JPH0585241B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、銅荒引線の連続圧延設備に用いられ
る銅荒引線の引取用ピンチロールおよびこれを用
いた銅荒引線の製造方法に関するものである。 従来の技術 従来より銅荒引線などの連続圧延設備に用いら
れる引取用ピンチロールの表面には、摩擦係数を
上げて荒引線の把持能力を高めるために、シヨツ
トブラストなどの表面処理により凹凸が形成され
ている。またこのピンチロールは、ピンチロール
表面の凹凸の摩滅による減少、及びこれに伴う荒
引線の把持能力の低下を防ぐために、焼き入れさ
れた工具鋼からなつていた。 発明が解決しようとする課題 ところが、このような焼き入れして硬度を上げ
た工具鋼や、ピンチロール表面にクロム（Cr）
やモリブデン（Mo）を含む合金やクロムメツキ
層を設けて表面の硬度を上げたピンチロールを用
いた場合は、ロール表面に鋼が凝着し易くなるた
め引き取り時に銅荒引線のが削り取られ、それに
よつて生じた銅粉は、ピンチロール表面凹凸の凹
部に埋め込まれて凝着し目詰まりを生じさせ、そ
の結果ロール表面の凹凸が減少し、銅荒引線に対
するロール表面の摩擦係数を低下させてしまう。
このような状態になるとピンチロールの荒引線に
対する把持機能が低下し、圧延機の最終スタンド
を出てくる荒引線の線速と等しい速度で荒引線を
引き取ることができなくなり、結果として最終ロ
ール出口においてコブルという挫屈現象を起こし
圧延工程が止まつてしまう問題がある。そこでこ
のようにピンチロール表面凹凸部の凹部に銅粉な
どが埋め込まれて凝着し、摩擦係数が低下するこ
とを防ぐために、強力なシヨツトブラスト処理を
行なつて表面凹凸の粗さを大きくしたピンチロー
ルを用いた場合は、表面凹凸の凸部が欠け落ち、
これによつて銅荒引線に対するピンチロールの把
持力が低下するばかりでなく、欠け落ちた鉄粒子
が鉄異物として荒引線表面に埋め込まれてしまう
問題があつた。そしてこのように鉄異物が埋め込
まれた荒引線は、細線化した場合鉄異物の大きさ
の３倍程度まで伸線したときに断線を起こし易く
なるという問題があつた。 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、銅
荒引線の引取り工程においてピンチロールの把持
力不足によるコブルという挫屈現象を生じること
が少なく、長時間安定した摩擦係数を維持するこ
とができると共に、摩損によつて銅荒引線に鉄異
物が埋め込まれ、伸線工程での断線や品質低下を
起こすことのない、耐摩耗性を有する銅荒引線用
ピンチロールを提供するとともに、そのようなピ
ンチロールを用いた銅荒引線の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。 課題を解決するための手段 本願の請求項１の発明は、銅荒引線用ピンチロ
ールについて規定したものであり、その特徴は、
弱酸性の媒体の存在下で銅荒引線を引き取る銅荒
引線用ピンチロールであつて、炭素含有量が、
0.25〜0.75重量％の炭素鋼をロール材料に用い、
少なくとも表面H_RC50以上の硬度に焼き入れさ
れ、表面部分に10μm〜50μmの粗さに表面処理が
施されていることにある。 また請求項２の発明も、銅荒引線用ピンチロー
ルについてのものであつて、その特徴は、請求項
１の銅荒引線用ピンチロールにおいて、前記弱酸
性の媒体が、イソプロピルアルコールおよびその
分解生成物の水溶液であることにある。 さらに請求項３の発明は、銅荒引線の製造方法
についてものであつて、その特徴は、銅荒引線の
圧延工程において、銅荒引線を弱酸性の媒体によ
り処理した後、炭素含有量が0.25〜0.75重量％の
炭素鋼を材料に用い、少なくとも表面H_RC50以上
の硬度に焼き入れされ、表面部分に10μm〜50μm
の粗さに表面処理が施されている銅荒引線用ピン
チロールで引き取ることにある。 さらに請求項４の発明も、銅荒引線の製造方法
についてのものであつて、その特徴は、請求項３
の方法において、前記弱酸性の媒体により処理
が、銅荒引線の冷却および還元剤による脱スケー
ルであることにある。 また請求項５の発明も、銅荒引線の製造方法に
ついてのものであつて、その特徴は、請求項３も
しくは請求項４の方法において、前記弱酸性の媒
体が、イソプロピルアルコールおよびその分解生
成物の水溶液であることにある。 以上のような本願各発明に共通しかつ本願発明
において基本的に重要な構成は、 ａ：銅荒引線の圧延工程で銅荒引線を引取るため
のピンチロールについて、 ｂ：使用環境が弱酸性の媒体の存在下であるこ
と、 ｃ：ロール材料として、炭素含有量が0.25〜0.70
重量％の炭素鋼を用いること、 ｄ：ロール表面の硬さがH_RC50以上であること、 ｅ：表面粗さが10〜50μmの範囲内となつている
こと、 以上のａ〜ｅの点であり、このような構成とす
ることによつて前述の課題を解決することが可能
となつた。 作 用 本発明のピンチロールは、その材料として、炭
素含有量が0.25〜0.70重量％の炭素鋼を用いてい
る。ここで、炭素鋼とは、当業者には良く知られ
ているように、特に合金元素を積極的に添加して
いないFe−Ｃ系のものである。このような炭素
鋼は、工具鋼等の合金鋼と比較して耐食性が低
い。そのため、弱酸性の媒体により処理された熱
間圧延直後の比較的高温の銅荒引線を引き取る際
に、この媒体によりロール表面が適度に高温腐食
され、このため、銅荒引線が削り取られて生じる
銅粉がロール表面の凹部に凝着して表面凹凸の目
詰まりが生じるという現象が防止される。また、
この高温腐食により腐食ピツトが形成されること
により、ロール表面の凹凸が保たれる。さらに、
H_RC50以上としたので、ピンチロール表面凹凸の
凸部の摩滅速度が減少し、これに伴うピンチロー
ル表面の荒引線に対する摩擦係数の低下割合も減
少する。よつてピンチロールの荒引線把持力の低
下が起こりにくくなり、コブルという挫屈現象等
の不具合を起こすことがなくなつて寿命が伸び
る。つまり、ピンチロールの交換までの時間が長
くなる。また、ピンチロールの表面に10μm以上
の粗さの凹凸を形成するシヨツトブラスト処理な
どによる表面処理を施しているので、運転開始時
に摩擦力が不足せず銅荒引線等を確実に把持する
ことができる。さらにシヨツトブラスト処理によ
る表面凹凸が50μm以下の粗さなので、表面凹凸
の凸部の欠けによる鉄異物の発生が無くなり、そ
の後の伸線工程での断線や品質の低下を招くおそ
れが少ない。 以下、本発明のピンチロールについて詳しく説
明する。 本発明のピンチロールはロール寺材料として炭
素含有量が0.25〜0.70重量％の炭素鋼を用い、且
つこのピンチロールの表面硬度がH_RC50以上にな
るように焼き入れされ、さらにこのピンチロール
の表面粗さが10μm〜50μmになるようにシヨツト
ブラスト処理などによる表面処理が施されたもの
である。 本発明の銅荒引線用ピンチロールにおいて、ロ
ール材料として工具鋼等の合金鋼ではなく、炭素
含有量が一定範囲の炭素鋼を選択したのは、この
ような炭素鋼を用いることにより、弱酸性の媒体
で処理された比較的高温の銅荒引線を引き取る際
にロール表面がこの弱酸性の媒体の存在下で適度
に腐食され、目詰まり防止や、摩擦係数の保持等
の上述した作用効果を奏するからである。ここ
で、炭素鋼の炭素含有量が0.25重量％未満の場合
は、焼き入れしても硬度が不足であり、0.70重量
％を越えると表面凹凸の凸部の摩滅が速く短時間
でピンチロールの表面の摩擦係数が低下してコブ
ルという挫屈現象を起こし易くなる。また表面の
焼き入れ硬度がH_RC50に満たない場合も、同じく
表面の摩滅が速く短時間で不具合を起こす。ここ
で、このピンチロール表面の焼き入れ硬度は、炭
素含有量と焼き入れ条件を変えることにより調整
することができる。 また本発明のピンチロールにおいて、その表面
粗さが10μm未満の場合は、表面の摩擦係数が低
くなり荒引線の把持力が不足し、運転開始時にコ
ブルという挫屈現象を起こし易く、表面粗さが
50μmを越える場合は表面凹凸の凸部が欠損し易
くなり、鉄異物が荒引線表面に混入し、伸線性を
低下させる等の問題を引き起こす。この表面粗さ
の付与は、汎用のシヨツトブラスト機などによつ
て行われ、表面粗さはこのシヨツトブラスト機の
シヨツト条件を選定することにより調節できる。 次に、このようなピンチロールを用いた本発明
の銅荒引線の製造方法について説明する。 本発明の製造方法の特徴は、銅荒引線をピンチ
ロールで引き取る前に、弱酸性の媒体を用いて銅
荒引線の処理を行うところにある。この処理は、
熱間圧延時の銅荒引線の冷却および還元剤による
脱スケールのためのものである。 上記弱酸性の媒体としては、炭素数が１〜４ま
でのアルコールおよびその分解物の水溶液が好ま
しく、特に好ましくはイソプロピルアルコールお
よびその分解物の水溶液である。また、炭素数が
１〜４までのカルボン酸等の有機酸の水溶液を用
いてもよい。 上記弱酸性の媒体のPHは４〜６程度が好まし
い。PHが４より小さいと、炭素鋼表面が高温腐食
しすぎるためロール表面凹凸の凸部が失われ易く
なり、その結果摩擦力が低下して把持力不足を生
じ長時間の運転が不可能になるという不都合が生
じ、またPHが６より大きいと炭素鋼表面における
高温腐食が不足するため、銅粉などの凝着による
目詰まり防止等の本発明の効果が得られないため
である。 本発明にあつては、上記弱酸性の媒体を荒引線
に残存した状態でピンチロールにより引き取るこ
とにより、その効果が発揮される。 すなわち、ピンチロール使用時においては、熱
間圧延直後の銅荒引線が未だ比較的高温となつて
いるのに加え、ピンチロールと銅荒引線との摩擦
により界面温度が上昇し、ピンチロール表面はか
なり高い温度となる。ここで、上記弱酸性の媒体
と炭素含有量が0.25〜0.70重量％である炭素鋼と
がこの高温下で接触することにより、ロール表面
が適度に高温腐食し、この腐食被膜の生成、破壊
の繰り返しにより、削られた銅が表面凹凸の凹部
に凝着して生じる目詰まりを防止すると共に、高
温での腐食ピツトの生成により適度の凹凸が保た
れ、摩擦係数の低下を防止するものと推定され
る。 なお、PH４〜６の約２％イソプロピルアルコー
ルとその分解生成物の水溶液を媒体として圧延材
に供給しつつ本発明のロールを用いて圧延を行う
ならば、数十時間の連続運転が可能であつた。こ
の点において、SKD11のような高合金化された
材料からなる従来のロールでは、数時間の連続運
転で使用不能となることがあつた。 この弱酸性の媒体が付着した荒引線は中和防錆
処理を施された後、巻取機により巻き取られ後工
程へ送られる。 実施例 本発明の実施例及び比較例を第１表に示す。

【表】 第１表に示す実施例、比較例は、銅の連続圧延
における最終引取ピンチロールに本発明の実施例
及び比較例のピンチロールを用い、その時の各種
不具合の発生を示すものである。なお、各実施例
および比較例においては、銅荒引線をピンチロー
ルで引き取る直前に、約２％のイソプロピルアル
コールおよびその分解生成物の水溶液を種々のPH
に調整した媒体を冷却処理液として用いて、冷却
処理を行なつた。 第１表中、開始時の不具合とは作業を開始した
直後にコブルという挫屈現象が発生したか否かを
示す。また、連続運転時間とは、作業を開始して
からコブルを発生するまでの時間を示し、５時間
以上の場合は〇、５時間未満の場合は×とした。
製品の品質とは、製品である50μmの導線を無断
線で300Kg伸線可能な場合は〇、300Kg未満の場合
は×とした。 第１表から明らかなように、本発明の炭素含有
量範囲内の炭素鋼からなりかつ表面硬度、表面粗
さも本発明の範囲内に調整されたピンチロールを
用い、しかも冷却処理液としてPHが４〜６の範囲
内の弱酸性のものを用いた実施例１、２において
は、作業開始時の不具合、連続運転時間、製品の
品質のいずれにおいても良好な結果が得られた。 一方、比較例１の場合は、ピンチロールの表面
硬度が低いために連続運転時間が短くなり、比較
例２の場合は、ピンチロールの表面粗さが小さい
ため、作業開始時の不具合があり、さらに連続運
転時間も短くなつた。また比較例３の場合、ピン
チロールの炭素含有量が高過ぎ、連続運転を可能
ならしめるに必要な摩擦係数を保持できなかつた
ために、連続運転時間が短くなつた。また比較例
４の場合、ピンチロールの表面粗さが大きく、表
面の凹凸が大き過ぎたために凸部の先端が欠けて
銅荒引線中に埋め込まれ、その結果製品の品質が
悪くなつた。 さらに比較例５は従来のSKD11の工具鋼から
なるピンチロール、比較例６は特公昭46−17887
号公膜に開示された組成のピンチロール、比較例
７は特開昭48−40623号公報に開示された組成の
ピンチロールをそれぞれ用いたものであり、これ
らのピンチロールはいずれも耐食性、耐摩耗性合
金となるよう合金元素が添加された合金鋼からな
るものであり、これらを用いた場合いずれも連続
運転時間が短くなつた。 さらに比較例８は、実施例１と同じ組成、表面
硬度および表面粗さを有するピンチロールを用い
たが、冷却処理液のPHが７と中性に保たれている
ために、ロール表面が適度に高温腐食されず、そ
の結果連続運転時間は短くなつた。 発明の効果 請求項１、請求項２の発明の銅荒引線用ピンチ
ロールは、弱酸性の媒体の存在下で銅荒引線を引
き取る銅荒引線用ピンチロールであつて、炭素含
有量が0.25〜0.70重量％の炭素鋼をロール材料に
用いているので、弱酸性の媒体の存在下でロール
表面が適度に高温腐食されることからロール表面
凹凸の凹部の目詰まりを防止すると共に適度な摩
擦係数を保持することができる。また焼き入れ硬
度がH_RC50以上であるので、表面の凹凸の摩滅が
少なく長時間運転が可能である。さらに、ピンチ
ロール表面に10μm〜50μmの粗さにシヨツトブラ
ストなどによる表面処理を施してあるので、運転
開始時の荒引線把持力が適度でかつ荒引線表面へ
鉄異物が埋め込まれることなく高品質のものを連
続処理できる等の利点がある。 また請求項３〜請求項５の発明の銅荒引線の製
造方法によれば、前述のようなピンチロールを実
際に銅荒引線の圧延工程に用いることにより、ロ
ール組み替え時間を長くすることができるから製
品の品質を向上させ、さらには作業効率及び歩留
りを向上させることのできる効果が得られるもの
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弱酸性の媒体の存在下で銅荒引線を引き取る
   銅荒引線用ピンチロールであつて、 炭素含有量が、0.25〜0.75重量％の炭素鋼をロ
   ール材料に用い、少なくとも表面H_RC50以上の硬
   度に焼き入れされ、表面部分に10μm〜50μmの粗
   さに表面処理が施されていることを特徴とする銅
   荒引線用ピンチロール。 ２ 前記弱酸性の媒体が、イソプロピルアルコー
   ルおよびその分解生成物の水溶液であることを特
   徴とする請求項１記載の銅荒引線用ピンチロー
   ル。 ３ 銅荒引線の圧延工程において、銅荒引線を弱
   酸性の媒体により処理した後、炭素含有量が0.25
   〜0.75重量％の炭素鋼を材料に用い、少なくとも
   表面H_RC50以上の硬度に焼き入れされ、表面部分
   に10μm〜50μmの粗さに表面処理が施されている
   銅荒引線用ピンチロールで引き取ることを特徴と
   する銅荒引線の製造方法。 ４ 前記弱酸性の媒体により処理が、銅荒引線の
   冷却および還元剤による脱スケールであることを
   特徴とする請求項３記載の銅荒引線の製造方法。 ５ 前記弱酸性の媒体が、イソプロピルアルコー
   ルおよびその分解生成物の水溶液であることを特
   徴とする請求項３または４記載の銅荒引線の製造
   方法。