JPH04193981A

JPH04193981A - 耐銹性と加工性を備えた鋼線

Info

Publication number: JPH04193981A
Application number: JP2326382A
Authority: JP
Inventors: Yukio Yamaoka; 幸男山岡; Keiji Hattori; 服部　啓司
Original assignee: Shinko Wire Co Ltd
Current assignee: Kobelco Wire Co Ltd
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-14

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）本発明は、スプリング、ワイヤロープ等に用いられる耐
錆性と加工性を備えたプレコート耐蝕鋼線に関するもの
である。

（従来技術）従来、ハネ用鋼線としては耐錆性かよいか価格か高いス
テンレス鋼線、強度に優れ且つ安価である反面、耐錆性
か劣る硬鋼線、ピアノ線と高炭素鋼線に亜鉛めっきを施
し、少し耐錆性を向上させると共に価格については余り
高くない亜鉛めっきハネ用鋼線か存在するか、この亜鉛
めっきバネ用鋼線の耐錆性は充分てなかった。

従って、耐錆性に優れ、且つステンレス鋼線より安価な
バネ用鋼線の開発か希求されていた。

ワイヤロープの分野てはステンレス鋼線は耐錆性かよい
か、価格が高く、又疲労強度か低いと言う最大の欠点を
育している。

高炭素鋼線のロープは、疲労強度も高く、安価であるか
耐錆性か劣る最大の短所か存在する。

亜鉛めっきした高炭素鋼線のロープは上記二者の中間的
な特性を有するか、耐錆性と言う点ては充分てなかった
。

従って、ステンレス鋼線のような耐錆性を備えた高炭素
鋼線めっきロープか実現できればメリットは図り知れな
い。

（発明か解決しようとする課題）前掲の如く、耐錆性か優れ、安価なめっきとしてはＺｎ
−Ｎｉ合金めっきか存在する（例えば、行間・平１−２
２２０９０号１発明の名称２耐食性に優れた鋼線）。

しかしなから、このめっきはＺｎ中のＮ１含存量か多く
なると、耐錆性は向上するかめっき層か硬ζなり、伸線
加工やスプリング成形加工等の加工性か劣化するので、
ハネ用鋼線のようにめっき後、強度の伸線加工を施すも
のには実用化か困難であった。

従って、上記Ｚｎ−Ｎｉ合金めっきは自動車用鋼板のよ
うに、めっき後プレス曲げ加工される程度の加工部品に
しか実用化か進んでいない。

それ故、Ｚｎ−Ｎｉめっきの高耐錆性を失わずに強度の
伸線加工に耐える手段か開発てきれは、更に用途は広範
となる。

特に、めっき後、強度の伸線加工によって製造されるハ
ネ用鋼線、ワイヤロープに適用てきれは、その用途は広
範となる。

本発明は上述の観点に鑑み発明されたものであって、そ
の目的とするところは、耐銹性か優れ、且つ伸線加工性
か高い鋼線を提供するところにある。

（課題を解決する為の手段）前述の目的を達成する為の手段として、上層は１〜ＩＯ
μｍの純亜鉛めっきを施し、下層にはＮｉ、５〜２０％
のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層を形成しためっき鋼線を４０
％以上伸線加工することを特徴とする手段を採択したも
のである。

（作　用）本発明の鋼線は、前掲の通りの構成とし１こか、その理
由を以下に記述する。

先ず、下層にはＮｉ；５〜２０％のＺｎ　　Ｎ１合金め
っき層を形成した理由については、Ｚ’　ｎ　−Ｎ１合
金電気めっき鋼線し）赤錆発生時間を表した第１図のグ
ラフに示す如く、Ｎｉか増加すると耐錆性か向上し、Ｎ
１．５〜２０％てはＳＵＳ　３０４ステンレス鋼線の耐
錆性を上回り、実用性か高いことか判る。

第２図はＺｎ−Ｎｉ合金めっきのめっき層硬さとＮ１含
有量との関係を表したものであって、亜鉛めっきの硬さ
は（ヒラカース硬度）Ｈｖ５０であるか、Ｎｌか増加す
ると急激に硬さか上昇する。

即ち、亜鉛のめっき組織はη相であるか、Ｎ１か多くな
ると５％まではη相の粒内にγ相か微細に分散するため
、分散強化によりめっき中の歪みか大きくなり、硬さは
急上昇する。

５％以上のＮｉを含有する場合には硬さか鈍化するのは
η相の粒界にもγか析出するようになるためである。

第３図は、このような２ｎ−Ｎｉ合金めっきを高炭素鋼
線に施し、仕上げ予定線径１．０ｍｍて５００　ｋｇの
伸線加工をした時のダイス孔径の磨耗状況を示したグラ
フである（摩耗が増加すると伸線加工したワイヤの径は
増加する）。

第２図のめっき層の硬さの上昇に対応してダイス摩耗も
急激に増加している。

鋼線の製造工程ては一般に径か、０．０５ｍｍ増加する
と製品とならず、ダイス替えが行われるので、第３図の
ように、僅か５００　ｋｇで摩耗か急激に増加している
ようなめっきは、鋼線としては実用性に乏しい。

結局、第３図はＺｎに少量でもＮｉか含有されると鋼線
に適用できないことを示している。

上述の問題を解決するために、Ｚｎ−Ｎｉ　と純Ｚｎの
二層めっきを検討した。

第４図は、Ｚｎ−１０％Ｎ１合金めっき上に純Ｚｎをめ
っきした二層のめっき層とし、この上層２ｎめっき厚さ
と３０００ｋｇ伸線加工後の仕上げ予定線径１ｍｍの鋼
線のワイヤ径を示したものである。

第４図からは加工前の純Ｚｎ層の厚さか１μｍ以上あれ
ば、摩耗は０．００６ｍｍと小さくダイスの摩耗は急激
に減少し実用性かあることか判明する。

しかし、上層のＺｎめっき層厚さは必要以上に厚いとめ
っき速度を下げた作業を行う必要かあり、コストアップ
となるので１０μｍあれば充分である。以上の如・く、
純Ｚｎを上層にめっきした二層めっきとすればＺｎ−Ｎ
ｉ合金めっきの伸線加工性を改善し、ダイス摩耗量か大
幅に減少することか判明した。

第５図は、Ｚｎ−１０％Ｎｉめっき上に純Ｚｎめっきを
施した二層めっきとしたワイヤの発錆時間を表したので
あって、純Ｚｎは耐錆性は余りよくないので、若干初端
時間か延びる程度であり、耐錆性は下地のＺｎ−Ｎｉ合
金めっきて支配されている。

Ｚｎ−Ｎｉ　＋Ｚｎの二層めっきを行っても耐錆性は充
分保持されることか判る。

尚、めっき後の加工については、バネ用鋼線、ワイヤロ
ーブ用素線の製造を考慮すると、母材の強度を高めるた
めには４０％以上の伸線加工か必要である。

（実施例）以下、本発明に係る耐錆性と加工性を備えた鋼線の実施
例を詳述する。

実施例１先ず、第１実施例としてハネ用鋼線に適用した場合につ
いて説明する。

■ハネ用ステンレス鋼線は、ＳＯ３３０４の２，３φの
中間線を１１５０°Ｃて固溶化焼鈍処理の後、酸洗、コ
ーティングの処理を経て連続伸線機によって、１．０φ
まて伸線して製作した。

■ハネ用亜鉛メツキ鋼線は、０．７７％Ｃの２，５φ中
間線を鉛パテンテイング処理後、酸洗、コーティングの
処理を経て連続伸線機によって、　１．１５φまて伸線
し、次いて、鉛加熱、塩酸活性化処理、ＮＨ，ＣＩ　フ
ラックス処理後、４４３℃の亜鉛浴に連続浸漬して亜鉛
めっきした。その後、連続伸線機によって１．０φまて
伸線してハネ用めっき鋼線に仕上げた。

■Ｚｎ−Ｎｉめっきは、０．７７％Ｃの２゜５φの中間
線を鉛パテンテイングの後、酸洗、Ｚｎ５Ｏ４Ｈ７Ｈ２
０１８０ｇ／　ｌ　、　　Ｎ＋ＳＯ４・６Ｈ２０１９０
ｇ／Ａ、　ＰＨ１，６液温度：６０°Ｃ，電流密度；５
（ＩＡ／ｄｍ２てワイヤを陰極、白金を陽極として電気
めっきを行い、厚さ９μｍのＺｎ−１１％Ｎｉ合金めっ
きを施した。

次いて、この合金めっきワイヤを１．０φまて伸線機て
伸線してバネ用めっき鋼線に仕上げる予定であったか、
５００　ｋｇの伸線中、ダイス荒れの原因によって焼付
きか生し、仕上げ径も１．１６φと太くなってダイス摩
耗か大きく、バネ用めっき＃ｌ線の製作は困難となった
。

■Ｚｎ−Ｎｉ　とＺｎの二層めっきは、前述の如く２．
５φに９μｍのＺｎ−１１％Ｎｉ合金めっきを施したワ
イヤの上に、ＺｎＳＯ４−７Ｈ２０１５０ｇ＃の液を用
いて５０°Ｃて３μｍのＺｎのめっきを行った後、１．
０φまて伸線機て伸線してハネ用めっき鋼線に仕上げた
。

この場合、ワイヤ径の増径も殆となく、断線のトラブル
も発生せず、製作か行えた。

実施例２次に、第２実施例として第６図に示すワイヤローブに適
用した場合について説明する。

■ステンレスロープはＳＯＳ　３０４バネ用ステンレス
鋼線の２，５φと２．８φの中間線を１１５０°Ｃて固
溶化焼鈍処理の後、２．５φ→１．３２φ、２．８φ−
１，４０φ迄伸線した後、１．３２φは側ストランドの
側線、１４０φは芯線として撚り線加工を行い、ローブ
を製作した。

■亜鉛メツキ鋼線のローブは、０６２％Ｃの３２２φと
３．５φの中間線を鉛パテンテイング処理後、酸洗、Ｎ
Ｈ，ＣＩ　フラックス処理後、４４３°Ｃの亜鉛浴に連
続浸漬して亜鉛めっきした後、その後、連続伸線機によ
って３．２２φ→１．３２φ、３，５０φ→１．４０φ
迄めっき線を加工した。その後、ステンレスローブと同
様に１．３２φは側ストランドの側線、１．４０φは芯
線として撚り線加工を行い、ローブを製作した。

■２ｎ−Ｎｉめっきは、前述の第１実施例にあるバネ用
鋼線と同じ液を用い、０．６２％Ｃの３．２２φと３．
５φの中間線に厚さ９μｍのＺｎ−１１％Ｎｉ合金めっ
きを施した後、■、３２φと１，４０φまて伸線加工す
る予定であったが、５００　ｋｇの伸線中、２０回の断
線か生し、ワイヤ１条か短尺化して撚り線機で加工する
のか不可能となったばかりてなく、ダイス摩耗も大きく
なり、ワイヤにカジリも発生してワイヤローブの製作か
困難となった。

■２ｎ−Ｎｉ　とＺｎの二層めっきは、前述の第１実施
例にあるバネ用鋼線と同じ液を用い、０．６２％Ｃの３
゜２２φと３，５φの中間線を鉛パテンテイング後、酸
洗したものを用いて、厚さ９μｍのＺｎ−１１％Ｎ１合
金めっきを下層に、厚さ３μｍの亜鉛めっきを上層にめ
っきを施した後、３．２２φ→１．３２φ、３．５０φ
−１゜４０φ迄めっき線を連続伸線機で伸線加工した。

その後、１．３２φは側ストランドの側線、１．４０φ
は芯線として撚り線加工を行い、ローブを製作した　こ
の場合、ワイヤ径の増径も殆となく、断線のトラブルも
発生せず、製作か行えた。

以上のようにして製作したバネ用鋼線とワイヤローブの
特性を比較した結果を第１表及び第２表に示す。

第１表に示す通り、上層Ｚｎと下層Ｚｎ−Ｎｉ合金めっ
きの二層めっきバネ用鋼線は、強度か従来のＺｎめっき
鋼線並みて、疲労強度はステンレス鋼線より高く、しか
も、耐銹性はステンレス鋼線の約２倍の性能を示した優
れたハネ用鋼線であることか判る。又伸線工程において
もＺｎ−Ｎｉ単層めっきては製線は不可能であったか、
本発明品では問題かなく、従来品にない特性を有してい
る。

第２表に示す如（、本発明品にあっては疲労強度か従来
品のＺｎめっきローブと同等の値を示し、しかも、耐錆
性にあってはステンレスローブの２倍の性能を示してい
ることか判明した。

−以下余白− 第　　１　　表〒ｉ″“″−”ｏｏ　ｌ”−１２，０，３”°”°。

第　　２　　表（発明の効果）本発明は前掲の通り、上層は１〜ＩＯｕｍの純亜鉛めっ
きを施し、下層にはＮｉ；５〜２０％のＺｎ−Ｎｉ合金
めっき層を形成しためっき鋼線を４０％以上伸線加工す
ることを特徴とする耐錆性と加工性を備えた鋼線とした
ものであるから、耐錆性が従来品の５ｔｌＳ　３０４ス
テンレス鋼線のもつ特性以上の値を具備し、下層の硬い
Ｚｎ−Ｎｉ合金めつきの悪い加工性を上層の軟質Ｚｎめ
っきによって改善し、強度の伸線加工性を可能とした。

また、芯線が鋼線とした構成であるために、疲労強度カ
５ＵＳ３０４ステンレス鋼線、ステンレスロープのよう
に低くならない、通常のＺｎめつき鋼線、ローブ等と間
等の値か維持てきた。

以上の如く本発明の鋼線は、耐錆性と加工性の優れた鋼
線である。

【図面の簡単な説明】

第１図はＺｎ−Ｎｉ合金電気めっき鋼線つ発錆時間を示
したグラフ、第２図はＺｎ−Ｎｉ合金のめっき層硬さと
Ｎｉ含有料との関係を示したグラフ、第３図はＺｎ−Ｎ
ｉ合金めっきを高炭素鋼線に施し、仕上げ予定線径１．
０ｍｍで５００　ｋｇ／ｍｍ２の伸線加工をした時のダ
イス孔径の摩擦状況を示したグラフ、第４図はＺｎ−１
０％Ｎｉ合金めっき上に純Ｚｎをめっきし、二層めっき
層とし、この上層Ｚｎめっき厚さと３０００ｋｇ伸線加
工後の仕上げ予定線径１ｍｍの鋼線のワイヤ径を示した
グラフ、第５図はＺｎ−１０％Ｎｉめっき上に純Ｚｎめ
っきを施し、二層めっきとしたワイヤの発錆時間を表し
たグラフ、第６図は本発明の第２実施例に適用するワイ
ヤローブの断面図である。特許出願人　神鋼鋼線工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

上層は１〜１０μｍの純亜鉛めっきを施し、下層にはＮ
ｉ；５〜２０％のＺｎ−Ｎｉ合金めっき層を形成しため
っき鋼線を４０％以上伸線加工することを特徴とする耐
銹性と加工性を備えた鋼線。