JPH08954B2 - 銅または銅合金管材の焼鈍・抽伸方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は銅または銅合金製品の表面の変質を防止する
ための抽伸および／または焼鈍方法に関するものであ
る。より詳しくは抽伸後軟化焼鈍のまま出荷された製品
の、巻戻し時のはりつきの発生や抽伸のまま出荷された
製品を大気中で保管中に茶褐色に変色するのを防止する
方法に関するものである。

［従来の技術］ 銅又は銅合金を管・棒または線状の製品とする場合、
一般に冷間抽伸が行われ、抽伸のあと軟化のために光輝
焼鈍が行われる。焼鈍前には抽伸時使用した潤滑剤を脱
脂・洗浄をおこない光輝焼鈍炉に装入される。これらの
製品はコイル状または結束した状態で炉中に装入される
ため、炉内で製品が局部的に相接した状態で加熱され
る。このとき加熱温度が比較的高い場合には、接触部が
溶着現象（はりつき）を起し、冷却後これを引き剥がし
たとき変質やむしれが発生する。また光輝焼鈍後抽伸を
行う場合には、これらの変質層がすり疵となって製品に
残ることとなる。

また、抽伸時の潤滑剤を脱脂・洗浄せずに光輝焼鈍す
ることもあるが、潤滑剤が炭化し、黒錆を発生する。し
かし、黒錆を発生した処は溶着現象は見られないことか
ら、このような場合には光輝焼鈍前に軽質油を塗布した
後、光輝焼鈍が行われていた。

また、表面を冷間加工し硬化させた製品は、抽伸後潤
滑剤を脱脂・洗浄した状態で出荷されるか、脱脂・洗浄
せずに出荷していた。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のように従来は抽伸後脱脂・洗浄した後、または
そのままの表面に、軽質油を塗布した後光輝焼鈍が行わ
れていたが、溶着は皆無とはならず、銅または銅合金の
光輝焼鈍の場合、焼鈍中に溶着現象が生じ、その後の工
程において、溶着に起因する線状の変質層が渦流探傷で
検出されたり、炭化による黒錆または焼鈍後の環境によ
って酸化され茶褐色に変色することがあり、製品の品質
を低下させていた。茶褐色の変色は焼鈍のままのものお
よび抽伸のままのものいずれにも起り、特に多湿時に起
ることが判っていたが、この防止策がないまま、品質の
安定化が望まれていた。

［目的］ 本発明は上述した銅または銅合金を光輝焼鈍する際の
溶着防止と、光輝焼鈍後さらに抽伸する場合の変色を防
止する方法を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、上記課題を解決するため従来より研究を
重ねてきたが、その中で、まず、上記の溶着と変色現象
の原因の究明を行った。

そして、光輝焼鈍時に溶着が起るのは、円形の管・棒・
線を平行に並べたり、コイル状に巻いた場合、これらの
接触部は線接触となっており、この接触部が炉内雰囲気
ガスの流動を悪くし、ややもすると炉壁からの輻射熱で
局部的に高温となり、溶着を引き起すものと考えた。

すなわち、その高温部においては抽伸時の潤滑剤や塗
布した軽質脂が焼失し、金属同志の接触となり、さらに
熱膨脹により加圧され溶着が促進される。また変色現象
も同様に抽伸時の意外な高温のため潤滑油が金属表面か
ら焼失することに起因するものと考えた。

そこで発明者らは、この溶着を防止するには金属接触
を起させないことが必要であり、このためには高温状態
下でも安定な何らかの皮膜を介在させればよく、またこ
れは変色の防止についても有効であることを見出し、本
発明を完成した。

すなわち、本発明は、銅または銅合金管材の焼鈍・抽
伸方法において、抽伸した管材にシリコーンオイルまた
はシリコーンオイルと軽質油との混合油を塗布して焼鈍
し、焼鈍後さらにシリコーンオイルまたはシリコーンオ
イルと軽質油との混合油を塗布し、抽伸することを特徴
とする銅または銅合金管材の焼鈍・抽伸方法である。

本発明に使用するシリコーンオイルとしては25℃で粘
度3000cs以下、比重25℃で1.0以下のもので、例えば、
ジメチルシリコーンオイル等が挙げられる。

また、このシリコーンオイルと混合して使用される軽
質油としては25℃で粘度3cs以下、比重25℃で1.0以下の
もので、たとえば、ケロシン精製油等を挙げることがで
きる。混合油の場合シリコーンオイル0.3〜99％、軽質
油１〜99.7％の範囲で用いることができる。

［作用］ 光輝焼鈍する前に塗布する油剤としてシリコーンオイ
ルとした理由は、通常の軽質油では800℃の高温に加熱
するとすべて焼失しているが、シリコーンオイルの場
合、還元性雰囲気中においては800℃の加熱までではオ
イル状で表面に残存していることがオイルメータで確認
されている。シリコンオイルは100％シリコーンオイル
が使用できるのはいうまでもないが、これは比較的高価
なため、他の油たとえば常温で溶解するケロシンと混合
して使用することも可能である。他の油として石油系の
軽質油を使用するとシリコーンオイルの溶解がよいた
め、シリコーンオイル0.3％の添加で、溶着が防止でき
ることが確認されている。

シリコーンオイルが光輝焼鈍後、銅または銅合金製品
表面に残存する場合には、炉内での溶着を防止するほか
に、製品として大気中の高温・多湿環境における水蒸気
の結露による酸化変色を防止する作用もある。

また、光輝焼鈍後抽伸する場合は、さらに潤滑油を塗
布するが、光輝焼鈍後シリコーンオイルが残存すると、
抽伸時の摩擦係数を低下させ、摩擦熱による昇温が抑制
され、抽伸後においてもシリコーンオイルが皮膜として
残存し、上述の結露による酸化変色を防止する効果があ
る。

したがって抽伸時の潤滑油にシリコーンオイルを添加
すると、上記作用が助長されるのはいうまでもない。

実施例１ 焼鈍時の溶着防止と焼鈍後の変色防止 第１表に示す供試材１、２の銅および銅合金を外径1
0.7mm、肉厚0.48mmに抽伸加工し、長さ400mmに切断後、
シリコーンオイル又はシリコーンオイルと石油系軽質油
との混合油をスプレーで塗布し、同心円状に30本を結束
し、還元性雰囲気の光輝焼鈍炉に装入した。

加熱条件は製造工程で使用されている条件と同様と
し、銅管は600℃×30分間、銅合金管の場合も600℃×30
分間保持した。

解束後表面状況の観察とオイルメータにより残油の有
無を調査し第２表に示した。

また、炉から抽出した試験片を相接することなく大気
中に60日間放置し、表面変色状況を観察し、第２表に示
した。

抽伸後の変色防止 実施例１で焼鈍した試験片を、潤滑油剤を塗布した
後、抽伸した。抽伸条件は外径10.7mmから9.52mmに抽伸
した。

抽伸時の温度上昇を測定した値と、抽伸後の試験片を
相接することなく大気中に60日間放置し、表面の変色状
況を観察し、結果を第２表に示した。

実施例２ 焼鈍時の焼付 第１表に示す銅および銅合金の４種類の供試材を10.7
φ×0.48tの500kgコイルに巻上げ、シリコーンオイルと
軽質油との混合油を塗布し、コイルに巻上げ、光輝焼鈍
炉に装入した。焼鈍条件は、銅の場合には600℃×10分
間、銅合金の場合にも600℃×10分間で行った。

コイルを巻戻しながら溶着状況を観察したが、いずれ
も溶着は起っていなかった。

また、これらをコイルに巻上げ60日間大気中に放置
し、表面の変色を巻戻しながら観察したが、いずれも変
色は起っていないことが確認された。

抽伸後の変色 で光輝焼鈍した後、抽伸潤滑油の中にシリコーンオ
イルを７％添加したものを塗布し、10.7φから9.52φに
抽伸後、コイルに巻上げ60日間大気中に放置した。これ
を巻戻しながら変色を観察したが、変色は発生していな
かった。

［発明の効果］ 以上の結果から明らかなように、焼鈍前にシリコーン
オイル又はシリコーンオイルを含有する混合油を塗布す
ることによって、焼鈍中に発生する溶着は皆無となっ
た。そのため、例えば銅管の場合直管あるいはコイル巻
管のチャージ量を大巾に増大でき、生産性を著しく向上
できる。

焼鈍後抽伸する材料にシリコーンオイルまたはシリコ
ーンオイルを含有する混合油を塗布することにより抽伸
中の抽伸力が低く、抽伸後にもシリコンオイル皮膜が残
存し、長期間大気中に放置しても変色することはなくな
った。

その他、上記のように焼鈍抽伸後の製品、表面にシリ
コーン油の皮膜が形成されることにより、滑り性が著し
く向上し、取扱時の作業性が向上し、またスリ疵や曲が
りが防止され品質を高めることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】銅または銅合金管材の焼鈍・抽伸方法にお
   いて、抽伸した管材にシリコーンオイルまたはシリコー
   ンオイルと軽質油との混合油を塗布して焼鈍し、焼鈍後
   さらにシリコーンオイルまたはシリコーンオイルと軽質
   油との混合油を塗布し、抽伸することを特徴とする銅ま
   たは銅合金管材の焼鈍・抽伸方法。