TW201805449A - 熔融鋁鍍鋼線的製造方法 - Google Patents

Abstract

提供一種熔融鋁鍍鋼線的製造方法，能夠效率良好的製造不易產生鍍敷被膜的厚度薄的部分，且表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線。其特徵在於：在將鋼線2浸泡至熔融鋁鍍浴1之後，於由該熔融鋁鍍浴1拉起的熔融鋁鍍鋼線3與熔融鋁鍍浴1的浴面10的邊界部，使穩定化部件11與該熔融鋁鍍浴1的浴面10以及該熔融鋁鍍鋼線3接觸，介隔該熔融鋁鍍鋼線3而於與該穩定化部件11相對向的位置配設用以吹送惰性氣體的噴嘴12，由該噴嘴12的前端12a以0.1~20kPa的壓力對前述邊界部吹送具有600~1000℃之溫度的惰性氣體。

Description

熔融鋁鍍鋼線的製造方法

本發明是有關於熔融鋁鍍鋼線的製造方法。進一步詳細而言，本發明是有關於能夠適於使用於例如是自動車的線束(wire harness)等之熔融鋁鍍鋼線的製造方法。

尚且，於本說明書中，熔融鋁鍍鋼線是指在將鋼線浸泡於熔融鋁鍍浴之後，由該熔融鋁鍍浴將鋼線連續的拉起，藉此施加鋁鍍敷的鋼線。而且，熔融鋁鍍浴是指熔融的鋁的鍍液。

自動車的線束等所使用的電線，習知使用銅線。但是，由於近年來要求輕量化，希望使用比銅線輕量的金屬線之電線的開發。

作為比銅線輕量的金屬線，提案有將鋼芯線施加熔融鋁鍍敷的熔融鋁鍍鋼線(例如是請參照專利文獻1的請求項1)。前述熔融鋁鍍鋼線，是將鋼芯線所構成的素材鋼線或是在鋼芯線的表面具有鍍鋅層或鍍鎳層的素材鋼線浸泡於熔融鋁鍍浴之後，連續拉起至氣相空間，藉此而製造(例如是請參照專利文獻1的第[0024]段)。

而且，作為製造熔融鋁鍍鋼線的方法，提案有下述熔融鋁鍍鋼線的製造方法：一種將鋼線浸泡至熔融鋁鍍浴之 後，將鋼線由該熔融鋁鍍浴連續拉起以製造熔融鋁鍍鋼線的方法，在將該鋼線浸泡至熔融鋁鍍浴之後，由該熔融鋁鍍浴連續拉起之際，於鋼線與熔融鋁鍍浴的浴面的邊界部使浴面以及鋼線與穩定化部件接觸，並且以使噴嘴的前端位於離開該鋼線1~50mm的距離之部位的方式配設前端的內徑為1~15mm的噴嘴，由該噴嘴的前端以2~200L/min的體積流量向鋼線與熔融鋁鍍浴的浴面的邊界部吹送具有200~800℃之溫度的惰性氣體(例如是請參照專利文獻2)。如依前述製造方法，具有下述優良效果：能夠效率良好的製造線徑均勻、表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線。但是，如依前述的方法製造熔融鋁鍍鋼線的情形，具有在熔融鋁鍍鋼線產生鍍敷被膜的厚度薄的部分之疑慮。

而且，熔融鋁鍍浴的浴溫在考慮到熱效率的情形較佳為低，但是在比該熔融鋁鍍浴的熔點高20℃的溫度以下的情形，具有在熔融鋁鍍鋼線的表面附著鋁塊的疑慮(請參照本說明書的比較例1、2、6以及7)。

具有鍍敷被膜的厚度薄的部分的熔融鋁鍍鋼線或是表面附著有鋁塊的熔融鋁鍍鋼線，在施加抽線加工之際，具有其內部的鋼線露出於外部，抽線加工時熔融鋁鍍鋼線的牽引阻力變動，且熔融鋁鍍鋼線斷線的疑慮。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本專利公開2014-185355號公報

【專利文獻2】日本專利公開2015-134961號公報

本發明是鑑於前述習知技術而成者，其課題為提供一種熔融鋁鍍鋼線的製造方法，即使熔融鋁鍍浴的浴溫為低的溫度，亦能夠效率良好的製造不易產生鍍敷被膜的厚度薄的部分，且表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線。

本發明是關於：

(1)一種熔融鋁鍍鋼線的製造方法，將鋼線浸泡至熔融鋁鍍浴之後，將鋼線由該熔融鋁鍍浴連續拉起以製造熔融鋁鍍鋼線，其特徵在於：在將鋼線浸泡至熔融鋁鍍浴之後，於由該熔融鋁鍍浴拉起的熔融鋁鍍鋼線與熔融鋁鍍浴的浴面的邊界部，使穩定化部件與該熔融鋁鍍浴的浴面以及該熔融鋁鍍鋼線接觸，介隔該熔融鋁鍍鋼線而於與該穩定化部件相對向的位置配設用以吹送惰性氣體的噴嘴，由該噴嘴的前端以0.1~20kPa的壓力對前述邊界部吹送具有600~1000℃之溫度的惰性氣體。

(2)如前述(1)所述的熔融鋁鍍鋼線的製造方法，鋼線為碳鋼或不鏽鋼所構成的鋼線。

(3)如前述(1)或(2)所述的熔融鋁鍍鋼線的製造方法，熔融鋁鍍浴的浴溫調整為比該熔融鋁鍍浴的熔點高15℃以上。

如依本發明的熔融鋁鍍鋼線的製造方法，具有下述優良效果：即使熔融鋁鍍浴的浴溫為低的溫度，亦能夠效率良好的製造不易產生鍍敷被膜的厚度薄的部分，且表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線。

1‧‧‧熔融鋁鍍浴

2‧‧‧鋼線

3‧‧‧熔融鋁鍍鋼線

4‧‧‧送出裝置

5‧‧‧鍍浴槽

6‧‧‧加熱裝置

6a‧‧‧加熱裝置本體

6b‧‧‧加熱裝置本體的內部

6c‧‧‧加熱裝置本體的加熱氣體通氣口

6d‧‧‧加熱裝置本體的下端

6e‧‧‧加熱裝置本體的支管

7‧‧‧浴面控制裝置

7a‧‧‧浴面控制裝置的上端

8‧‧‧鋼線導入部控制裝置

9‧‧‧管狀體

9a‧‧‧管狀體的貫通孔

9b‧‧‧管狀體的浸泡區域

9c‧‧‧管狀體的導入口

9d‧‧‧管狀體的導入口之開口部

9e‧‧‧管狀體的排出口

9f‧‧‧管狀體的排出口之開口部

10‧‧‧熔融鋁鍍浴的浴面

11‧‧‧穩定化部件

11a‧‧‧穩定化部件的耐熱布材

12‧‧‧噴嘴

12a‧‧‧噴嘴的前端

13‧‧‧惰性氣體供給裝置

14‧‧‧配管

15‧‧‧冷卻裝置

16‧‧‧捲取裝置

17‧‧‧彎月面

17a‧‧‧彎月面的前端

18‧‧‧鍍敷被膜

19‧‧‧通線式鋼線徑測定裝置

19a‧‧‧通線式鋼線徑測定裝置的發光部

19b‧‧‧通線式鋼線徑測定裝置的受光部

19c‧‧‧通線式鋼線徑測定裝置的滑輪

19d‧‧‧通線式鋼線徑測定裝置的滑輪

A、B、C、E、F‧‧‧箭頭

D‧‧‧間隙

L‧‧‧全長

P‧‧‧假想線

第1圖所示為本發明的熔融鋁鍍鋼線的製造方法之一實施型態的概略說明圖。

第2圖所示為第1圖所示的鋼線導入部控制裝置之一實施型態的概略斷面圖。

第3圖所示為第1圖以及第2圖所示的鋼線導入部控制裝置所使用的浴面控制裝置之一實施型態的概略斷面圖。

第4圖為本發明的熔融鋁鍍鋼線的製造方法中，將鋼線由熔融鋁鍍浴拉起之際的鋼線與熔融鋁鍍浴的浴面之邊界部的概略說明圖。

第5圖所示為測定各實施例以及各比較例所得的熔融鋁鍍鋼線之鍍敷被膜的平均厚度的方法之一實施型態的概略說明圖。

本發明的熔融鋁鍍鋼線的製造方法，如同前述其為將鋼線浸泡至熔融鋁鍍浴之後，將鋼線由該熔融鋁鍍浴連續拉起以製造熔融鋁鍍鋼線的方法，其特徵在於：在將鋼線浸泡至熔融鋁鍍浴之後，於由該熔融鋁鍍浴拉起的熔融鋁鍍鋼線與熔融鋁鍍浴的浴面的邊界部，使穩定化部件與該熔融鋁鍍浴的 浴面以及該熔融鋁鍍鋼線接觸，介隔該熔融鋁鍍鋼線而於與該穩定化部件相對向的位置配設用以吹送惰性氣體的噴嘴，由該噴嘴的前端以0.1~20kPa的壓力對前述邊界部吹送具有600~1000℃之溫度的惰性氣體。

如依本發明的熔融鋁鍍鋼線的製造方法，由於採用前述操作，即使熔融鋁鍍浴的浴溫為低的溫度，亦能夠效率良好的製造不易產生鍍敷被膜的厚度薄的部分，且表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線。

於本說明書中，所謂熔融鋁鍍浴的浴溫為低的溫度，是指熔融鋁鍍浴的浴溫為比該熔融鋁鍍浴的熔點高15℃以上的溫度，且比該熔融鋁鍍浴的熔點高20℃的溫度以下之溫度。

以下基於圖式說明本發明的熔融鋁鍍鋼線的製造方法，但本發明並不僅限於該圖式所述的實施型態。

第1圖所示為本發明的熔融鋁鍍鋼線的製造方法之一實施型態的概略說明圖。

本發明的熔融鋁鍍鋼線的製造方法，是將鋼線2浸泡至熔融鋁鍍浴1之後，將鋼線2由該熔融鋁鍍浴1連續拉起，藉此製造熔融鋁鍍鋼線3。

作為構成鋼線2的鋼材，例如是可舉出不鏽鋼、碳鋼等，但本發明並不僅限定於此些例示。

不鏽鋼為含有鉻(Cr)10質量%以上的合金鋼。作為不鏽鋼，例如是JIS G4309規定的沃斯田鐵(austenite)系的鋼材，肥粒體(ferrite)系的鋼材，麻田散鐵(martensite)系的鋼材等，但本發明並不僅限定於此些例示。作為不鏽鋼的 具體例，可舉出：以SUS301、SUS304等之通常被認為沃斯田鐵金相為準穩定性之不鏽鋼；SUS305、SUS310、SUS316等之穩定之沃斯田鐵系不鏽鋼；SUS405、SUS410L、SUS429、SUS430、SUS434、SUS436、SUS444、SUS447等之鐵氧體系不鏽鋼；SUS403、SUS410、SUS416、SUS420、SUS431、SUS440等之麻田散鐵系不鏽鋼等為首，被分類於SUS200系列之鉻-鎳-錳系之不鏽鋼等，但本發明並不僅限定於此些例示。

碳鋼為含有碳(C)0.02質量%以上的鋼材。作為碳鋼例如是可舉出JIS G3506的硬鋼線材的規格所規定的鋼材，JIS G3505軟鋼線材的規格所規定的鋼材，但本發明並不僅限定於此些例示。作為碳鋼的具體例，例如是可舉出硬鋼、軟鋼等，但本發明並不僅限定於此些例示。

在前述鋼材中，由提高熔融鋁鍍鋼線3的拉伸強度的觀點，較佳為不鏽鋼以及碳鋼。

鋼線2的直徑並沒有特別的限制，較佳是因應熔融鋁鍍鋼線3的用途而適當調整。例如是熔融鋁鍍鋼線3用於自動車的線束等用途的情形，鋼線2的直徑通常較佳為0.05~0.5mm左右。

鋼線2亦可以在施加熔融鋁鍍敷之前脫脂。鋼線2的脫脂例如可藉由下述方法進行：在將鋼線2浸泡在鹼脫脂液之後，水洗以將附著在鋼線2的鹼成分中和，再進行水洗而藉此脫脂的方法，將鋼線2浸泡在鹼脫脂液的狀態對鋼線2通電，藉此進行電解脫脂的方法。尚且，由提升脫脂力的觀點，亦可以在前述鹼脫脂液中含有界面活性劑。

於第1圖中，鋼線2由送出裝置4送出，沿箭頭A的方向連續通線並浸泡於鍍浴槽5內的熔融鋁鍍浴1中。

尚且，鋼線2為由碳鋼所構成的鋼線2的情形，由於即使對鋼線2進行脫脂，到進行熔融鋁鍍敷為止的期間，具有在鋼線2的表面產生鏽的疑慮，較佳是在送出裝置4至熔融鋁鍍浴1之間進行鋼線2的脫脂。碳鋼所構成的鋼線2的脫脂，能夠藉由與前述鋼線2的脫脂相同的方法進行。

熔融鋁鍍浴1亦可以僅使用鋁，因應需要，在不阻礙本發明的目的的範圍內亦可含有其他元素。作為前述其他元素例如是可舉出鎳、鉻、鋅、矽、銅、鐵等，但本發明並不僅限定於此些例示。在鋁中含有此些的其他元素的情形，能夠提高鍍敷被膜的機械強度，進而能夠提高熔融鋁鍍鋼線3的拉伸強度。前述的其他元素中，雖然依照鋼線2的種類而定，但由抑制鋼線2所含的鐵與鍍敷被膜所含的鋁之間產生具有脆性之鐵-鋁合金層，且於提高鍍敷被膜的機械強度的同時降低熔融鋁鍍浴1的熔點，藉此效率良好的鍍敷鋼線2的觀點，較佳為矽。

熔融鋁鍍鋼線3的表面亦可以形成鋁或鋁合金所構成的鍍敷被膜(未圖示)。鍍敷被膜的前述其他元素的含有率之下限值為0質量%，由充分的發現該其他元素所具有的性質的觀點，較佳為0.3質量%以上，更佳為0.5質量%以上，再更佳為1質量%以上，由抑制與鋁芯線接觸所致的電位差腐蝕之觀點，較佳為50質量%以下，更佳為20質量%以下，再更佳為15質量%以下。

尚且，於熔融鋁鍍浴1中具有不可避免的混入鎳、 鉻、鋅、銅、鐵等元素的情形。

如依本發明，由於如同後述的採用對鋼線2與熔融鋁鍍浴1的浴面的邊界部以0.1~20kPa的壓力吹送具有600~1000℃之溫度的惰性氣體之操作，即使是熔融鋁鍍浴1的浴溫低的情形，亦能夠效率良好的製造不易產生鍍敷被膜的厚度薄的部分，且表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線3。

由效率良好的製造不易產生鍍敷被膜的厚度薄的部分、且表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線3的觀點，熔融鋁鍍浴1的浴溫的下限值較佳是調整為比該熔融鋁鍍浴1的熔點高15℃以上。

由提升熱效率的觀點，熔融鋁鍍浴1的浴溫的上限值較佳是調整為比該熔融鋁鍍浴1的熔點高150℃的溫度以下的溫度，更佳是調整為比該熔融鋁鍍浴1的熔點高120℃的溫度以下的溫度，更進一層佳是調整為比該熔融鋁鍍浴1的熔點高80℃的溫度以下的溫度，再更佳是調整為比該熔融鋁鍍浴1的熔點高50℃的溫度以下的溫度，再更進一層佳是調整為比該熔融鋁鍍浴1的熔點高25℃的溫度以下的溫度，特佳是調整為比該熔融鋁鍍浴1的熔點高20℃的溫度以下的溫度。

尚且，熔融鋁鍍浴1的浴溫，是使將熱電偶插入用以保護熱電偶的保護管中的溫度感測器浸泡於由熔融鋁鍍浴1拉起鋼線2的附近，並位於由熔融鋁鍍浴1的浴面深約300mm的位置進行測定時的數值。

於本發明中，由效率良好的製造不易產生鍍敷被膜厚度薄的部分、且於表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線3之 觀點，在將鋼線2浸泡在熔融鋁鍍浴1之前，較佳是使鋼線2通過鋼線導入部控制裝置8，其中鋼線導入部控制裝置8具有用於加熱鋼線2的加熱裝置6以及用於防止鋼線2的表面附著氧化膜的浴面控制裝置7。

作為鋼線導入部控制裝置8，例如是第2圖所例舉的鋼線導入部控制裝置8等，但本發明並不僅限定於此些例示。第2圖所示為第1圖所示的鋼線導入部控制裝置8之一實施型態的概略斷面圖。鋼線導入部控制裝置8具有加熱裝置6以及浴面控制裝置7。

如第2圖所示，加熱裝置6例如是具有不鏽鋼等的鋼材所構成的管狀的加熱裝置本體6a。加熱裝置本體6a的內部6b成為用以使鋼線2於箭頭B方向通線的空洞。於加熱裝置本體6a的側面，配設有具有用以通氣加熱氣體的加熱氣體通氣口6c之支管6e。

作為通氣至加熱裝置6的加熱氣體，例如是以空氣為首而可例舉氮氣、氬氣、氦氣等的惰性氣體，但本發明並不僅限定於此些例示。此些之中，由從加熱裝置6的下端6d排出的加熱氣體從配設於該加熱裝置6下方的浴面控制裝置7的上端7a的導入口通氣至其內部，藉由使其內部成為惰性氣體環境，以防止浴面控制裝置7內的熔融鋁鍍浴1氧化之觀點，較佳為惰性氣體。由於加熱氣體的溫度依所使用的鋼線2的種類以及直徑、通線速度、加熱氣體的流量等的條件而異並無法一概的決定，較佳是以因應該條件而適當的加熱鋼線2的方式進行調整。

由效率良好的製造熔融鋁鍍鋼線3的觀點，鋼線2的加熱溫度較佳為60℃以上，更佳為80℃以上，再更佳為150℃以上，更進一層佳為200℃以上，由於其上限依鋼線2的種類等而異並無法一概決定，考慮到能源效率通常較佳為1000℃以下，更佳為900℃以下，再更佳為800℃以下。尚且，前述加熱溫度為基於下述實施例所述的方法測定時的溫度。

第2圖所示的加熱裝置本體6a的長度，只要是能夠以使鋼線2加熱為規定溫度的方式進行調整的長度即可，並沒有特別的限制，如例舉其中一例，例如是1~5m左右。而且，加熱裝置本體6a的內部6b的直徑，由於依使用的鋼線2的直徑以及種類等而異並無法一概決定，通常為鋼線2的直徑的1.5~50倍左右。如表示其中一例，例如是使用直徑為0.2mm的鋼線2的情形，加熱裝置本體6a的內部6b的直徑較佳為0.3~10mm左右。

於加熱裝置本體6a的側面，配設有具有加熱氣體通氣口6c之支管6e。藉由該支管6e的加熱氣體通氣口6c通氣加熱氣體，能夠加熱於加熱裝置6內通線的鋼線2，此外亦可以在支管6e內配設加熱器(未圖示)，藉由該加熱器而加熱於支管6e內通氣的加熱氣體。在第2圖所示的實施型態中配設有7根支管6e，但支管6e的數量並沒有特別的限制，該支管6e的數目可僅為1根，亦可為2~10根左右。

於第2圖所示的實施型態中，加熱裝置6的下端6d與該加熱裝置6的下方配設的浴面控制裝置7的上端7a之間設有間隙D。由從該間隙D效率良好的排出加熱氣體的觀 點，前述間隙D較佳為3~10mm左右。尚且，並非一定要設置間隙D，亦可以由不同部件構成加熱裝置6以及浴面控制裝置7，將兩者藉由螺絲嵌合等而一體化。於將加熱裝置6以及浴面控制裝置7一體化的情形，因應需要亦可以於加熱裝置6或是浴面控制裝置的側面設置用以將於加熱裝置6的內部通氣的加熱氣體排出的排出口(未圖示)。

尚且，於本發明中，例如是可以使用通電加熱裝置、感應加熱裝置來取代加熱裝置6。

作為浴面控制裝置7，例如是可例舉第3圖所示的浴面控制裝置7，但本發明並不僅限定於此些例示。第3圖所示為浴面控制裝置7之一實施型態的概略斷面圖。

浴面控制裝置7，例如是可例舉第3圖所示的浴面控制裝置7，但本發明並不僅限定於此些例示。第3圖所示為第1圖以及第2圖所示的鋼線導入部控制裝置8所使用的浴面控制裝置7之一實施型態的概略斷面圖。

如第3圖所示，浴面控制裝置7具有管狀體9，管狀體9具有用以使鋼線2於其內部於箭頭C方向貫通之貫通孔9a。浴面控制裝置7的全長L通常較佳為30~500mm，更佳為40~300mm，再更佳為50~100mm。

管狀體9具有用以使由浸泡於熔融鋁鍍浴1側的一端的端部沿長邊方向至第3圖所示的假想線P為止浸泡於熔融鋁鍍浴1的浸泡區域9b。浸泡區域9b的長度，通常較佳為2~20mm，更佳為5~15mm以上。

於管狀體9的長邊方向，未浸泡於熔融鋁鍍浴1 的部分之長度通常較佳為5mm以上，更佳為10mm以上。

管狀體9所具有的貫通孔9a的開口部之面積與熔融鋁鍍敷所使用的鋼線2的橫斷面(亦即是鋼線2的斷面)之面積的比〔管狀體9所具有的貫通孔9a的開口部之面積/鋼線2的橫斷面之面積〕的數值，由鋼線2圓滑的導入管狀體9的貫通孔9a內的觀點，較佳為3以上，由防止於鋼線2附著氧化膜的觀點，較佳為4000以下，更佳為3000以下，再更佳為2000以下，更進一層佳為1000以下。

管狀體9所具有的貫通孔9a的開口部的形狀為任意形狀，亦可為圓形，亦可為其他的形狀。管狀體9所具有的貫通孔9a的開口部與鋼線2的間隙(clearance)，由防止管狀體9的貫通孔9a的內壁與鋼線2的滑動之觀點，較佳為10μm以上，更佳為20μm以上，再更佳為50μm以上，更進一層佳為100μm以上。

尚且，管狀體9所具有的貫通孔9a的開口部，如第3圖所示，為於管狀體9的一端用以導入鋼線2的導入口9c之開口部9d，以及於管狀體9的另一端用以排出鋼線2的排出口9e之開口部9f。開口部9d以及開口部9f的面積以及形狀可為相同，亦可為不同，但由鋼線2在管狀體9的貫通孔9a內圓滑的通線，避免管狀體9的貫通孔9a的內壁與鋼線2滑動，效率良好的製造於表面全形成鍍敷被膜之熔融鋁鍍鋼線3的觀點，如第2圖所示，開口部9d以及開口部9f的面積以及形狀較佳為個別相同。

因應需要通過鋼線導入部控制裝置8的鋼線2，浸 泡於熔融鋁鍍浴1。

由效率良好的製造熔融鋁鍍鋼線3的觀點，鋼線2的通線速度為100m/min以上，由抑制形成於熔融鋁鍍浴1的浴面之氧化膜飛散，效率良好的製造於表面幾乎不附著氧化膜之熔融鋁鍍鋼線3的觀點，較佳為1000m/min以下，更佳為800m/min以下。

鋼線2於熔融鋁鍍浴1的浸泡時間(鍍敷時間)，以於鋼線2的表面上形成的鍍敷被膜成為規定厚度的方式進行調整。鋼線2於熔融鋁鍍浴1的浸泡時間(鍍敷時間)，因所要求的鍍敷被膜的厚度、熔融鋁鍍浴1的浴溫等而不同並無法一概決定，但通常為0.3~1秒鐘左右。

其次，如第1圖所示，浸泡於熔融鋁鍍浴1的鋼線2由熔融鋁鍍浴1的浴面10拉起，藉此於鋼線2的表面形成熔融鋁鍍浴1的鍍敷被膜，得到熔融鋁鍍鋼線3。

如第4圖所示，鋼線2由熔融鋁鍍浴1沿箭頭E方向拉起時，伴隨著由熔融鋁鍍浴1拉起的熔融鋁鍍鋼線3而熔融鋁鍍浴1的浴面10亦上昇，藉此形成彎月面(meniscus)17。彎月面17的前端17a向上方伸長時，該彎月面17的前端17a凝固成為鋁塊，具有該鋁塊作為異物而附著熔融鋁鍍鋼線3的鍍敷被膜18的疑慮。

因此，為了抑制彎月面17的前端17a過度向上方延伸而導致鋁塊等的異物附著於熔融鋁鍍鋼線3的表面，在由熔融鋁鍍浴1拉起的熔融鋁鍍鋼線3與熔融鋁鍍浴1的浴面10的邊界部，使穩定化部件11與熔融鋁鍍浴1的浴面10以及熔 融鋁鍍鋼線3接觸，並介隔熔融鋁鍍鋼線3而於與穩定化部件11相對向的位置配設用以吹送惰性氣體的噴嘴12。

尚且，第4圖為本發明的熔融鋁鍍鋼線的製造方法中，將鋼線2由熔融鋁鍍浴1拉起之際的鋼線2與熔融鋁鍍浴1的浴面10之邊界部的概略說明圖。

作為穩定化部件11，例如是可舉出於表面捲繞耐熱布材11a的不鏽鋼製的方棒等。作為耐熱布材11a，例如是可舉出含有陶瓷纖維、碳纖維、芳綸纖維、醯亞胺纖維等的耐熱性纖維之織布或不織布等，但本發明並不僅限定於此些例示。由抑制於熔融鋁鍍鋼線3的表面附著鋁塊的觀點，較佳是使耐熱布材11a以該耐熱布材11a中未附著鋁塊的面(新生面)與熔融鋁鍍鋼線3接觸。

穩定化部件11較佳是與熔融鋁鍍浴1的浴面10以及熔融鋁鍍鋼線3兩者同時接觸。此種使穩定化部件11與熔融鋁鍍浴1的浴面10以及熔融鋁鍍鋼線3兩者同時接觸的情形，藉由抑制熔融鋁鍍浴1的浴面10的脈動而抑制彎月面17的脈動，從而能夠於鋼線2的表面形成均勻的鍍敷被膜18。尚且，於穩定化部件11與熔融鍍敷鋼線3接觸之際抑制熔融鍍敷鋼線3的微小振動之觀點，因應需要亦可以將穩定化部件11輕輕的壓附於熔融鋁鍍鋼線3而用以對熔融鋁鍍鋼線3施加張力。

介隔熔融鋁鍍鋼線3而於與穩定化部件11相對向的位置配設用以吹送惰性氣體的噴嘴12。噴嘴的前端12a以向熔融鋁鍍鋼線3與熔融鋁鍍浴1的浴面10的邊界部吹送惰性氣體的方式而配設。由迴避噴嘴12的前端12a與熔融鋁鍍鋼 線3接觸，效率良好的製造熔融鋁鍍鋼線3的觀點，從熔融鋁鍍鋼線3至噴嘴12的前端12a為止的距離(最短距離)較佳為1mm以上，由熔融鋁鍍浴1的浴溫即使為低的溫度，亦得到幾乎不產生鍍敷被膜18的厚度薄的部分，於表面幾乎不附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線3的觀點，較佳為50mm以下，更佳為40mm以下，更進一層佳為30mm以下，再更佳為10mm以下，再更進一層佳為5mm以下。

由確實的將噴嘴12的前端12a所吐出的惰性氣體吹送至熔融鋁鍍鋼線3與熔融鋁鍍浴1的浴面10的邊界部，藉此效率良好的製造熔融鋁鍍鋼線3的觀點，噴嘴12的前端12a的內徑較佳為1mm以上，更佳為2mm以上，由熔融鋁鍍浴1的浴溫即使為低的溫度，亦得到幾乎不產生鍍敷被膜18的厚度薄的部分，於表面幾乎不附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線3的觀點，較佳為15mm以下，更佳為10mm以下，再更佳為5mm以下。

惰性氣體例如是可從第1圖所示的惰性氣體供給裝置13經由配管14供給至噴嘴12。尚且，為了調整惰性氣體的流量，亦可以在惰性氣體供給裝置13或配管14設置例如是閥等的流量控制裝置(未圖示)。

惰性氣體意味對熔融的鋁為惰性的氣體。作為惰性氣體，例如是可舉出氮氣、氬氣、氦氣，但本發明並不僅限定於此些例示。在惰性氣體中較佳為氮氣。尚且，在不阻礙本發明的目的的範圍內，於惰性氣體中亦可以含有氧氣、二氧化碳氣體等。

由噴嘴12的前端12a所吐出的惰性氣體的壓力調 整為0.1~20kPa，並將惰性氣體的溫度調整為600~1000℃。本發明在將鋼線2浸泡於熔融鋁鍍浴1之後，由熔融鋁鍍浴1拉起之際，由於從噴嘴12的前端12a向融鋁鍍鋼線3與熔融鋁鍍浴1的浴面10的邊界部吹送的惰性氣體之壓力調整為0.1~20kPa，並將惰性氣體的溫度調整為600~1000℃，熔融鋁鍍浴1的浴溫即使為低的溫度，亦能夠得到幾乎不產生鍍敷被膜18的厚度薄的部分，於表面幾乎不附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線3。

由熔融鋁鍍浴1的浴溫即使為低的溫度，亦得到表面幾乎不附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線3的觀點，從噴嘴12的前端12a吐出的惰性氣體的壓力為0.1kPa以上，由熔融鋁鍍浴1的浴溫即使為低的溫度，得到幾乎不產生鍍敷被膜18的厚度薄的部分之熔融鋁鍍鋼線3的觀點而為20kPa以下，較佳為2kPa以下。

尚且，噴嘴12的前端12a所吐出的惰性氣體的壓力，是在從噴嘴12的前端12a部離開2mm的距離，將內徑0.5mm的不鏽鋼製的管以該管的前端與噴嘴12的前端12a相對向的方式插入噴嘴12內的惰性氣體中，以壓力感測器測定該管前端的惰性氣體的氣體壓力時的數值。

一般而言熔融鋁鍍浴1的浴溫，在考慮到熱效率的情形低者較佳。但是，該熔融鋁鍍浴1的浴溫低的情形，容易在熔融鋁鍍鋼線3的表面產生鋁塊。

相對於此，本發明的熔融鋁鍍浴1的浴溫即使為低的溫度，由於從噴嘴12的前端12a所吐出的惰性氣體的溫度調整為600℃以上，能夠得到表面幾乎不附著鋁塊的熔融鋁 鍍鋼線3。

由熔融鋁鍍浴1的浴溫即使為低的溫度，亦得到幾乎不產生鍍敷被膜18的厚度薄的部分、表面幾乎不附著鋁塊之熔融鋁鍍鋼線3的觀點，從噴嘴12的前端12a所吐出的惰性氣體的溫度為600℃以上，由提高熱效率的觀點為1000℃以下，較佳為800℃以下，更佳為750℃以下。

尚且，噴嘴12的前端12a所吐出的惰性氣體的溫度，是在從噴嘴12的前端12a離開2mm的距離，將例如是直徑1.6mm的套管式熱電偶等的測溫用熱電偶插入惰性氣體中以進行測定時的數值。

由效率良好的防止彎月面17的表面氧化的觀點，從噴嘴12的前端12a吐出的惰性氣體的體積流量較佳為2L(升)/min以上，更佳為5L/min以上，再更佳為10L/min以上，由熔融鋁鍍浴1的浴溫即使為低的溫度，亦得到幾乎不產生鍍敷被膜18的厚度薄的部分，於表面幾乎不附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線3的觀點，較佳為200L/min，更佳為150L/min，再更佳為100L/min。

將熔融鋁鍍鋼線3從熔融鋁鍍浴1的浴面10拉起之際的拉起速度並沒有特別的限定，由於藉由適當調整該拉起速度而能夠調整熔融鋁鍍鋼線3的表面存在之鍍敷被膜18的平均厚度，因此較佳是因應該鍍敷被膜18的平均厚度而適當調整。

尚且，為了於熔融鋁鍍鋼線3拉起的過程中使熔融鋁鍍鋼線3冷卻，且使形成於表面的被膜18效率良好的凝 固，如第1圖所示，因應需要亦可以於噴嘴12的上部配設冷卻裝置15。冷卻裝置15例如是藉由對熔融鋁鍍鋼線3吹送氣體、液體的霧等，而能夠冷卻該熔融鋁鍍鋼線3。

依上述所製造的熔融鋁鍍鋼線3，如第1圖所示的例如是能夠以捲取裝置16等而回收。

由抑制進行捻線加工、捻縫加工等之際作為底材的鋼線2露出於外部，並提高每單位直徑的機械強度之觀點，存在於熔融鋁鍍鋼線3的表面的鍍敷被膜18的平均厚度較佳為5~10μm左右。

由抑制進行捻線加工、捻縫加工等之際作為底材的鋼線2露出於外部，並提高每單位直徑的機械強度之觀點，存在於熔融鋁鍍鋼線3的表面的鍍敷被膜18的薄壁部的最小厚度較佳為1μm以上，更佳為2μm以上。

由效率良好的在鋼線2形成平滑的鍍敷被膜18的觀點，在將鋼線2浸泡於熔融鋁鍍浴1之前，亦可對鋼線2的表面施行預鍍處理。作為構成預鍍處理的金屬，例如是可舉出鋅、鎳、鉻、此些的合金等，但本發明並不僅限定於此些例示。而且，藉由該預鍍處理形成於鋼線2表面的鍍敷被膜18，可以僅形成1層，亦可以是由相同或不同的金屬所構成的鍍敷被膜18。

於藉由前述所得的熔融鋁鍍鋼線3，因應需要亦可以使用拉伸機等施行抽線加工，以抽線模(dice)等使其具有希望的外徑。

藉由本發明的熔融鋁鍍鋼線的製造方法所得的熔融鋁鍍鋼線3，例如是能夠適用於自動車的線束等。

【實施例】

其次基於實施例更為詳細的說明本發明，但本發明並不僅限於此些實施例。

實施例1~100以及比較例1~11

各實施例以及各比較例以第1圖所示的熔融鋁鍍鋼線的製造方法的實施型態為基準，製造熔融鋁鍍鋼線。

作為鋼線使用具有以下各表所示的直徑且為各表所示的鋼種所構成的鋼線，使用該鋼線的表面未施加鍍鋅處理的鋼線(各表的(「預Zn」的欄位記載為「無」)或是具有平均厚度為5μm以下之鋅鍍膜的鋼線(各表的(「預Zn」的欄位記載為「有」)。各表的鋼種的欄位所述的37A表示含有0.37質量%的碳之硬鋼所構成的鋼線。

尚且，前述未施加鍍鋅的鋼線，在浸泡至熔融鋁鍍浴之前，藉由浸泡於含有界面活性劑的原矽酸鈉的脫脂液以施行脫脂。

而且，在將鋼線浸泡於熔融鋁鍍浴之前，如第2圖所示通過鋼線導入部控制裝置8，藉由加熱裝置6將鋼線預備加熱至約400℃。作為加熱氣體使用氮氣。尚且，預備加熱溫度是藉由準備於鋼線連接熱電偶者，並於維持規定溫度的加熱裝置6中使該熱電偶與鋼線一併通過以測定。

而且，作為第2圖所示的鋼線導入部控制裝置8所使用的浴面控制裝置7，如第3圖所示，使用管狀體9所具有的貫通孔9a的導入口9c之開口部9d與排出口9e之開口部9f的形狀、尺寸以及面積相同的浴面控制裝置7，管狀體9所 具有的貫通孔9a之開口部的面積與鋼線的橫剖面的面積之比〔管狀體9所具有的貫通孔9a之開口部的面積/鋼線的橫剖面的面積〕設定為57，經由該浴面控制裝置7而使鋼線浸泡於熔融鋁鍍浴0.3~1秒鐘。

作為熔融鋁鍍浴，使用熔融鋁鍍浴(鋁的純度：99.7%以上，各表的「熔融Al鍍的種類」的欄位記載為「Al」)、含有4質量%的矽的熔融鋁鍍浴(各表的「熔融Al鍍的種類」的欄位記載為「4%Si」)、含有8質量%的矽的熔融鋁鍍浴(各表的「熔融Al鍍的種類」的欄位記載為「8%Si」)、含有11質量%的矽的熔融鋁鍍浴(各表的「熔融Al鍍的種類」的欄位記載為「11%Si」)、含有13質量%的矽的熔融鋁鍍浴(各表的「熔融Al鍍的種類」的欄位記載為「13%Si」)，以各表所示的浴溫並以各表所示的通線速度(鋼線的拉起速度)使鋼線浸泡於熔融鋁鍍浴之後，從該熔融鋁鍍浴拉起。

此時，於由熔融鋁鍍浴拉起的熔融鋁鍍鋼線與熔融鋁鍍浴的浴面的邊界處，使浴面以及該熔融鋁鍍鋼線與寬度為40mm的穩定化部件接觸。尚且，作為穩定化部件使用於表面捲繞有耐熱布材的不繡鋼製的方棒，將熔融鋁鍍鋼線與耐熱布材的接觸長度調整為5mm。

而且，以使噴嘴的前端位於離前述熔融鋁鍍鋼線2mm的位置的方式，配設具有各表所示的前端的內徑之噴嘴，並從該噴嘴的前端將調整為各表所示溫度的惰性氣體(氮氣)以各表所示的體積流量以及壓力吹送至熔融鋁鍍鋼線與熔融鋁鍍浴的浴面的邊界部。

藉由進行以上的操作，得到形成有具有各表所示的平均厚度以及薄壁部之最小厚度的鍍敷被膜的熔融鋁鍍鋼線。

尚且，鍍敷被膜的平均厚度的測定方法如下所示。而且，薄壁部之最小厚度的測定方法記載於下述的「(2)鍍敷被膜的薄壁部之最小厚度的測定」的欄位。

〔鍍敷被膜的平均厚度的測定方法〕

各實施例以及各比較例所得的熔融鋁鍍鋼線的鍍敷被膜的平均厚度的測定，基於第5圖所示的實施型態以進行。第5圖所示為測定各實施例以及各比較例所得的熔融鋁鍍鋼線之鍍敷被膜的平均厚度的方法之一實施型態的概略說明圖。

如第5圖所示，作為通線式鋼線徑測定裝置19，使用具有配置於鉛直方向的一對滑輪19c以及滑輪19d，以及於滑輪19c以及滑輪19d之間的中央部於水平方向配設的2台之具有一對發光部19a以及受光部19b的光學式外徑測定器[(股)KEYENCE製，品項：LS-7000]之通線式鋼線徑測定裝置19。使一對的發光部19a與受光部19b互相對向，鄰接的發光部19a與受光部19b如第5圖所示的配設為呈90°的角度。

各實施例或是各比較例所得的長度100m的熔融鋁鍍鋼線3以通線速度100m/min的速度於箭頭F方向行走於滑輪19c與滑輪19d之間，並於熔融鋁鍍鋼線3的長度方向以約1.4mm的間隔以通線式鋼線徑測定裝置19測定熔融鋁鍍鋼線3的外徑。尚且，該外徑的測定點數約為71000點。

其次，求取前述測定的熔融鋁鍍鋼線的外徑的平均值，由該平均值減去鍍敷被膜形成前的鋼線的直徑(下述各 表所示的鋼線的直徑)，藉由將所得的數值除以2，求得鍍敷被膜的平均厚度。其結果表示於各表。

〔鍍敷被膜的性能的評價〕

作為前述所得的熔融鋁鍍鋼線的性能，對於鋁塊的附著性以及鍍敷被膜的薄壁部的最小厚度的穩定性基於下述方法調查。其結果表示於各表。

(1)鋁塊的附著性

使長度300m的熔融鋁鍍鋼線以100m/min的通線速度行走，測定遍及該熔融鋁鍍鋼線的全長之熔融鋁鍍鋼線的外徑，調查有無局部的外徑變大的凸起部分。藉由目視觀察於局部的外徑變大的凸起部分是否附著有鋁塊，基於下述的評價基準評價鋁塊的附著性。尚且，熔融鋁鍍鋼線的外徑使用光學式外徑測定器〔(股)KEYENCE製，品項：LS-7000〕測定。

(評價基準)

○：認定為無鋁塊的附著。

×：認定為有鋁塊的附著。

(2)鍍敷被膜的薄壁部之最小厚度的測定

為了求得鍍敷被膜的薄壁部之最小厚度，觀察熔融鋁鍍鋼線的斷面。更具體而言，由熔融鋁鍍鋼線任意的切出300mm的試驗體，進而由該試驗體切出6個試驗片後，將該試驗片包埋於樹脂，裁斷經包埋的樹脂，並藉由研磨其裁斷面以使熔融鋁鍍鋼線的斷面露出。此斷面以光學顯微鏡(倍率：500倍)觀察，並測定鍍敷被膜的薄壁部的最小厚度。對於測定的6個試驗片的鍍敷被膜的薄壁部之最小厚度中，以最為小的厚度作 為該鍍敷被膜的薄壁部之最小厚度。

(3)鍍敷被膜的薄壁部之最小厚度的穩定性

由前述求得的鍍敷被膜的薄壁部之最小厚度，基於下述評價基準評價鍍敷被膜的薄壁部之最小厚度的穩定性。

(評價基準)

◎：鍍敷被膜的薄壁部的最小厚度為2μm以上。

○：鍍敷被膜的薄壁部的最小厚度為1μm以上、未滿2μm。

×：鍍敷被膜的薄壁部的最小厚度為未滿1μm。

(4)綜合評價

基於鋁塊的附著性以及鍍敷被膜的薄壁部之最小厚度的穩定性評價結果，基於下述的評價基準進行綜合評價。

(評價基準)

◎：鋁塊的附著性之評價為○，鍍敷被膜的薄壁部之最小厚度的穩定性之評價為◎(優秀)。

○：鋁塊的附著性以及鍍敷被膜之評價皆為○(優良)。

×：鋁塊的附著性以及鍍敷被膜之評價中存在有×(不合格)。

如依各實施例，如第1~5表所示，藉由將用以吹送至鋼線與熔融鋁鍍浴的浴面之邊界部的惰性氣體的壓力調整為0.1~20kPa，並將該惰性氣體的溫度調整為600~1000℃，可知能夠效率良好的製造不易產生鍍敷被膜的厚度薄的部分，且表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線。進而，如依實施例32、實施例36、實施例40、實施例46、實施例50以及實施例96~100，如第2表以及第5表所述，可知熔融鋁鍍浴的浴溫即使是比該熔融鋁鍍浴的熔點高15℃以上的溫度、且比該熔融鋁鍍浴的熔點高20℃的溫度以下之溫度此種的低的溫度，能夠效率良好的製造不易產生鍍敷被膜的厚度薄的部分，且表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線。

相對於此，如依比較例1、比較例6以及比較例7，如第6表所示，可知由於吹送至鋼線與熔融鋁鍍浴的浴面之邊界部的惰性氣體之溫度比600℃低，熔融鋁鍍浴的浴溫為比該熔融鋁鍍浴的熔點高20℃的溫度，無法製造表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線。

而且，如依比較例2，如第6表所示，可知即使將吹送至鋼線與熔融鋁鍍浴的浴面之邊界部的惰性氣體之溫度以及壓力調整至所希望的溫度以及壓力，由於熔融鋁鍍浴的浴溫為比該熔融鋁鍍浴的熔點高15℃的溫度更低的溫度，無法製造表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線。

而且，如依比較例3~5以及比較例8~11，如第6表所示，可知即使將熔融鋁鍍浴的浴溫調整為比該熔融鋁鍍浴的熔點高20℃以上的溫度，由於吹送至鋼線與熔融鋁鍍浴的 浴面之邊界部的惰性氣體之壓力為0.1~20kPa的範圍外，無法製造不易產生鍍敷被膜的厚度薄的部分，且表面不易附著鋁塊的熔融鋁鍍鋼線。

【產業上的可利用性】

藉由本發明的製造方法所得的熔融鋁鍍鋼線，例如是能夠適用於自動車的線束等。

1‧‧‧熔融鋁鍍浴

2‧‧‧鋼線

3‧‧‧熔融鋁鍍鋼線

4‧‧‧送出裝置

5‧‧‧鍍浴槽

6‧‧‧加熱裝置

7‧‧‧浴面控制裝置

8‧‧‧鋼線導入部控制裝置

10‧‧‧熔融鋁鍍浴的浴面

11‧‧‧穩定化部件

11a‧‧‧穩定化部件的耐熱布材

12‧‧‧噴嘴

12a‧‧‧噴嘴的前端

13‧‧‧惰性氣體供給裝置

14‧‧‧配管

15‧‧‧冷卻裝置

16‧‧‧捲取裝置

A‧‧‧箭頭

Claims (3)

1. 一種熔融鋁鍍鋼線的製造方法，將鋼線浸泡至熔融鋁鍍浴之後，將鋼線由該熔融鋁鍍浴連續拉起以製造熔融鋁鍍鋼線，其特徵在於：在將鋼線浸泡至該熔融鋁鍍浴之後，於由該熔融鋁鍍浴拉起的熔融鋁鍍鋼線與熔融鋁鍍浴的浴面的邊界部，使穩定化部件與該熔融鋁鍍浴的浴面以及該熔融鋁鍍鋼線接觸，介隔該熔融鋁鍍鋼線而於與該穩定化部件相對向的位置配設用以吹送惰性氣體的噴嘴，由該噴嘴的前端以0.1~20kPa的壓力對前述邊界部吹送具有600~1000℃之溫度的惰性氣體。
2. 如申請專利範圍第1項所述的熔融鋁鍍鋼線的製造方法，其中前述鋼線為碳鋼或不鏽鋼所構成的鋼線。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的熔融鋁鍍鋼線的製造方法，其中前述熔融鋁鍍浴的浴溫調整為比該熔融鋁鍍浴的熔點高15℃以上。