와 실질적으로 동일한 부재에는 동일의 부호를 붙이며, 그 설명을 생략한다. 제2도에 있어서, 압연라인용 가이드(2)는 세라믹제 가이드 본체(10')를 금속제의 하우징(20)으로 감싸도록 구성되어 있으며, 가이드 본체(10')의 외주 일부에는 테이퍼부(14)가 설치되어 있고, 가이드 본체(10')와 하우징(20)과의 연결이 강하게 되어 있다.

상기 금속제 하우징(20)의 외주부에는 필요에 따라 맞물림(engagement)부와 연결부(제2도에 도시하지 않음)를 설치하는 것이 가능하며, 이 연결부 등을 이용함으로써, 압연라인용 가이드(2)를 압연라인의 소정의 위치에 설치하는 것이 용이하게 된다. 이 경우, 하우징(20)은 금속제이기 때문에 가공이 용이하며, 연결부 등도 용이하게 설치될 수 있다.

다음으로, 제3도는 본 발명의 압연라인용 가이드의 장착구조의 일례를 도시한 것이다. 상기 제3도에 있어서, 금속제의 하우징(22)은 곡선형을 이루고 있고, 복수의 압연라인용 가이드(1)를 내장하고 있다. 가이드(1)의 각각은, 가이드의 축 방향과 90°를 이루는 방향 B와 인접하는 다른 가이드(1)의 방향 B가 이루는 각 α(본 실시예와 같이 가이드의 단면이 축 방향과 직교하는 형태의 경우에는, 가이드(1)의 출구 단부와 다른 가이드(1)의 출구 단부가 이루는 각 α)가 30°미만이 되도록 배치된다.

또한, 가이드(1)의 외주부와 하우징(22)의 내주부사이에는 완충재(30)가 삽입되어 있고, 선재를 유도시킬 때에 흔들림을 억제할 수 있다.

제3도에 도시한 바와 같이, 장착구조는 압연라인의 냉각기에서 권선장치까지의 사이에 적용하는 것이 바람직하다.

[실시예 1]

소결조제로서 55중량%의 MgO, 5중량%의 CeO₂및 2중량%의 SrO를 첨가한 질화규소를 혼합기로 혼합한 후, 스프레이 드라이어(spray dryer)를 이용하여 건조 및 조립하였다. 얻어진 조립원료를 관통공 성형용의 금형과, 외형(외주부 등) 성형용의 고무금형(rubber die)으로 구성되는 성형용 금형에 넣고, 정수압 프레스기를 이용하여 압력 2.5t/㎤으로 성형을 하였다.

상기와 같이 얻어진 성형체를 NC(수치제어용)선반에서 소정의 형상을 가공한후, 400℃에서 가소하여 바인더(binder)를 제거하고, 1700℃에서 1시간동안 소성하며, 제1도에 도시한 바와 같이, 외경 50㎜×내경(d)30㎜×길이(L)60㎜의 질화규소제 가이드를 얻었다.

또한, 테이퍼공(120는 테이퍼 각 θ가 15°이고, 길이 ℓ이 20㎜가 되도록 소성전에 가공하여 설치하였다. 또한, 테이퍼공(12)에서 직선공(14)으로의 이동부(13)는 소성전에 곡률반경 R이 1㎜가 되도록 곡면처리를 수행하여 설치하였다. 얻어진 질소규소제 가이드의 관통공 영역의 내부에 소정의 5개소에 관하여, 표면거칠기 계측기에서 표면거칠기를 측정한 결과, 최대높이 R_max는 평균 2.5㎛이었다.

(성능평가)

이상에서 얻어진 질화규소제 가이드에 공구강으로 만든 하우징을 장착하고, 이것을 철합금 선재의 열간 압연라인의 마무리 압연기와 권선장치사이에 있는 반송부분 에 20개 설치했다.

최종 와이어 직경(final wire diameter)이 8㎜로 된 SCM합금(chrome-molybdenum steel)을 압연하고, 압연량 약 1,000t마다 상기 가이드를 관찰하고, 합계 10,000t을 압연하였다. 그 결과, 상기 가이드에는 손상을 볼 수 없었으며, 또한 압연한 선재의 표면에도 손상 등과 같은 이상은 발견되지 않았다.

[실시예 2]

소결조제로서, 7중량%의 Y₂O₃, 5중량%의 MgO 및 1중량%의 ZrO₂를 첨가하여, 정수압 프레스기의 압력을 4t/㎤로 한 이외에는, 실시예 1과 같이 조작을 반복하여 질화규소질 성형체를 얻었다.

얻어진 성형체를 NC선반에서, 소정의 형상으로 가공하고, 다음으로, 450℃에서 가소하여 바인더를 제거한 후, 1800℃에서 1시간 소성하고, 또한, 1200℃에서 1시간 결정화 처리를 하여, 외경 50㎜×내경(d)35㎜×길이(L)60㎜의 질화규소제 가이드를 얻었다.

실시예 1의 경우와 같이, 소성전에 가공하여 테이퍼공의 길이 1을 25㎜, 테이퍼각 θ를 20°로 하고, 이동부는 곡률반경을 1㎜로 곡면처리를 하였다.

실시에 1과 같이하여 표면거칠기를 측정한 바, 최대높이 R_max는 평균 3.2㎛이었다.

(성능평가)

이상에서 얻어진 질화규소제 가이드에 완충재의 일례인 세라믹 화이바 시트(ceramic fiber sheet), 예를 들어, 익스팬딩 페이퍼(Expanding Paper)를 외주에 둘러서 감았다. 이러한, 세라믹 화이바 시트를 둘러서 감은 가이드 6개를 내경 55㎜×외경 70㎜×길이 360㎜의 곡선형상을 이루는 내열금속제 하우징의 내부에 강제 삽입했다.

이때, 각 가이드가 인접하는 가이드와 상기 각도 α=10°를 이루도록 배치했다.

얻어진 곡선상 연결가이드를 철합금속제의 열간 압연라인에 있는 마무리 압연기와 권선장치사이의 반송부분에 배치하고, 최종 와이어 직경이 5㎜가 되는 SUS계 합금을 모두 합쳐 20,000t으로 압연했다. 그 결과, 가이드의 내면에는 다소의 마모혼이 발견되나, 손상은 조금도 발생되지 않았다.

[비교예 1]

내경 35㎜×외경72㎜×길이360㎜의 내열합금제의 일체형 가이드를 이용하여, 실시예2와 같이 성능평가를 수행하였다. 그 결과, 5000t으로 SUS계 합금을 압연한 시점에서, 선재에 흠집이 발생한 것이 발견되었다. 압연을 중지하고 가이드의 내면을 관찰한 바, 선재와의 마찰로 판단되는 흡집이 발생하였다. 상기의 결과로부터 본 발명의 범위에 속하는 실시예 1 및 실시예 2의 압연라인용 가이드가 마찰을 일으키기 어렵고, 우수한 내열성, 내마모성 등을 가지는 것이 분명하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 가이드에 설치된 관통공을 소정의 형태로 형성하고, 가이드를 세라믹으로 구성함으로써, 압연공정에 있어서, 선재와의 마찰을 일으키기 어렵고, 또한 내구성이 향상된 압연라인용 가이드를 제공하는 것이 가능하다.

Claims

압연라인에 이용되는 선재반송용 세라믹제 가이드에 있어서, 상기 원통형상을 이루는 가이드 본체(10)에 공(hole)의 형상이 테이퍼(tapered)형을 이루는 테이퍼공(12) 및 소정 직경을 가진 직선공(14)으로 구성되는 관통공을 형성시키고, 상기 테이퍼공(12)이 가이드 본체(10)의 입구측에 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 압연라인용 세라믹제 가이드.
제1항에 있어서, 상기 테이퍼공(12)에서 직선공(14)으로 이동부(13)의 곡률반경 R이 0.5㎜이상인 것을 특징으로 하는 압연라인용 세라믹제 가이드.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가이드 본체(10)를 구성하는 세라믹이 실온에서 1,100∼1,600이고, 800℃에서 800∼1,400의 비커스경도를 가지며, 실온∼800℃에서 500∼1,000MPa의 굽힘강도를 갖는 것을 특징으로 하는 압연라인용 세라믹제 가이드.
제1항에 있어서, 상기 관통공의 표면거칠기 R_max가 10㎛이하인 것을 특징으로 하는 압연라인용 세라믹제 가이드.
제1항에 있어서, 상기 가이드 본체(10)에 금속제 하우징(20)을 외부로부터 삽입하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압연라인용 세라믹제 가이드.
a) 원통형 외형 및 테이퍼공(12)과 일정한 직경의 직선공(14)으로 이루어진 관통공이 형성되어 있고, 상기 테이퍼공(12)이 상기 가이드 본체(10)의 선재 입구측에 제공되어 이루어지는 복수개의 세라믹제 가이드(1), 및 b) 상기 a)의 가이드들에 부수되는 곡선의 원통형 외형을 가진 금속제 하우징(22)으로 이루어지며, 상기 압연라인용 가이드(1)의 각각이 그 축방향과 90°를 이루는 방향이지만, 인접하는 압연라인용 가이드(1)에 있어서의 해당하는 방향과 30° 미만의 각도를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압연라인용 세라믹제 가이드 장착 구조물.
제6항에 있어서, 상기 압연라인용 가이드(1)의 외주부와 금속제 하우징(22)의 내주부와의 사이에 완충재(30)가 채워진 것을 특징으로 하는 압연라인용 세라믹제 가이드 구조물.