TWI708871B - 熔融鋁鍍鋼線的製造方法 - Google Patents

Abstract

熔融鋁鍍鋼線的製造方法的特徵為：在使鋼線(2)浸漬於熔融鋁電鍍液(1)之鋼線(2)的浸漬部(6)，由具有用以使鋼線(2)配線於內部的貫穿孔(8)，且總長是10~1000mm的管狀體(9)所構成，並在從管狀體(9)之一端的端部沿著管狀體(9)的長度方向在長度2~400mm的範圍內具有浸漬於熔融鋁電鍍液(1)的浸漬區域(9a)，在使貫穿孔(8)之開口部的面積與鋼線(2)之在橫截面的面積之比[管狀體(9)所具有之貫穿孔(8)之開口部的面積/鋼線(2)之在橫截面的面積]的值是3~4000之鋼線導入裝置(7)的浸漬區域(9a)浸漬於熔融鋁電鍍液(1)之狀態使鋼線(2)配線於鋼線導入裝置(7)內後，浸漬於熔融鋁電鍍液(1)。

Description

熔融鋁鍍鋼線的製造方法

本發明係有關於一種熔融鋁鍍鋼線的製造方法。更詳細地說明之，本發明係有關於一種例如可適合用於汽車的線束等之熔融鋁鍍鋼線的製造方法及一種可適合地用於該熔融鋁鍍鋼線的製造方法的熔融鋁電鍍用鋼線導入裝置。

此外，在本專利說明書，熔融鋁鍍鋼線意指使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液後，從該熔融鋁電鍍液連續地拉升鋼線，藉此，被實施鋁電鍍的鋼線。又，熔融鋁電鍍液意指熔融之鋁的電鍍液。

在汽車之線束等所使用的電線，以往使用銅線。可是，近年來，替代銅線，作為可在不損害導電性下設法輕量化的電線，期望開發由是比銅線更輕之鋁線與強度比鋁更高的金屬線所相鉸之複合電線。作為強度比鋁更高的金屬線，提議對鋼芯線實施熔融鋁鍍之熔融A1鋁鍍鋼線(例如參照專利文獻1之請求項1及段落[0004])。

該熔融A1鋁鍍鋼線係根據在使由鋼芯線所構成之原料鋼線或在鋼芯線之表面具有鍍鋅層或鍍鎳層的電鍍鋼線所構成之原料鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液後，連續地拉升至氣相空間的方法所製造(例如參照專利文獻1之段落[0024])。

【先行專利文獻】

【專利文獻】

[專利文獻1]特開2014-185355號公報

可是，在該方法，在原料鋼線是鋼芯線或在芯線之表面具有鍍鎳層的電鍍鋼線時，在使這些鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液後，連續地拉升至氣相空間時，可能發生在所得之熔融鋁鍍鋼線的表面未形成鍍被膜之處。

本發明係鑑於該習知技術而開發的，其目的在於提供一種可高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線的製造方法及一種可適合用於該熔融鋁鍍鋼線的製造方法的熔融鋁電鍍用鋼線導入裝置。

本發明係有關於如下：

(1)一種熔融鋁鍍鋼線的製造方法，係使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液後，從該熔融鋁電鍍液連續地拉升鋼線，藉此，製造熔融鋁鍍鋼線的方法，其特徵為：在使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液之鋼線的浸漬部，由具有用以使鋼線配線於內部的貫穿孔，且總長是10~1000mm的管狀體所構成，並從該管狀體之一端的端部沿著該管狀體的長度方向在長度2~400mm的範圍內具有浸漬於熔融鋁電鍍液的浸漬區域，在使貫穿孔之開口部的面積與熔融鋁鍍所使用之鋼線之在橫截面的面積之比[管狀體所具有之貫穿孔之開口部的面積/鋼線之在橫截面的面積]的值是 3~4000之鋼線導入裝置的浸漬區域浸漬於熔融鋁電鍍液之狀態使鋼線配線於鋼線導入裝置內後，浸漬於熔融鋁電鍍液。

(2)如該(1)項所記載之熔融鋁鍍鋼線的製造方法，其中鋼線係由碳鋼或不銹鋼所構成之鋼線。

(3)一種熔融鋁電鍍用鋼線導入裝置，係在使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液後，從該熔融鋁電鍍液連續地拉升鋼線，藉此，製造熔融鋁鍍鋼線時，在使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液之鋼線的浸漬部所使用之鋼線導入裝置，其特徵為：由具有用以使鋼線貫穿於內部的貫穿孔，且總長是10~1000mm的管狀體所構成，並從該管狀體之一端的端部沿著該管狀體的長度方向在長度2~400mm的範圍內具有浸漬於熔融鋁電鍍液的浸漬區域，貫穿孔之開口部的面積與在熔融鋁鍍所使用之鋼線之在橫截面的面積之比[管狀體所具有之貫穿孔之開口部的面積/鋼線之在橫截面的面積]的值是3~4000。

若依據本發明之熔融鋁鍍鋼線的製造方法及熔融鋁電鍍用鋼線導入裝置，具有可高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線之優異的效果。

1‧‧‧熔融鋁電鍍液

2‧‧‧鋼線

3‧‧‧熔融鋁鍍鋼線

4‧‧‧送出裝置

5‧‧‧電鍍液槽

6‧‧‧鋼線之浸漬部

7‧‧‧鋼線導入裝置

8‧‧‧貫穿孔

9‧‧‧管狀體

9a‧‧‧管狀體之浸漬區域

9b‧‧‧管狀體之導入口

9c‧‧‧在管狀體之導入口的開口部

9d‧‧‧管狀體之排出口

9e‧‧‧在管狀體之排出口的開口部

10‧‧‧熔融鋁電鍍液之液面

11‧‧‧穩定化構件

11a‧‧‧穩定化構件之耐熱布材

12‧‧‧噴嘴

12a‧‧‧噴嘴之前端

13‧‧‧惰性氣體供給裝置

14‧‧‧配管

15‧‧‧冷卻裝置

16‧‧‧捲繞裝置

17‧‧‧加熱裝置

18‧‧‧鍍被膜

19‧‧‧配線式鋼線徑測量裝置

19a‧‧‧配線式鋼線徑測量裝置之發光部

19b‧‧‧配線式鋼線徑測量裝置之受光部

19c‧‧‧配線式鋼線徑測量裝置之滑輪

19d‧‧‧配線式鋼線徑測量裝置之滑輪

第1圖係表示本發明之熔融鋁鍍鋼線的製造方法之一實施形態的示意說明圖。

第2圖係表示本發明之熔融鍍鋁用鋼線導入裝置之一實施形態的示意剖面圖。

第3圖係表示本發明之熔融鋁鍍鋼線的製造方法之其他的一實施形態的示意說明圖。

第4圖係在本發明之熔融鋁鍍鋼線的製造方法，從熔融鋁電鍍液拉升鋼線時之鋼線與熔融鋁電鍍液的液面之邊界部的示意說明圖。

第5圖係表示測量在各實施例及各比較例所得之熔融鋁鍍鋼線的鍍被膜之平均厚度的方法之一實施形態的示意說明圖。

本發明之熔融鋁鍍鋼線的製造方法係如上述所示，使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液後，從該熔融鋁電鍍液連續地拉升鋼線，藉此，製造熔融鋁鍍鋼線的方法，其特徵為：在使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液之鋼線的浸漬部，由具有用以使鋼線配線於內部的貫穿孔，且總長是10~1000mm的管狀體所構成，並從該管狀體之一端的端部沿著該管狀體的長度方向在長度2~400mm的範圍內具有浸漬於熔融鋁電鍍液的浸漬區域，在使貫穿孔之開口部的面積與熔融鋁鍍所使用之鋼線之在橫截面的面積之比[管狀體所具有之貫穿孔之開口部的面積/鋼線之在橫截面的面積]的值是3~4000之鋼線導入裝置的浸漬區域浸漬於熔融鋁電鍍液之狀態使鋼線配線於鋼線導入裝置內後，使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液。

若依據本發明之熔融鋁鍍鋼線的製造方法，因為採用上述之操作，所以可高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體的熔融鋁鍍鋼線。

又，在使用本發明之熔融鋁電鍍用鋼線導入裝 置，製造熔融鋁鍍鋼線的情況，在鋼線從氣相空間被浸漬於熔融鋁電鍍液處，抑制在熔融鋁電鍍液之表面所產生之氧化膜伴隨鋼線被導往熔融鋁電鍍液中。藉此，因為鋼線與熔融鋁電鍍液的反應性提高，所以可抑制在熔融鋁電鍍液之表面未形成鍍被膜之處的發生。

在以下，根據圖面，說明本發明之熔融鋁鍍鋼線的製造方法，但是本發明係不是被限定為僅在該圖面所記載之實施形態。

第1圖係表示本發明之熔融鋁鍍鋼線的製造方法之一實施形態的示意說明圖。

在本發明之熔融鋁鍍鋼線的製造方法，在使鋼線2浸漬於熔融鋁電鍍液1後，從該熔融鋁電鍍液1連續地拉升鋼線2，藉此，製造熔融鋁鍍鋼線3。

作為構成鋼線2的鋼材，列舉例如不銹鋼、碳鋼等，但是本發明係不是被限定為僅該舉例表示。

不銹鋼係含有10質量%以上之鉻(Cr)的合金鋼。作為不銹鋼，列舉例如JIS G4309所規定之沃斯田鐵系的鋼材、肥粒鐵系的鋼材、麻田散鐵系的鋼材等，但是本發明係不是被限定為僅該舉例表示。作為不銹鋼之具體實例，列舉以SUS301、SUS304等之一般沃斯田鐵相是準穩定的不銹鋼；SUS305、SUS310、SUS316等之穩定沃斯田鐵系不銹鋼；SUS405、SUS410L、SU429、SUS430、SUS434、SUS436、SUS444、SUS447等之肥粒鐵系不銹鋼；SUS403、SUS410、SU416、SUS420、SUS431、SUS440等之麻田散鐵系不銹鋼等 為首，被分類為SUS200序號之鉻-鎳-錳系不銹鋼等，但是本發明係不是被限定為僅該舉例表示。

碳鋼係係含有0.02質量%以上之碳(C)的鋼材。作為碳鋼，列舉例如JIS G3506之硬鋼線材的規格所規定之鋼材、JIS G3505之軟鋼線材的規格所規定之鋼材等，但是本發明係不是被限定為僅該舉例表示。作為碳鋼之具體實例，列舉硬鋼、軟鋼等，但是本發明係不是被限定為僅該舉例表示。

在該鋼材之中，從提高熔融鍍鋁鋼線3之拉伸強度的觀點，不銹鋼及碳鋼較佳，不銹鋼更佳。

鋼線2之直徑係無特別限定，因應於熔融鍍鋁鋼線3之用途適當地調整較佳。例如，在將熔融鍍鋁鋼線3用於汽車之線束等之用途的情況，鋼線2之直徑係一般是約0.05~0.5mm較佳。

亦可鋼線2係在被施加熔融鋁鍍之前，被進行脫脂。鋼線2之脫脂係例如，可利用如下之方法等進行：將鋼線2浸漬於鹼性脫脂液後，進行水洗，將附著於鋼線2之鹼性成分中和，再藉水洗進行脫脂的方法；在將鋼線2浸漬於鹼性脫脂液之狀態，藉鋼線2進行通電，藉此，進行電解脫脂的方法等。此外，在該鹼性脫脂液，從提高脫脂力之觀點，亦可含有界面活化劑。

在熔融鍍鋁鋼線3之表面，形成由鋁或鋁合金所構成之鍍被膜(未圖示)。在本發明，因為依此方式將由鋁或鋁合金所構成之鍍被膜形成於熔融鍍鋁鋼線3之表面上，所以熔融鍍鋁鋼線3係在將熔融鍍鋁鋼線3與鋁線束在一起並用於線 束時，在與該鋁線之密接性上優異，在拉伸強度及電阻之老化穩定性上亦優異。

在第1圖，鋼線2係從送出裝置4所送出，在箭號A方向連續地配線，並被浸漬於電鍍液5內的熔融鋁電鍍液1。

此外，在鋼線2係由碳鋼所構成之鋼線2的情況，因為鋼線2被進行脫脂，亦可能在至進行熔融鋁電鍍之間在鋼線2之表面生銹，所以在從送出裝置4至熔融鋁電鍍液1之間進行鋼線2之脫脂較佳。由碳鋼所構成之鋼線2的脫脂係可根據與該鋼線2之脫脂相同的方法進行。

在熔融鋁電鍍液1，亦可僅使用鋁，亦可根據需要，在不阻礙本發明之目的的範圍內含有其他的元素。作為該其他的元素，列舉例如鎳、鉻、鋅、矽、銅、鐵等，但是本發明係不是被限定為僅該舉例表示。在鋁含有這些其他的元素的情況，可提高鍍被膜之機械性強度，進而，可提高熔融鍍鋁鋼線3之拉伸強度。在該其他的元素中，雖亦與鋼線2之種類相關，但是從抑制在鋼線2所含的鐵與鍍被膜所含的鋁之間產生具有脆性之鐵-鋁合金層的產生，而提高鍍被膜之機械性強度，且降低熔融鋁電鍍液1的熔點，藉此，對鋼線2高效率地進行電鍍之觀點，矽較佳。

在鍍被膜之該其他的元素之含有率的下限值係0質量%，但是從充分地發現該其他的元素所具有之性質的觀點，係0.3質量%以上較佳，係0.5質量%以上更佳，係1質量%以上愈佳，而從抑制與鋁線之接觸所造成之電位差腐蝕的觀點，係50質量%以下較佳，係20質量%以下更佳，係15質量 %以下愈佳。

此外，在熔融鋁電鍍液1，可能鎳、鉻、鋅、銅、鐵等之元素無法避免地混入。

在本發明，鋼線2係在配線於在使鋼線2浸漬於熔融鋁電鍍液1之浸漬部6所配設的鋼線導入裝置7內後被浸漬於熔融鋁電鍍液1。因為採用在使鋼線2配線於在使鋼線2浸漬於熔融鋁電鍍液1之浸漬部6所配設的鋼線導入裝置7內後浸漬於熔融鋁電鍍液1的操作，所以可高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體的熔融鍍鋁鋼線3。

在以下，根據第2圖，說明本發明之鋼線導入裝置7。第2圖係表示第1圖及第3圖所示之本發明的熔融鍍鋁用鋼線導入裝置7之一實施形態的示意剖面圖。

第2圖所示之鋼線導入裝置7係如上述所示，在使鋼線2浸漬於熔融鋁電鍍液1後，從該熔融鋁電鍍液1連續地拉升鋼線2，藉此，製造熔融鋁鍍鋼線3時，在使鋼線2浸漬於熔融鋁電鍍液1之鋼線2的浸漬部6所使用的裝置。

如第2圖所示，鋼線導入裝置7具有管狀體9，該管狀體9係具有用以在其內部使鋼線2在箭號B方向貫穿的貫穿孔8，且總長L是10~1000mm。鋼線導入裝置7的總長L係從在使浸漬於熔融鋁電鍍液1所需的浸漬區域9a浸漬於熔融鋁電鍍液1時，防止在熔融鋁電鍍液1的液體或在熔融鋁電鍍液1之表面所產生的氧化膜從用以導入鋼線2的導入口9b侵入管狀體9的貫穿孔8內，並高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係10mm以上，係30mm以上較佳， 係40mm以上更佳，係50mm以上愈佳，而從使管狀體9縮小，提高作業性，且高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係1000mm以下，係800mm以下較佳，係500mm以下更佳，係300mm以下愈佳，係100mm以下最佳。

鋼線導入裝置7具有管狀體9。管狀體9係從被浸漬於熔融鋁電鍍液1之側之一端的端部沿著長度方向在長度2~400mm的範圍內至第2圖所示的虛擬線P具有用以使管狀體9浸漬於熔融鋁電鍍液1的浸漬區域9a。浸漬區域9a的長度係從避免受到熔融鋁電鍍液1之液面的擺動所造成的影響，並高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係2mm以上，係5mm以上較佳，係10mm以上更佳，而從使管狀體9縮小，提高作業性，且高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係400mm以下，係100mm以下較佳，係50mm以下更佳，係30mm以下愈佳。

在管狀體9之長度方向，未浸漬於熔融鋁電鍍液1之部分的長度係從熔融鋁電鍍液1之液體或在熔融鋁電鍍液1之表面所產生的氧化膜不會從管狀體9的導入口9b進入管狀體9之貫穿孔8內的觀點，係5mm以上較佳，係10mm以上更佳。

管狀體9所具有的貫穿孔8之開口部的面積與在熔融鋁鍍所使用之鋼線2之橫截面(所謂的鋼線2的截面)的面積之比[管狀體9所具有的貫穿孔8之開口部的面積/鋼線2之橫截面的面積]的值係從將鋼線2圓滑地導入管狀體9之貫穿孔8內，並高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係3以上，而從高效率地製造鍍被膜被形成於 表面整體之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係4000以下，係3000以下較佳，係2000以下更佳，係1000以下愈佳。

管狀體9所具有的貫穿孔8之開口部的形狀係亦可是圓形，亦可是橢圓形，或者亦可是正方形、長方形等之多角形，本發明係不是被限定為該形狀。又，管狀體9所具有之貫穿孔8的開口部與鋼線2之間隙(clearance)係從避免管狀體9之貫穿孔8的內壁與鋼線2滑動的觀點，係10μm以上，係20μm以上較佳，係50μm以上更佳，係100μm以上愈佳。

此外，管狀體9所具有之貫穿孔8的開口部係如第2圖所示，在管狀體9的一端用以導入鋼線2之導入口9b的開口部9c、及在該管狀體9的另一端用以排出鋼線2之排出口9d的開口部9e。在開口部9c及開口部9e之面積及形狀係亦可相同，亦可相異，但是從鋼線2在管狀體9的貫穿孔8內被圓滑地配線，避免管狀體9之貫穿孔8的內壁與鋼線2滑動，並高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，如第2圖所示，在開口部9c及開口部9e之面積及形狀係分別相同較佳。

從高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，鋼線2係被預熱較佳。作為對鋼線2預熱的方法，列舉例如如第3圖所示，在將鋼線2配線於鋼線導入裝置7內之前，配線於加熱裝置17內的方法等，但是本發明係不是被限定為僅該舉例表示。此外，第3圖係表示本發明之熔融鋁鍍鋼線3的製造方法之其他的一實施形態的示意說明圖。作為加熱裝置17，列舉例如在以下的實施例所記載之加熱 裝置等。

作為被導入加熱裝置17的加熱氣體，列舉例如以空氣為首，氮氣、氬氣、氦氣等之惰性氣體等，但是本發明係不是被限定為僅該舉例表示。在這些加熱氣體之中，從使從加熱裝置17之下端所排出的加熱氣體從在該加熱裝置17之下方所配設的鋼線導入裝置7之上端的導入口通氣至其內部，使其內部變成惰性氣體環境，藉此，防止鋼線導入裝置7內之熔融鋁電鍍液1被氧化的觀點，惰性氣體較佳。加熱氣體的溫度係根據所使用之鋼線2的種類及直徑、配線速度、加熱氣體之流量等的條件而異，因為無法一概地決定，所以因應於該條件，調整成對鋼線2適當地加熱較佳。

鋼線2之預熱溫度係因為根據鋼線2的種類而異，無法一概地決定，但是從高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係50℃以上較佳，60℃以上更佳，70℃以上愈佳，其上限係因為根據鋼線2的種類而異，無法一概地決定，但是考慮能源效率，一般係800℃以下較佳。此外，該預熱溫度係根據在以下之實施例所記載的戶法測量時的溫度。

其次，如第1圖及第3圖所示，藉由從熔融鋁電鍍液1之液面10在上方向拉升被浸漬於熔融鋁電鍍液1的鋼線2，熔融鋁電鍍液1之鍍被膜被形成於鋼線2之表面，而得到熔融鍍鋁鋼線3。

如第4圖所示，在從熔融鋁電鍍液1在箭號C方向(上方向)拉升鋼線2時，在鋼線2與熔融鋁電鍍液1之液面10的邊界部使穩定化構件11與鋼線2接觸較佳。

此外，第4圖係在本發明之熔融鋁鍍鋼線的製造方法，從熔融鋁電鍍液1拉升鋼線2時之鋼線3與熔融鋁電鍍液1的液面10之邊界部的示意說明圖。

作為穩定化構件11，列舉例如耐熱布材11a被捲繞於表面之不銹鋼製的角棒等。作為被捲繞於穩定化構件11的耐熱布材11a，列舉例如含有陶瓷纖維、碳纖維、聚芳醯胺纖維、醯亞胺纖維等之耐熱纖維的織布或不織布等，但是本發明係不是被限定為僅該舉例表示。被捲繞於穩定化構件11的耐熱布材11a係從抑制鋁塊附著於熔融鍍鋁鋼線3之表面的觀點，使在該耐熱布材11a鋁未附著的面(新生面)與鋼線2接觸較佳。

穩定化構件11係同時與熔融鋁電鍍液1之液面10和鋼線2的雙方接觸較佳。在依此方式使穩定化構件11同時與熔融鋁電鍍液1之液面10和鋼線2的雙方接觸的情況，抑制熔融鋁電鍍液1之液面10的脈動，並在使鋼線2與穩定化構件11接觸之狀態拉升時抑制鋼線2發生微小振動，進而，可將熔融鋁電鍍液1的鍍被膜18均勻地形成於鋼線2之表面，此外，在使穩定化構件11與鋼線2接觸時，從抑制鋼線2發生微小振動的觀點，亦可根據需要，為了作成張力作用於鋼線2，而將穩定化構件11輕壓住鋼線2。

在第1圖及第3圖所示的實施形態，設置用以朝向鋼線2與熔融鋁電鍍液1之液面10的邊界部噴射惰性氣體的噴嘴12。又，在第4圖所示之實施形態，噴嘴12之前端12a被配設成對鋼線2與熔融鋁電鍍液1之液面10的邊界部噴射惰性氣體。

在本發明，藉由適當地控制從鋼線2至噴嘴12之 前端12a的距離(最短距離)、從噴嘴12之前端12a所排出之惰性氣體的溫度、噴嘴12之前端12a的內徑、以及從噴嘴12所排出之惰性氣體的體積流量，可高效率地製造外徑係均勻、鋁塊幾乎不附著於表面之熔融鍍鋁鋼線3。

從鋼線2至噴嘴12之前端12a的距離(最短距離)係從避免與鋼線2之接觸並高效率地製造熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係1mm以上較佳，從得到外徑係均勻、鋁塊幾乎不附著於表面之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係50mm以下較佳，40mm以下更佳，30mm以下愈佳，10mm以下最佳。

噴嘴12之前端12a的內徑係從藉由將從該噴嘴12之前端12a所排出的惰性氣體準確地噴射至鋼線2與熔融鋁電鍍液1之液面10的邊界部，而高效率地製造熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係1mm以上較佳，2mm以上更佳，從得到外徑係均勻、鋁塊幾乎不附著於表面之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係15mm以下較佳，10mm以下更佳，5mm以下愈佳。

惰性氣體係例如可從第1圖及第3圖所示之惰性氣體供給裝置13經由配管14供給至噴嘴12。此外，亦可為了調整惰性氣體之流量，例如將閥等之流量控制裝置(未圖示)設置於惰性氣體供給裝置13或配管14。

惰性氣體意指對熔融鋁係惰性的氣體。作為惰性氣體，列舉例如氮氣、氬氣、氦氣等，但是本發明係不是被限定為僅該舉例表示。在惰性氣體之中，氮氣較佳。此外，在惰性氣體，亦可在不阻礙本發明之目的的範圍內，例如包含氧氣、二氧化碳等。

在第4圖，從噴嘴12之前端12a所排出惰性氣體的體積流量係從得到外徑係均勻、鋁塊幾乎不附著於表面之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係2L(公升)/min以上，5L/min以上較佳，10L/min以上更佳，從抑制因熔融鋁電鍍液1的飛散而鋁塊附著於熔融鍍鋁鋼線3之表面的觀點，係200L/min以下較佳，150L/min以下更佳，100L/min以下愈佳。

從噴嘴12之前端12a所排出之惰性氣體的溫度係從得到外徑係均勻、鋁塊幾乎不附著於表面之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係200℃以上較佳，300℃以上更佳，400℃以上愈佳，因為在太高的情況熱效率降低，所以係800℃以下較佳，780℃以下更佳，750℃以下愈佳。此外，從噴嘴12之前端12a所排出之惰性氣體的溫度係在與噴嘴12之前端12a相距2mm之處的惰性氣體中，例如藉由插入直徑是1.6mm之護套熱電偶等的測溫用熱電偶來測量時的值。

從熔融鋁電鍍液1之液面10拉升熔融鍍鋁鋼線3時的拉升速度係未特別限定，藉由適當地調整該拉升速度，因為可調整在熔融鍍鋁鋼線3之表面所存在之鍍被膜18的平均厚度，因應於該鍍被膜18的平均厚度適當地調整較佳。

若依據本發明，即使是將該拉升速度設定成200m/min以上之高速的情況，亦可得到外徑係均勻、鍍被膜18被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線3。因此，本發明之熔融鋁鍍鋼線的製造方法係因為可高效率地製造鍍被膜18被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線3，所以在熔融鍍鋁鋼線3之工業上的生產力優異。此外，熔融鍍鋁鋼線3的拉升速度係未特別 限定，但是從高效率地製造鍍被膜18被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線3的觀點，係200m/min以下較佳，100m/min以下更佳，50m/min以下愈佳。

此外，亦可為了在拉升熔融鍍鋁鋼線3旳過程冷卻熔融鍍鋁鋼線3，使形成於表面之鍍被膜18高效率地凝固，如第1圖及第3圖所示，根據需要，將冷卻裝置15配設於噴嘴12的上部。在冷卻裝置15，在熔融鍍鋁鋼線3，例如藉由將氣體、液體之霧等噴射於熔融鍍鋁鋼線3，可冷卻該熔融鍍鋁鋼線3。

如以上所示製造的熔融鍍鋁鋼線3係如第1圖及第3圖所示，例如能以捲繞裝置16等回收。

在熔融鍍鋁鋼線3之表面所存在之熔融鍍被膜的平均厚度係從在絞線加工、歛縫加工等時抑制原材料之鋼線2露出外部，且提高每單位外徑之機械性強度的觀點，係約2~20μm較佳，約4~15μm更佳。

亦可在上述所得之熔融鍍鋁鋼線3，根據需要，為了作成熔融鍍鋁鋼線3具有所要之外徑，而使用模具等施加拉線加工。

根據本發明之熔融鋁鍍鋼線的製造方法所得之熔融鍍鋁鋼線係例如可適合地用於汽車的線束等。

[實施例]

其次，根據實施例，更詳細地說明本發明，但是本發明係不是被限定為僅該實施例。

第1~第39實施例及第1~第3比較例

根據第1圖所示之實施形態，製造熔融鍍鋁鋼線。

作為鋼線，使用具有第1~第3表所示之直徑，並 由第1~第3表所示之鋼的種類所構成之鋼線。在第3表之鋼的種類之欄所記載的37A意指由含有0.37質量%之碳的硬鋼所構成之鋼線。

此外，對鋼線，在浸漬於熔融鋁電鍍液之前，浸漬於含有界面活化劑之矽酸鈉的脫脂液，藉此實施脫脂。

又，作為鋼線導入裝置，使用組裝不銹鋼製塊材或角材，如第2圖所示，總長L是300mm，貫穿孔8之在導入口9b的開口部9c與在排出口9d之開口部9e的形狀、大小以及面積是相同的鋼線導入裝置7。在第1~第3表表示鋼線導入裝置7之貫穿孔8之開口部的形狀、大小、面積以及該面積與鋼線之在橫截面的面積之比的值(以下稱為「面積比之值」)。使鋼線導入裝置7之從下端至30mm的浸漬區域9a浸漬於熔融鋁電鍍液，作成被配線於鋼線導入裝置7之鋼線在此原來之狀態下被浸漬於熔融鋁電鍍液。

作為熔融鋁電鍍液，使用熔融鋁電鍍液(鋁之純度：99.7%以上、在第1~第3表之「種類」的欄記載為「A1」)、含有4質量%之矽的熔融鋁電鍍液：在第1~第3表之「種類」的欄記載為「4%Si」)、含有8質量%之矽的熔融鋁電鍍液：在第1~第3表之「種類」的欄記載為「8%Si」)、含有11質量%之矽的熔融鋁電鍍液：在第1~第3表之「種類」的欄記載為「11%Si」)、或含有13質量%之矽的熔融鋁電鍍液：在第1~第3表之「種類」的欄記載為「13%Si」)，在第1~第3表所示之液溫以第1~第3表所示之配線速度(鋼線之拉升速度)將鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液後，從該電鍍液拉升。

將前端之內徑為3mm的噴嘴配設成噴嘴之前端位於與鋼線相距2mm的位置，從該噴嘴的前端將溫度被調整至600℃的惰性氣體(氮氣)以體積流量10L/min噴射至鋼線與熔融鋁電鍍液之液面的邊界部。

藉由進行以上的操作，得到被形成具有第1~第3表所示之平均厚度之鍍被膜的熔融鋁鍍鋼線。此外，在以下表示鍍被膜之平均厚度的測量方法。

[鍍被膜之平均厚度的測量方法]

在各實施例及各比較例所得之熔融鋁鍍鋼線的鍍被膜之平均厚度的測量係根據第5圖所示之實施形態所進行。第5圖係表示測量在各實施例及各比較例所得之熔融鋁鍍鋼線的鍍被膜之平均厚度的方法之一實施形態的示意說明圖。

如第5圖所示，作為配線式鋼線徑測量裝置19，使用具有2台光學式外徑測量器[(股份有限公司)Keyence製，型號：LS-7000]的配線式鋼線徑測量裝置19，該光學式外徑測量器係具有：在鉛垂方向所配置之一對滑輪19c與滑輪19d、及在水平方向被配設於滑輪19c與滑輪19d之間的中央部之一對發光部19a與受光部19b。使一對發光部19a與受光部19b彼此相對向，鄰接之發光部19a與受光部19b係如第5圖所示，配設成形成90°之角度。

一面使在各實施例或各比較例所得之長度100m的熔融鍍鋁鋼線3以配線速度100m/分鐘的速度在箭號D方向在滑輪19c與滑輪19d之間行駛，一面在熔融鍍鋁鋼線3之長度方向以約1.4mm的間隔藉配線式鋼線徑測量裝置19測量熔融鍍鋁鋼 線3的外徑。此外，將該外徑之測量點數設定成約71000點。

接著，求得在上述所測量之熔融鋁鍍鋼線之外徑的平均值，從該平均值減去形成鍍被膜之前之鋼線的直徑(以下之第1~第3表所示之鋼線的直徑)，再將所得之值除以2，藉此，求得鍍被膜之平均厚度。在第1~第3表表示其結果。

[鍍被膜之穩定性]

作為在各實施例或各比較例所得之熔融鋁鍍鋼線的性能，根據以下之方法調查了鍍被膜之穩定性。在第1~第3表表示其結果。

鍍被膜之穩定性係在全長為使用顯微鏡以目視觀察在各實施例或各比較例所得之長度為100m之熔融鋁鍍鋼線的表面，將鍍被膜未存在的部分作為中心，抽取其前後250mm的長度[以下稱為觀察長度(500mm)]，測量該鍍被膜未存在的部分之長度方向的長度(以下稱為不電鍍長度)，根據數學式： [不電鍍率]={[不電鍍長度(mm)/[觀察長度(mm)]}×100，求得不電鍍率，再根據以下之評估基準，評估鍍被膜的穩定性。

(鍍被膜之穩定性的評估基準)

5：不電鍍率為未滿1%(合格)

4：不電鍍率為1%以上且未滿5%(合格)

3：不電鍍率為5%以上且未滿30%(合格)

2：不電鍍率為30%以上且未滿60%(不合格)

1：不電鍍率為60%以上(不合格)

第40~第67實施例及第4比較例

熔融鋁鍍鋼線之製造係根據第3圖所示之實施形態進行。作為鋼線，具有第4~第5表所示的直徑，使用由第4~第5表所示之鋼的種類所構成之鋼線。第5表之鋼的種類的欄所記載之37A意指由含有0.37質量%之碳的硬鋼所構成之鋼線。

此外，對鋼線，在浸漬於熔融鋁電鍍液之前，浸漬於含有界面活化劑之矽酸鈉的脫脂液，藉此實施脫脂。

又，藉由在將鋼線配線於鋼線導入裝置之前配線於加熱裝置，預熱至第4~第5表所示的預熱溫度。作為加熱裝置，在鋼線導入裝置之正前設置管狀的加熱器(未圖示)。在此加熱器，內建捲繞成線圈狀的Kanthal線，藉由將用以供給氮氣之氣體導入系統(未圖示)與該加熱器連接，導入在加熱裝置內所加熱之氮氣，在氮氣環境中對鋼線預熱。此外，預熱溫度係準備將熱電偶與鋼線連接者，使該熱電偶與鋼線一起通過加熱裝置中，藉此測量。

作為鋼線導入裝置，使用組裝不銹鋼製塊材或角材，如第2圖所示，總長L是100mm，貫穿孔8之在導入口9b的開口部9c與在排出口9d之開口部9e的形狀、大小以及面積是相同的鋼線導入裝置7。在第4~第5表表示該鋼線導入裝置7之貫穿孔8之開口部的形狀、大小、面積以及面積比的值。使鋼線導入裝置7之從下端至10mm的浸漬區域9a浸漬於熔融鋁電鍍液，作成被配線於鋼線導入裝置7之鋼線在此原來之狀態下被浸漬於熔融鋁電鍍液。

作為熔融鋁電鍍液，使用熔融鋁電鍍液(含有8質量%之矽的熔融鋁電鍍液：在第4~第5表之「種類」的欄記載為「8%Si」)，在第4~第5表所示之液溫以第4~第5表所示之配線速度(鋼線之拉升速度)將鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液後，從該電鍍液拉升。

又，將前端之內徑為3mm的噴嘴配設成噴嘴之前端位於與鋼線相距2mm的位置，從該噴嘴的前端將溫度被調整至600℃的惰性氣體(氮氣)以體積流量10L/min噴射至鋼線與熔融鋁電鍍液之液面的邊界部。

藉由進行以上的操作，得到具有第4~第5表所示之平均厚度之鍍被膜的熔融鋁鍍鋼線。

其次，與上述一樣地調查了在上述所得之熔融鋁鍍鋼線之鍍被膜的平均厚度及鍍被膜的穩定性。在第4~第5表表示其結果。

第68~第83實施例

熔融鋁鍍鋼線之製造係根據第1圖所示之實施形態進行。

作為鋼線，具有第6表所示的直徑，使用由第6表所示之鋼的種類所構成之鋼線。第6表之鋼的種類的欄所記載之37A意指由含有0.37質量%之碳的硬鋼所構成之鋼線。

此外，對鋼線，在浸漬於熔融鋁電鍍液之前，浸漬於含有界面活化劑之矽酸鈉的脫脂液，藉此實施脫脂。

作為鋼線導入裝置，使用組裝不銹鋼製塊材或角材，如第2圖所示，總長L是800mm，貫穿孔8之在導入口9b的開口部9c與在排出口9d之開口部9e的形狀、大小以及面積是相同的鋼線導入裝置7。在第6表表示該鋼線導入裝置7之貫穿孔8之開口部的形狀、大小、面積以及面積比的值。使該鋼線導入裝置7之從下端至100mm的浸漬區域9a浸漬於熔融鋁電鍍液，作成被配線於鋼線導入裝置7之鋼線在此原來之狀態下被浸漬於熔融鋁電鍍液。

作為熔融鋁電鍍液，使用熔融鋁電鍍液(含有8質量%之矽的熔融鋁電鍍液：在第6表之「種類」的欄記載為「8%Si」)，在第6表所示之液溫以第6表所示之配線速度(鋼線之拉升速度)將鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液後，從該電鍍液拉升。

又，將前端之內徑為3mm的噴嘴配設成該噴嘴之前端位於與鋼線相距2mm的位置，從該噴嘴的前端將溫度被調整至600℃的惰性氣體(氮氣)以體積流量10L/min噴射至鋼 線與熔融鋁電鍍液之液面的邊界部。

藉由進行以上的操作，得到具有第6表所示之平均厚度之鍍被膜的熔融鋁鍍鋼線。

其次，與上述一樣地調查了在上述所得之熔融鋁鍍鋼線之鍍被膜的平均厚度及鍍被膜的穩定性。在第6表表示其結果。

從第1~第6表所示之結果，得知若依據各實施例之熔融鋁鍍鋼線的製造方法，具有可高效率地製造鍍被膜被形成於表面整體之熔融鍍鋁鋼線之優異的效果。

相對地，得知在第1~第4比較例，因為未設置鋼線導入裝置7，所以在對熔融鋁電鍍液浸漬鋼線時因為被浸漬成捲入熔融鋁電鍍液之溶液或在熔融鋁電鍍液之液面所浮游的氧化膜，所以熔融鋁鍍鋼線係在表面常被看到鍍被膜不存在的部分，在鍍被膜的穩定性差。

【工業上的可應用性】

根據本發明的製造方法所得的熔融鋁鍍鋼線係例如可適合地用於汽車的線束等。

1‧‧‧熔融鋁電鍍液

2‧‧‧鋼線

3‧‧‧熔融鋁鍍鋼線

4‧‧‧送出裝置

5‧‧‧電鍍液槽

6‧‧‧鋼線之浸漬部

7‧‧‧鋼線導入裝置

10‧‧‧熔融鋁電鍍液之液面

12‧‧‧噴嘴

13‧‧‧惰性氣體供給裝置

14‧‧‧配管

15‧‧‧冷卻裝置

16‧‧‧捲繞裝置

A‧‧‧箭號

Claims (3)

1. 一種熔融鋁鍍鋼線的製造方法，係使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液後，從該熔融鋁電鍍液連續地拉升鋼線，藉此，製造熔融鋁鍍鋼線的方法，其特徵為：在使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液之鋼線的浸漬部，由具有用以使鋼線配線於內部的貫穿孔，且總長是10~1000mm的管狀體所構成，並從該管狀體之一端的端部沿著該管狀體的長度方向在長度2~400mm的範圍內具有浸漬於熔融鋁電鍍液的浸漬區域，在使貫穿孔之開口部的面積與熔融鋁鍍所使用之鋼線之在橫截面的面積之比[管狀體所具有之貫穿孔之開口部的面積/鋼線之在橫截面的面積]的值是3~4000之鋼線導入裝置的浸漬區域浸漬於熔融鋁電鍍液之狀態使鋼線配線於鋼線導入裝置內後，使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液。
2. 如申請專利範圍第1項之熔融鋁鍍鋼線的製造方法，其中鋼線係由碳鋼或不銹鋼所構成之鋼線。
3. 一種熔融鋁電鍍用鋼線導入裝置，係在使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液後，從該熔融鋁電鍍液連續地拉升鋼線，藉此，製造熔融鋁鍍鋼線時，在使鋼線浸漬於熔融鋁電鍍液之鋼線的浸漬部所使用之鋼線導入裝置，其特徵為：由具有用以使鋼線貫穿於內部的貫穿孔，且總長是10~1000mm的管狀體所構成，並從該管狀體之一端的端部 沿著該管狀體的長度方向在長度2~400mm的範圍內具有浸漬於熔融鋁電鍍液的浸漬區域，貫穿孔之開口部的面積與在熔融鋁鍍所使用之鋼線之在橫截面的面積之比[管狀體所具有之貫穿孔之開口部的面積/鋼線之在橫截面的面積]的值是3~4000。

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