JPH0413046B2 - - Google Patents
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- JPH0413046B2 JPH0413046B2 JP59164150A JP16415084A JPH0413046B2 JP H0413046 B2 JPH0413046 B2 JP H0413046B2 JP 59164150 A JP59164150 A JP 59164150A JP 16415084 A JP16415084 A JP 16415084A JP H0413046 B2 JPH0413046 B2 JP H0413046B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- treatment
- wire
- lubrication
- solution
- zinc
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C1/00—Manufacture of metal sheets, wire, rods, tubes or like semi-manufactured products by drawing
- B21C1/006—Manufacture of metal sheets, wire, rods, tubes or like semi-manufactured products by drawing using vibratory energy
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Description
発明の技術分野
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、潤滑下地処理、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 冷間鍛造用の線材に対する２次加工は、線材の
脱スケール（酸洗）−潤滑下地処理−潤滑処理−
乾燥−伸線−巻取の順で行なわれる。そして、酸
洗、潤滑下地処理および潤滑処理はバツチ処理方
式で行なわれるのが一般的である。すなわち、従
来は線材を酸洗後、リン酸亜鉛等のリン酸塩溶液
に浸し、その後でステアリン酸ナトリウム等の水
溶液に浸して、線材の表面にステアリン酸亜鉛、
リン酸亜鉛のような潤滑皮膜を形成させる方法で
ある。従来このようなバツチ処理方式が採用され
ているのは、十分な潤滑性能を発揮するに足る厚
さの皮膜を得るためには長い反応時間を要するこ
と、そのためには処理槽を長くする必要があり、
オンライン化が困難である等の理由による。 そこで、例えば特開昭56−163047号公報には、
設備費や生産性の改善を目的として、潤滑下地処
理、潤滑処理をオンライン方式で実施可能な方法
が提案され、すでに実用化されている。この方法
は、脱スケール後、リン酸亜鉛皮膜処理（潤滑下
地処理）した線材の表面にステアリン酸カルシウ
ムを室温で付着させ（潤滑処理）した後、急速乾
燥することを特徴とするもので、ランニングコス
トの低下がはかられる上、短時間で所要量の潤滑
剤を付着させることができ、かつ乾燥も短時間で
済むのでラインを大きく延長することなくオンラ
イン化が可能である。 しかし従来の方法は、前記のバツチ処理方式、
オンライン方式のいずれの場合も潤滑下地剤とし
て使用されているのはリン酸亜鉛溶液であり、潤
滑皮膜の耐熱性が劣る欠点があつた。 発明の目的 この発明は、線材の脱スケール、潤滑下地処
理、潤滑処理、乾燥、伸線処理をオンライン化す
るとともに、耐熱性にすぐれた潤滑皮膜を得、伸
線をこれまで以上に能率よく短時間で実施可能な
連続伸線方法を提案することを目的とするもので
ある。 発明の構成 この発明に係る線材の連続伸線方法は、脱スケ
ール後予熱した線材を70〜90℃に保温されかつ超
音波（周波数：10〜60KHz、出力：25W／溶液１
当り）を付加したリン酸亜鉛カルシウム溶液
（Ca／Zn＝0.3〜0.5）中を通して潤滑下地処理を
行ない、水洗後、前記下地処理した線材に室温で
ステアリン酸カルシウムを付着させるか、あるい
は該線材を70〜90℃に保温されたステアリン酸ナ
トリウム溶液中に通して潤滑処理を行ない、乾燥
後伸線する際、ダイス前潤滑剤として金属石けん
類を主体とした潤滑剤に１〜10重量％の熱可塑性
樹脂（例えばフツ素系樹脂、ポリエチレン、ナイ
ロン、アクリル、ポリカーボネート等）を添加す
ることを特徴とするものである。 以下、この発明について詳細に説明する。 まず、この発明における線材の脱スケール法は
特に限定するものではなく、酸洗法、シヨツトブ
ラスト法、ロールベンデイング法のいずれでもよ
い。このうち、シヨツトブラスト法はオンライン
化にはリン酸塩皮膜の確保のために好適である。 次に、潤滑下地処理剤としてこの発明では耐熱
性にすぐれたリン酸亜鉛カルシウム溶液（Ca／
Zn＝0.3〜0.5）を用いることを特徴とする。すな
わち、リン酸亜鉛カルシウム皮膜の脱結晶水温度
は415℃であるのに対し、従来使用されているリ
ン酸亜鉛皮膜の脱結晶水温度は280〜290℃であ
る。従つて、リン酸亜鉛皮膜は伸線時の発熱
（200〜300℃）により脱結晶水となる。このため
伸線においては皮膜に亀裂が発生する傾向にあ
る。これに対し、この発明のリン酸亜鉛カルシウ
ム皮膜は前記したとおり脱結晶水温度が415℃で
あるため、伸線により皮膜に亀裂が入ることはな
い。 またこの発明では、上記リン酸亜鉛カルシウム
皮膜の付着量の確保および付着量コントロールの
ために超音波処理することを特徴とする。これ
は、リン酸亜鉛カルシウム溶液は化成処理性がリ
ン酸亜鉛溶液に比べてやや悪いため、付着量を確
保しにくい。しかし、第１図に超音波付加の効果
を示すごとく、リン酸亜鉛カルシウム溶液に超音
波を付加すると付着量が増加するため、潤滑下地
処理に超音波を付加する方法を採用したのであ
る。なお、第１図の結果は、処理条件として濃度
340ｇ／、温度80℃、超音波周波数50KHz、
1KWの場合である。 また、上記超音波周波数は第２図に超音波周波
数とリン酸亜鉛カルシウム付着量の関係（この時
の超音波の出力は1KW）を示すごとく、10〜
60KHzが望ましい。10KHz以下では騒音の点で問
題があり、60KHz以上では付着量に対しあまり効
果がないからである。さらに、出力は溶液１当
り25Wが好ましい。その理由は、出力1KWの超
音波を用い、かつ溶液401の処理槽において実験
を行い、所定のリン酸亜鉛付着量を得ることがで
きたことに基づく。 また、上記リン酸亜鉛カルシウム皮膜のCa／
Zn比率を0.3〜0.5としたのは次に示す理由によ
る。第３図はリン酸亜鉛カルシウム皮膜（溶液濃
度340ｇ／）のCa／Zn比率と付着量の関係を示
す図表である。すなわち、Ca／Zn比が0.3以下に
なるとCaの比率が少ないためにCa添加の効果が
少なく、耐熱性が十分でない。また、Ca／Zn＞
0.5の場合は化成処理性が悪く所定のリン酸塩付
着量（≧６ｇ／m2）、金属石けん付着量（≧１
ｇ／m2）が得られにくい。従つて、リン酸亜鉛カ
ルシウム皮膜のCa／Zn比率は0.3〜0.5が好まし
い。 なお、リン酸亜鉛カルシウム溶液の濃度は340
ｇ／以上でないと10〜20秒の短時間処理におい
て所定の付着量６ｇ／m2以上が得られない。ま
た、425ｇ／以上になると濃度を高めた割には
付着量が得られず経済的でない。ここで、リン酸
亜鉛カルシウム皮膜の所定の付着量を６ｇ／m2以
上としているのは、従来のリン酸亜鉛皮膜の場合
は耐熱性に乏しいため所定の付着量を７〜８ｇ／
m2とする必要があるが、この発明のリン酸亜鉛カ
ルシウム皮膜の場合は耐熱性にすぐれているため
６ｇ／m2で十分であることによる。 上記潤滑下地処理後に行なう潤滑処理は、ス
テアリン酸カルシウムを室温で付着させる方法、
あるいは70〜90℃に保温されたステアリン酸ナ
トリウム溶液中を通して行なうことを特徴とす
る。のステアリン酸カルシウム処理の場合は、
第４図に示す濃度と付着量の関係から明らかなご
とく、付着量を所定の５ｇ／m2以上とするために
濃度は300ｇ／以上とする。なお、ステアリン
酸カルシウムを線材に付着させる方法としては、
湿式スプレイ方式（溶液を塗布）、あるいは乾式
塗布方式（粉末を塗布）を採用することができる
が、潤滑剤の付着量、皮膜の密着性等から湿式ス
プレイ方式による塗布が好ましい。なお、処理時
間は物理的付着のため通常２〜３秒程度である。 また、のステアリン酸ナトリウム処理の場合
は、バツチ方式を採用することができるが、この
場合は潤滑下地処理のリン酸亜鉛カルシウム皮膜
とこのステアリン酸ナトリウムの置換反応により
生成される反応層（ステアリン酸亜鉛）が付着す
ることになる。この反応層の付着量としては、通
常１ｇ／m2以上確保する必要があり、そのための
処理時間は第５図に示すステアリン酸ナトリウム
処理時間と反応層付着量の関係より20秒以上要す
る。 なお、上記、の潤滑処理は、伸線時にダイ
ス前潤滑剤を添加した場合は省略可能である。 この発明において、伸線時にダイス前潤滑剤を
添加するのは、潤滑皮膜の耐熱性、潤滑性をより
向上させるためであり、そのダイス前潤滑剤とし
ては、金属石けん類を主体とした潤滑剤に１〜10
重量％の熱可塑性樹脂（例えばフツ素系樹脂、ポ
リエチレン、ナイロン、アクリル、ポリカーボネ
ート等）を添加したものを用いる。金属石けん類
の潤滑剤に熱可塑性樹脂を添加するのは熱可塑性
樹脂例えばフツ素系樹脂の持つ耐熱性、低摩擦特
性を利用するためである。また、その添加量を１
〜10重量％に限定したのは、１％以下では引抜力
等に添加の効果があまり認められない、一方添加
量はふえるほど効果は得られるが、分解ガス例え
ばフツ素系樹脂の場合はフツ素ガスであること、
またコストを考慮して上限を10％とした。 第６図はこの発明の処理工程を示すブロツク図
である。すなわち、線材はペイオフスタンド１か
ら繰出されて、脱スケール工程２で例えばシヨツ
トブラストにより脱スケールされる。続いて、予
熱装置３にて所定の温度（80℃以上）に予熱され
た後、潤滑下地処理工程４で超音波が付加された
リン酸亜鉛カルシウム溶液（Ca／Zn＝0.3〜0.5）
中を通して潤滑下地処理が行なわれる。リン酸亜
鉛カルシウム溶液は70〜90℃の温度に予熱されて
いる。次に、水洗工程５を経て潤滑処理工程６で
前記潤滑下地処理された線材に対しステアリン酸
カルシウム、あるいはステアリン酸ナトリウムを
付着させて潤滑処理する。ステアリン酸カルシウ
ム処理は室温で行なわれ、ステアリン酸ナトリウ
ムの場合は該溶液70〜90℃の温度に予熱されてい
る。この潤滑処理後が線材は乾燥工程７において
潤滑皮膜を十分乾燥させた後、伸線工程８でダイ
ス前潤滑剤を添加して伸線し、巻取装置９に巻取
る。 ここで、超音波潤滑下地処理を行なうための装
置としては、第７図および第８図に示すごとく例
えば、円筒状の処理槽１１の外周面に複数個の超
音波付加装置１２を上下左右方向に２個所ずつ平
行に配置し（もちろん互に位置をずらして配置し
てもよい）、処理槽１１の入側と出側に突設した
処理液受１３の部分から返戻管１４を介して処理
液タンク１５に処理液１９を回収するように設け
るとともに、該処理液タンク１５内の処理液をポ
ンプ１６にて処理槽１１に循環供給するように配
管１７した構造のものを用いることができる。こ
のような装置によれば、リン酸亜鉛カルシウム溶
液中に超音波が照射されて液が撹拌され、またキ
ヤビテーシヨン作用によつて迅速にリン酸亜鉛カ
ルシウム溶液が線材１８表面に付着する。また、
超音波付加の有無、あるいは超音波付加装置の周
波数を変えることによりリン酸亜鉛カルシウム溶
液の付着量をコントロールすることができる。 実施例 第６図に示すライン構成で、線材の脱スケール
にシヨツトブラストを採用し、第７図および第８
図に示す超音波潤滑下地処理装置を備えた設備に
より、5.5mmφの材料（材質S45C）を下記に示す
操業条件で伸線し、最終的に4.95mmφ、4.6mmφ
の伸線材を得た。 操業条件 脱スケール条件 研掃材：直径0.3mmの鋼球、投射密度：約300
Kg／m2 予熱条件 蒸気吹付け：予熱温度80℃ 潤滑下地処理条件 潤滑下地剤：リン酸亜鉛カルシウム溶液
（Ca／Zn＝0.5） 付着条件：340ｇ／（濃度）×80℃（温度）
×15sec（反応時間）、超音波：50KHz．1KW
（溶液量160） 潤滑処理条件 () ステアリン酸カルシウムの場合 濃度：300ｇ／、温度：室温、時間：３
秒 () ステアリン酸ナトリウムの場合 濃度：90ｇ／、温度：80℃、時間：25秒 乾燥処理条件 赤外線乾燥炉：炉温80℃ 伸線条件 ダイス前潤滑剤：ステアリン酸カルシウムを
主成分とする潤滑剤にフツ素系樹脂を３％添加
したもの 減面率：約19％（5.5mmφ→4.95mmφ） 約30％（5.5mmφ→4.6mmφ） 伸線速度：80ｍ／min 第１表は、伸線時の引抜き力を、従来方式（潤
滑下地処理：リン酸亜鉛、ダイス前潤滑：ステア
リン酸カルシウムを主成分とする市販潤滑剤の
み）と比較して示したものである。 また、巻取後の線材のバウデン試験（潤滑能、
油膜皮膜の密着性調査）結果を第９図に、μ＝
0.2に達するバウデン摺動回数を第２表にそれぞ
れ従来と比較して示す。 また、本発明例１の条件（ただし伸線減面率：
5.5φ→4.95φ）で伸線し、さらに冷間鍛造により
小ねじを製造したときの伸線ダイス、冷間鍛造金
型の寿命を従来と比較して第３表に示す。
させながら脱スケール、潤滑下地処理、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 冷間鍛造用の線材に対する２次加工は、線材の
脱スケール（酸洗）−潤滑下地処理−潤滑処理−
乾燥−伸線−巻取の順で行なわれる。そして、酸
洗、潤滑下地処理および潤滑処理はバツチ処理方
式で行なわれるのが一般的である。すなわち、従
来は線材を酸洗後、リン酸亜鉛等のリン酸塩溶液
に浸し、その後でステアリン酸ナトリウム等の水
溶液に浸して、線材の表面にステアリン酸亜鉛、
リン酸亜鉛のような潤滑皮膜を形成させる方法で
ある。従来このようなバツチ処理方式が採用され
ているのは、十分な潤滑性能を発揮するに足る厚
さの皮膜を得るためには長い反応時間を要するこ
と、そのためには処理槽を長くする必要があり、
オンライン化が困難である等の理由による。 そこで、例えば特開昭56−163047号公報には、
設備費や生産性の改善を目的として、潤滑下地処
理、潤滑処理をオンライン方式で実施可能な方法
が提案され、すでに実用化されている。この方法
は、脱スケール後、リン酸亜鉛皮膜処理（潤滑下
地処理）した線材の表面にステアリン酸カルシウ
ムを室温で付着させ（潤滑処理）した後、急速乾
燥することを特徴とするもので、ランニングコス
トの低下がはかられる上、短時間で所要量の潤滑
剤を付着させることができ、かつ乾燥も短時間で
済むのでラインを大きく延長することなくオンラ
イン化が可能である。 しかし従来の方法は、前記のバツチ処理方式、
オンライン方式のいずれの場合も潤滑下地剤とし
て使用されているのはリン酸亜鉛溶液であり、潤
滑皮膜の耐熱性が劣る欠点があつた。 発明の目的 この発明は、線材の脱スケール、潤滑下地処
理、潤滑処理、乾燥、伸線処理をオンライン化す
るとともに、耐熱性にすぐれた潤滑皮膜を得、伸
線をこれまで以上に能率よく短時間で実施可能な
連続伸線方法を提案することを目的とするもので
ある。 発明の構成 この発明に係る線材の連続伸線方法は、脱スケ
ール後予熱した線材を70〜90℃に保温されかつ超
音波（周波数：10〜60KHz、出力：25W／溶液１
当り）を付加したリン酸亜鉛カルシウム溶液
（Ca／Zn＝0.3〜0.5）中を通して潤滑下地処理を
行ない、水洗後、前記下地処理した線材に室温で
ステアリン酸カルシウムを付着させるか、あるい
は該線材を70〜90℃に保温されたステアリン酸ナ
トリウム溶液中に通して潤滑処理を行ない、乾燥
後伸線する際、ダイス前潤滑剤として金属石けん
類を主体とした潤滑剤に１〜10重量％の熱可塑性
樹脂（例えばフツ素系樹脂、ポリエチレン、ナイ
ロン、アクリル、ポリカーボネート等）を添加す
ることを特徴とするものである。 以下、この発明について詳細に説明する。 まず、この発明における線材の脱スケール法は
特に限定するものではなく、酸洗法、シヨツトブ
ラスト法、ロールベンデイング法のいずれでもよ
い。このうち、シヨツトブラスト法はオンライン
化にはリン酸塩皮膜の確保のために好適である。 次に、潤滑下地処理剤としてこの発明では耐熱
性にすぐれたリン酸亜鉛カルシウム溶液（Ca／
Zn＝0.3〜0.5）を用いることを特徴とする。すな
わち、リン酸亜鉛カルシウム皮膜の脱結晶水温度
は415℃であるのに対し、従来使用されているリ
ン酸亜鉛皮膜の脱結晶水温度は280〜290℃であ
る。従つて、リン酸亜鉛皮膜は伸線時の発熱
（200〜300℃）により脱結晶水となる。このため
伸線においては皮膜に亀裂が発生する傾向にあ
る。これに対し、この発明のリン酸亜鉛カルシウ
ム皮膜は前記したとおり脱結晶水温度が415℃で
あるため、伸線により皮膜に亀裂が入ることはな
い。 またこの発明では、上記リン酸亜鉛カルシウム
皮膜の付着量の確保および付着量コントロールの
ために超音波処理することを特徴とする。これ
は、リン酸亜鉛カルシウム溶液は化成処理性がリ
ン酸亜鉛溶液に比べてやや悪いため、付着量を確
保しにくい。しかし、第１図に超音波付加の効果
を示すごとく、リン酸亜鉛カルシウム溶液に超音
波を付加すると付着量が増加するため、潤滑下地
処理に超音波を付加する方法を採用したのであ
る。なお、第１図の結果は、処理条件として濃度
340ｇ／、温度80℃、超音波周波数50KHz、
1KWの場合である。 また、上記超音波周波数は第２図に超音波周波
数とリン酸亜鉛カルシウム付着量の関係（この時
の超音波の出力は1KW）を示すごとく、10〜
60KHzが望ましい。10KHz以下では騒音の点で問
題があり、60KHz以上では付着量に対しあまり効
果がないからである。さらに、出力は溶液１当
り25Wが好ましい。その理由は、出力1KWの超
音波を用い、かつ溶液401の処理槽において実験
を行い、所定のリン酸亜鉛付着量を得ることがで
きたことに基づく。 また、上記リン酸亜鉛カルシウム皮膜のCa／
Zn比率を0.3〜0.5としたのは次に示す理由によ
る。第３図はリン酸亜鉛カルシウム皮膜（溶液濃
度340ｇ／）のCa／Zn比率と付着量の関係を示
す図表である。すなわち、Ca／Zn比が0.3以下に
なるとCaの比率が少ないためにCa添加の効果が
少なく、耐熱性が十分でない。また、Ca／Zn＞
0.5の場合は化成処理性が悪く所定のリン酸塩付
着量（≧６ｇ／m2）、金属石けん付着量（≧１
ｇ／m2）が得られにくい。従つて、リン酸亜鉛カ
ルシウム皮膜のCa／Zn比率は0.3〜0.5が好まし
い。 なお、リン酸亜鉛カルシウム溶液の濃度は340
ｇ／以上でないと10〜20秒の短時間処理におい
て所定の付着量６ｇ／m2以上が得られない。ま
た、425ｇ／以上になると濃度を高めた割には
付着量が得られず経済的でない。ここで、リン酸
亜鉛カルシウム皮膜の所定の付着量を６ｇ／m2以
上としているのは、従来のリン酸亜鉛皮膜の場合
は耐熱性に乏しいため所定の付着量を７〜８ｇ／
m2とする必要があるが、この発明のリン酸亜鉛カ
ルシウム皮膜の場合は耐熱性にすぐれているため
６ｇ／m2で十分であることによる。 上記潤滑下地処理後に行なう潤滑処理は、ス
テアリン酸カルシウムを室温で付着させる方法、
あるいは70〜90℃に保温されたステアリン酸ナ
トリウム溶液中を通して行なうことを特徴とす
る。のステアリン酸カルシウム処理の場合は、
第４図に示す濃度と付着量の関係から明らかなご
とく、付着量を所定の５ｇ／m2以上とするために
濃度は300ｇ／以上とする。なお、ステアリン
酸カルシウムを線材に付着させる方法としては、
湿式スプレイ方式（溶液を塗布）、あるいは乾式
塗布方式（粉末を塗布）を採用することができる
が、潤滑剤の付着量、皮膜の密着性等から湿式ス
プレイ方式による塗布が好ましい。なお、処理時
間は物理的付着のため通常２〜３秒程度である。 また、のステアリン酸ナトリウム処理の場合
は、バツチ方式を採用することができるが、この
場合は潤滑下地処理のリン酸亜鉛カルシウム皮膜
とこのステアリン酸ナトリウムの置換反応により
生成される反応層（ステアリン酸亜鉛）が付着す
ることになる。この反応層の付着量としては、通
常１ｇ／m2以上確保する必要があり、そのための
処理時間は第５図に示すステアリン酸ナトリウム
処理時間と反応層付着量の関係より20秒以上要す
る。 なお、上記、の潤滑処理は、伸線時にダイ
ス前潤滑剤を添加した場合は省略可能である。 この発明において、伸線時にダイス前潤滑剤を
添加するのは、潤滑皮膜の耐熱性、潤滑性をより
向上させるためであり、そのダイス前潤滑剤とし
ては、金属石けん類を主体とした潤滑剤に１〜10
重量％の熱可塑性樹脂（例えばフツ素系樹脂、ポ
リエチレン、ナイロン、アクリル、ポリカーボネ
ート等）を添加したものを用いる。金属石けん類
の潤滑剤に熱可塑性樹脂を添加するのは熱可塑性
樹脂例えばフツ素系樹脂の持つ耐熱性、低摩擦特
性を利用するためである。また、その添加量を１
〜10重量％に限定したのは、１％以下では引抜力
等に添加の効果があまり認められない、一方添加
量はふえるほど効果は得られるが、分解ガス例え
ばフツ素系樹脂の場合はフツ素ガスであること、
またコストを考慮して上限を10％とした。 第６図はこの発明の処理工程を示すブロツク図
である。すなわち、線材はペイオフスタンド１か
ら繰出されて、脱スケール工程２で例えばシヨツ
トブラストにより脱スケールされる。続いて、予
熱装置３にて所定の温度（80℃以上）に予熱され
た後、潤滑下地処理工程４で超音波が付加された
リン酸亜鉛カルシウム溶液（Ca／Zn＝0.3〜0.5）
中を通して潤滑下地処理が行なわれる。リン酸亜
鉛カルシウム溶液は70〜90℃の温度に予熱されて
いる。次に、水洗工程５を経て潤滑処理工程６で
前記潤滑下地処理された線材に対しステアリン酸
カルシウム、あるいはステアリン酸ナトリウムを
付着させて潤滑処理する。ステアリン酸カルシウ
ム処理は室温で行なわれ、ステアリン酸ナトリウ
ムの場合は該溶液70〜90℃の温度に予熱されてい
る。この潤滑処理後が線材は乾燥工程７において
潤滑皮膜を十分乾燥させた後、伸線工程８でダイ
ス前潤滑剤を添加して伸線し、巻取装置９に巻取
る。 ここで、超音波潤滑下地処理を行なうための装
置としては、第７図および第８図に示すごとく例
えば、円筒状の処理槽１１の外周面に複数個の超
音波付加装置１２を上下左右方向に２個所ずつ平
行に配置し（もちろん互に位置をずらして配置し
てもよい）、処理槽１１の入側と出側に突設した
処理液受１３の部分から返戻管１４を介して処理
液タンク１５に処理液１９を回収するように設け
るとともに、該処理液タンク１５内の処理液をポ
ンプ１６にて処理槽１１に循環供給するように配
管１７した構造のものを用いることができる。こ
のような装置によれば、リン酸亜鉛カルシウム溶
液中に超音波が照射されて液が撹拌され、またキ
ヤビテーシヨン作用によつて迅速にリン酸亜鉛カ
ルシウム溶液が線材１８表面に付着する。また、
超音波付加の有無、あるいは超音波付加装置の周
波数を変えることによりリン酸亜鉛カルシウム溶
液の付着量をコントロールすることができる。 実施例 第６図に示すライン構成で、線材の脱スケール
にシヨツトブラストを採用し、第７図および第８
図に示す超音波潤滑下地処理装置を備えた設備に
より、5.5mmφの材料（材質S45C）を下記に示す
操業条件で伸線し、最終的に4.95mmφ、4.6mmφ
の伸線材を得た。 操業条件 脱スケール条件 研掃材：直径0.3mmの鋼球、投射密度：約300
Kg／m2 予熱条件 蒸気吹付け：予熱温度80℃ 潤滑下地処理条件 潤滑下地剤：リン酸亜鉛カルシウム溶液
（Ca／Zn＝0.5） 付着条件：340ｇ／（濃度）×80℃（温度）
×15sec（反応時間）、超音波：50KHz．1KW
（溶液量160） 潤滑処理条件 () ステアリン酸カルシウムの場合 濃度：300ｇ／、温度：室温、時間：３
秒 () ステアリン酸ナトリウムの場合 濃度：90ｇ／、温度：80℃、時間：25秒 乾燥処理条件 赤外線乾燥炉：炉温80℃ 伸線条件 ダイス前潤滑剤：ステアリン酸カルシウムを
主成分とする潤滑剤にフツ素系樹脂を３％添加
したもの 減面率：約19％（5.5mmφ→4.95mmφ） 約30％（5.5mmφ→4.6mmφ） 伸線速度：80ｍ／min 第１表は、伸線時の引抜き力を、従来方式（潤
滑下地処理：リン酸亜鉛、ダイス前潤滑：ステア
リン酸カルシウムを主成分とする市販潤滑剤の
み）と比較して示したものである。 また、巻取後の線材のバウデン試験（潤滑能、
油膜皮膜の密着性調査）結果を第９図に、μ＝
0.2に達するバウデン摺動回数を第２表にそれぞ
れ従来と比較して示す。 また、本発明例１の条件（ただし伸線減面率：
5.5φ→4.95φ）で伸線し、さらに冷間鍛造により
小ねじを製造したときの伸線ダイス、冷間鍛造金
型の寿命を従来と比較して第３表に示す。
【表】
【表】
【表】
ただし、ダイス、金型寿命は摩耗、
欠損等でダイス、金型交換までの製造
ton数
第１表、第２表および第９図より、この発明に
よる潤滑皮膜は従来のリン酸亜鉛皮膜に比べ耐熱
性、密着性が共にすぐれていることがわかる。従
つて、伸線ダイス、冷間鍛造金型の寿命も第３表
より明らかなごとく大巾に延びることがわかる。 発明の効果 以上説明したごとく、この発明方法は潤滑下地
処理剤としてリン酸亜鉛カルシウムを用いたこと
により、従来のリン酸亜鉛皮膜より脱結晶水温度
が高く耐熱性にすぐれた皮膜が得られるととも
に、超音波付加手段の採用によりそのリン酸亜鉛
カルシウム皮膜の付着量の確保およびコントロー
ルが自在に行なえる効果を有する。さらに、上記
潤滑下地処理剤の上にステアリン酸カルシウム、
またはステアリン酸ナトリウムによる潤滑処理を
施すことにより、耐熱性のみならず潤滑性の向上
がはかられる効果がある。また、伸線時のダイス
前潤滑剤として、従来の金属石けん類を主体とし
た潤滑剤にフツ素系樹脂等の熱可塑性樹脂を添加
したものを用いたことにより、潤滑皮膜の耐熱
性、潤滑性がより一層高められ、冷間加工工具の
寿命が大巾に延長される効果がある。
欠損等でダイス、金型交換までの製造
ton数
第１表、第２表および第９図より、この発明に
よる潤滑皮膜は従来のリン酸亜鉛皮膜に比べ耐熱
性、密着性が共にすぐれていることがわかる。従
つて、伸線ダイス、冷間鍛造金型の寿命も第３表
より明らかなごとく大巾に延びることがわかる。 発明の効果 以上説明したごとく、この発明方法は潤滑下地
処理剤としてリン酸亜鉛カルシウムを用いたこと
により、従来のリン酸亜鉛皮膜より脱結晶水温度
が高く耐熱性にすぐれた皮膜が得られるととも
に、超音波付加手段の採用によりそのリン酸亜鉛
カルシウム皮膜の付着量の確保およびコントロー
ルが自在に行なえる効果を有する。さらに、上記
潤滑下地処理剤の上にステアリン酸カルシウム、
またはステアリン酸ナトリウムによる潤滑処理を
施すことにより、耐熱性のみならず潤滑性の向上
がはかられる効果がある。また、伸線時のダイス
前潤滑剤として、従来の金属石けん類を主体とし
た潤滑剤にフツ素系樹脂等の熱可塑性樹脂を添加
したものを用いたことにより、潤滑皮膜の耐熱
性、潤滑性がより一層高められ、冷間加工工具の
寿命が大巾に延長される効果がある。
第１図はこの発明の潤滑下地処理における超音
波付加の効果を示す図表、第２図は同上における
超音波周波数とリン酸亜鉛カルシウム付着量との
関係を示す図表、第３図は同上におけるリン酸亜
鉛カルシウム皮膜のCa／Zn比率と付着量の関係
を示す図表、第４図は同上におけるステアリン酸
カルシウムの濃度と付着量の関係を示す図表、第
５図は同上におけるステアリン酸ナトリウムの処
理時間と反応層付着量の関係を示す図表、第６図
はこの発明の処理工程を示すブロツク図、第７図
は同上における超音波潤滑下地処理を行なうため
の装置の一例を示す概略側面図、第８図は同上装
置の処理槽を示す概略正面図、第９図はこの発明
の実施例におけるバウデン試験結果を示す図表で
ある。 １……ペイオフリール、２……脱スケール工
程、３……予熱工程、４……潤滑下地処理工程、
５……水洗工程、６……潤滑処理工程、７……乾
燥工程、８……伸線工程、９……巻取装置、１１
……処理槽、１２……超音波付加装置、１３……
処理液受、１４……返戻管、１５……処理液タン
ク、１８……線材、１９……処理液。
波付加の効果を示す図表、第２図は同上における
超音波周波数とリン酸亜鉛カルシウム付着量との
関係を示す図表、第３図は同上におけるリン酸亜
鉛カルシウム皮膜のCa／Zn比率と付着量の関係
を示す図表、第４図は同上におけるステアリン酸
カルシウムの濃度と付着量の関係を示す図表、第
５図は同上におけるステアリン酸ナトリウムの処
理時間と反応層付着量の関係を示す図表、第６図
はこの発明の処理工程を示すブロツク図、第７図
は同上における超音波潤滑下地処理を行なうため
の装置の一例を示す概略側面図、第８図は同上装
置の処理槽を示す概略正面図、第９図はこの発明
の実施例におけるバウデン試験結果を示す図表で
ある。 １……ペイオフリール、２……脱スケール工
程、３……予熱工程、４……潤滑下地処理工程、
５……水洗工程、６……潤滑処理工程、７……乾
燥工程、８……伸線工程、９……巻取装置、１１
……処理槽、１２……超音波付加装置、１３……
処理液受、１４……返戻管、１５……処理液タン
ク、１８……線材、１９……処理液。
Claims (1)
- １ 線材を連続的に移動させながら脱スケール、
潤滑下地処理、潤滑処理を施して伸線する方法に
おいて、脱スケール後予熱した線材を70〜90℃に
保温されかつ超音波（周波数：10〜60KHz、出
力：25W／溶液１当たり）を付加したリン酸亜
鉛カルシウム溶液（Ca／Zn＝0.3〜0.5）中を通し
て潤滑下地処理を行い、水洗後前記下地処理した
線材を、室温に保持されたステアリン酸カルシウ
ム溶液中、あるいは70〜90℃に保温されたステア
リン酸ナトリウム溶液中に通して潤滑処理を行
い、乾燥後伸線する際、ダイス前潤滑剤として金
属石けん類を主体とした潤滑剤に１〜10重量％の
熱可塑性樹脂を添加することを特徴とする線材の
連続伸線方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/505,843 US4553416A (en) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | Dry type continuous wire drawing process |
| JP16415084A JPS6142415A (ja) | 1984-08-03 | 1984-08-03 | 線材の連続伸線方法 |
| EP85303540A EP0163471B1 (en) | 1983-06-20 | 1985-05-20 | Method for continuous drawing of wire rod |
| DE8585303540T DE3571562D1 (en) | 1984-05-21 | 1985-05-20 | Method for continuous drawing of wire rod |
| KR1019850003483A KR920007834B1 (ko) | 1984-05-21 | 1985-05-21 | 와이어로드의 연속인발방법 |
| US06/942,847 US4688411A (en) | 1984-05-21 | 1986-12-17 | Method for continuous drawing of wire rod |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16415084A JPS6142415A (ja) | 1984-08-03 | 1984-08-03 | 線材の連続伸線方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142415A JPS6142415A (ja) | 1986-02-28 |
| JPH0413046B2 true JPH0413046B2 (ja) | 1992-03-06 |
Family
ID=15787688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16415084A Granted JPS6142415A (ja) | 1983-06-20 | 1984-08-03 | 線材の連続伸線方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142415A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6466757B2 (ja) * | 2015-03-26 | 2019-02-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 鋼線材の表面処理方法及び表面処理ライン |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60174880A (ja) * | 1984-02-16 | 1985-09-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 線材の連続伸線方法 |
-
1984
- 1984-08-03 JP JP16415084A patent/JPS6142415A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6142415A (ja) | 1986-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |