JPS607692B2 - 鋼線の無酸化熱処理方法 - Google Patents
鋼線の無酸化熱処理方法Info
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- JPS607692B2 JPS607692B2 JP16341179A JP16341179A JPS607692B2 JP S607692 B2 JPS607692 B2 JP S607692B2 JP 16341179 A JP16341179 A JP 16341179A JP 16341179 A JP16341179 A JP 16341179A JP S607692 B2 JPS607692 B2 JP S607692B2
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- wire
- heat treatment
- oxidizing gas
- steel
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/525—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は伸線加工を適切に行い得てしかも酸化スケール
の発生を防止し得る鋼線の無酸化熱処理方法に関するも
のである。
の発生を防止し得る鋼線の無酸化熱処理方法に関するも
のである。
鋼線の伸線加工を適切かつ円滑に行なうためには適切な
熱処理が必要であるが、この熱処理方法として、従来で
は暁鈍、鉛パテンティング、空気パテンテイング等が採
用されていた。
熱処理が必要であるが、この熱処理方法として、従来で
は暁鈍、鉛パテンティング、空気パテンテイング等が採
用されていた。
ところが、焼鎚による方法は生産性が悪く、かつ酸化ス
ケールが多量に発生して酸洗性も思いものであり、鉛パ
テンテイングによる方法は鉛を高温に保持するため鉛蒸
気等が発生して公害面等に大きな問題を有している。ま
た、空気パテンティングは、従来技術では紬径線材や低
合金鋼等の焼入れ性の良い材料では冷却速度が遠すぎて
伸緑性が得られないため適用できなかった。さらに、加
熱を無酸化雰囲気中で行なっても、オーステナィト化後
の冷却時に酸化スケールが生じるため、伸線加工に先立
って長時間の酸洗を必要とし、線材の表面を劣化させる
こととなっていた。本発明はこれらの事情に鑑み、広義
には空気パテンティングの改良としての雰囲気パテンテ
ィングで、加熱オーステナィト化された鋼線を予め温度
調整した徐冷ゾーンで鋼種および線径に応じた適切な冷
却速度をもって冷却することにより、各種の鋼種、線径
の鋼線に対して伸線加工に適切な熱処理を行なうことが
でき、しかも、酸化スケールの発生を防止して熱処理後
の酸洗工程の省略を可能にし、また、線材表面の脱炭防
止も可能な鋼線の無酸化熱処理方法を提供するものであ
る。
ケールが多量に発生して酸洗性も思いものであり、鉛パ
テンテイングによる方法は鉛を高温に保持するため鉛蒸
気等が発生して公害面等に大きな問題を有している。ま
た、空気パテンティングは、従来技術では紬径線材や低
合金鋼等の焼入れ性の良い材料では冷却速度が遠すぎて
伸緑性が得られないため適用できなかった。さらに、加
熱を無酸化雰囲気中で行なっても、オーステナィト化後
の冷却時に酸化スケールが生じるため、伸線加工に先立
って長時間の酸洗を必要とし、線材の表面を劣化させる
こととなっていた。本発明はこれらの事情に鑑み、広義
には空気パテンティングの改良としての雰囲気パテンテ
ィングで、加熱オーステナィト化された鋼線を予め温度
調整した徐冷ゾーンで鋼種および線径に応じた適切な冷
却速度をもって冷却することにより、各種の鋼種、線径
の鋼線に対して伸線加工に適切な熱処理を行なうことが
でき、しかも、酸化スケールの発生を防止して熱処理後
の酸洗工程の省略を可能にし、また、線材表面の脱炭防
止も可能な鋼線の無酸化熱処理方法を提供するものであ
る。
すなわち、本発明は、表面に実質的に酸化スケールを有
しない鋼線を連続的にパテンティング処理する方法にお
いて、被処理鋼線を非酸化性ガス雰囲気中で加熱してオ
ーステナイト化し、ついで当該鋼線の鋼種と緑径に応じ
て適正な温度城に保持された非酸化性ガス雰囲気を有す
る徐冷ゾーン中にて冷却することによりパーラィト変態
せしめることを特徴とする鋼線の無酸化熱処理方法であ
って、以下、本発明の実施例を説明する。第１図は本発
明の方法に用いる装置の一例を示し、同図において、１
は被処理鋼線供給装置、２はオーステナィト化用加熱炉
、３は徐冷ゾーン、４は巻取装置であって、上記供給装
置１から導出した被処理鋼線５を、直線的に移動させな
がら、上記加熱炉２を通過する間に所定温度に加熱し、
引き続いて予め温度制御された徐冷ゾーン３で徐冷し、
さらに巻取装置４にて巻取られるよう構成している。
しない鋼線を連続的にパテンティング処理する方法にお
いて、被処理鋼線を非酸化性ガス雰囲気中で加熱してオ
ーステナイト化し、ついで当該鋼線の鋼種と緑径に応じ
て適正な温度城に保持された非酸化性ガス雰囲気を有す
る徐冷ゾーン中にて冷却することによりパーラィト変態
せしめることを特徴とする鋼線の無酸化熱処理方法であ
って、以下、本発明の実施例を説明する。第１図は本発
明の方法に用いる装置の一例を示し、同図において、１
は被処理鋼線供給装置、２はオーステナィト化用加熱炉
、３は徐冷ゾーン、４は巻取装置であって、上記供給装
置１から導出した被処理鋼線５を、直線的に移動させな
がら、上記加熱炉２を通過する間に所定温度に加熱し、
引き続いて予め温度制御された徐冷ゾーン３で徐冷し、
さらに巻取装置４にて巻取られるよう構成している。
上記加熱炉２には雰囲気ガスとして無酸化性ガスＧ，を
供給する。また、徐冷ゾーン３は、外気と遮断して風や
室温変化等の外的変動の影響を除去した状態で、その中
に予熱した無酸化性ガスＧ２を雰囲気として導入し、そ
の予熱温度の調整によって鋼線５の鋼種および線径に応
じた適切な冷却速度が得られるようにしている。この場
合の予熱手段、および適切な冷却条件の選定については
後に詳述する。加熱炉２および徐冷ゾ−ン３に供給する
無酸性ガスＧ，，○２には、不括性ガスまたは還元性ガ
ス、例えばＮ２、ＡＸガス、ＤＸガス等が用いられる。
次に、本発明の方法を具体的に説明すると、例えばＣ：
０．４〜０．９％を含む被処理鋼線５を、先ず前記加熱
炉２において無酸化性ガス雰囲気中でん変態点以上の温
度にオーステナィト一相となす。
供給する。また、徐冷ゾーン３は、外気と遮断して風や
室温変化等の外的変動の影響を除去した状態で、その中
に予熱した無酸化性ガスＧ２を雰囲気として導入し、そ
の予熱温度の調整によって鋼線５の鋼種および線径に応
じた適切な冷却速度が得られるようにしている。この場
合の予熱手段、および適切な冷却条件の選定については
後に詳述する。加熱炉２および徐冷ゾ−ン３に供給する
無酸性ガスＧ，，○２には、不括性ガスまたは還元性ガ
ス、例えばＮ２、ＡＸガス、ＤＸガス等が用いられる。
次に、本発明の方法を具体的に説明すると、例えばＣ：
０．４〜０．９％を含む被処理鋼線５を、先ず前記加熱
炉２において無酸化性ガス雰囲気中でん変態点以上の温
度にオーステナィト一相となす。
ついでこの鋼線５を、外気と遮断した徐冷ゾーン３にお
いて、適切な冷却速度を得るように予熱した無酸化性ガ
ス雰囲気中で徐冷してパテンテイングを行なう。この場
合、良好な伸線加工が行なえる組織を得るための徐袷ゾ
ーン３における雰囲気の適正な温度城については、第２
図乃至第７図に示すグラフに基づいて説明する。
いて、適切な冷却速度を得るように予熱した無酸化性ガ
ス雰囲気中で徐冷してパテンテイングを行なう。この場
合、良好な伸線加工が行なえる組織を得るための徐袷ゾ
ーン３における雰囲気の適正な温度城については、第２
図乃至第７図に示すグラフに基づいて説明する。
第２図は本発明の方法によるヒートパターンの一例を示
すグラフであって「同グラフ中曲線Ｓは徐袷ゾーン３に
おいて４００ｑ０に子熱したＮ２ガス中で徐冷した場合
の冷却曲線、曲線Ｔは、３０ごＯＮ２ガス中での冷却曲
線、Ｐｓはパーライト変態の開始曲線、ＰＦはパーライ
ト変態の終了曲線であり、被処理鋼線には５肋ぐのもの
を用いている。このグラフによると、３０００Ｎ２ガス
中で冷却すればパーラィト変態しないが、４００ｏｏに
予熱したＮ２ガス中ではパーラィト変態し、良好な伸線
加工が行なえる組織となる。このような最適な伸線加工
を行なえる金属組織を得るには、ＣＣＴ曲線におけるＰ
ｓの位置を決める鋼種と、冷却速度に影響を与える綾蓬
および雰囲気温度の関係が重要な条件となる。第３図乃
至第６図は線径４〜９側めの範囲で各種線径の鋼線につ
いてそれぞれ、００〜４５０ｑｏのＮ２ガス中で冷却し
たときの冷却曲線を示し、また、第７図は８６０℃（オ
ーステナイト化時の温度）から６５０午○（Ｐｓ曲線の
突出部付近に相当する温度）まで冷却するに要する時間
が、雰囲気温度および線径によってどのように変わるか
を示すグラフである。これらのグラフから、鋼種によっ
て決まるＰｓ曲線の突出部に相当する時間と冷却速度と
が対応してパーラィト変態が達成されるように、鋼種お
よび線径に応じて適正な徐冷ゾーンの雰囲気温度を求め
ることができる。尚、鋼種によってＰｓ曲線が比較的短
時間側にある場合や、線径が太くて冷却速度が遅い場合
にはＮ２ガスの予熱は不要となり、外的変動要因の除去
のみ行なえばよいが、低合金線等焼入れ性の良い材料や
細径鋼線の場合には徐冷雰囲気を子熱することが伸線加
工に通した組織を得ることに大きな効果をもたらすこと
となる。
すグラフであって「同グラフ中曲線Ｓは徐袷ゾーン３に
おいて４００ｑ０に子熱したＮ２ガス中で徐冷した場合
の冷却曲線、曲線Ｔは、３０ごＯＮ２ガス中での冷却曲
線、Ｐｓはパーライト変態の開始曲線、ＰＦはパーライ
ト変態の終了曲線であり、被処理鋼線には５肋ぐのもの
を用いている。このグラフによると、３０００Ｎ２ガス
中で冷却すればパーラィト変態しないが、４００ｏｏに
予熱したＮ２ガス中ではパーラィト変態し、良好な伸線
加工が行なえる組織となる。このような最適な伸線加工
を行なえる金属組織を得るには、ＣＣＴ曲線におけるＰ
ｓの位置を決める鋼種と、冷却速度に影響を与える綾蓬
および雰囲気温度の関係が重要な条件となる。第３図乃
至第６図は線径４〜９側めの範囲で各種線径の鋼線につ
いてそれぞれ、００〜４５０ｑｏのＮ２ガス中で冷却し
たときの冷却曲線を示し、また、第７図は８６０℃（オ
ーステナイト化時の温度）から６５０午○（Ｐｓ曲線の
突出部付近に相当する温度）まで冷却するに要する時間
が、雰囲気温度および線径によってどのように変わるか
を示すグラフである。これらのグラフから、鋼種によっ
て決まるＰｓ曲線の突出部に相当する時間と冷却速度と
が対応してパーラィト変態が達成されるように、鋼種お
よび線径に応じて適正な徐冷ゾーンの雰囲気温度を求め
ることができる。尚、鋼種によってＰｓ曲線が比較的短
時間側にある場合や、線径が太くて冷却速度が遅い場合
にはＮ２ガスの予熱は不要となり、外的変動要因の除去
のみ行なえばよいが、低合金線等焼入れ性の良い材料や
細径鋼線の場合には徐冷雰囲気を子熱することが伸線加
工に通した組織を得ることに大きな効果をもたらすこと
となる。
このように徐冷ゾーン３の雰囲気を適正温度に予熱する
ための手段としては、■ 徐袷ゾーン３の外部よりバー
ナー６等を用いて加熱する方法、■ オーステナィト化
用加熱炉２の廃熱を利用する方法、■ オーステナィト
化加熱の際の保護雰囲気として用いた非酸化性ガスＧ，
の全部もしくは一部を、徐袷ゾーン３の雰囲気の全部も
しくは一部に流用する方法などを採用し得る。
ための手段としては、■ 徐袷ゾーン３の外部よりバー
ナー６等を用いて加熱する方法、■ オーステナィト化
用加熱炉２の廃熱を利用する方法、■ オーステナィト
化加熱の際の保護雰囲気として用いた非酸化性ガスＧ，
の全部もしくは一部を、徐袷ゾーン３の雰囲気の全部も
しくは一部に流用する方法などを採用し得る。
このうち、第２の廃熱を利用する方法としては、例えば
第１図に仮想線で示すように、加熱炉２の廃ガスを徐冷
ゾーン３の周囲に導入して熱交換器７を介して加熱し、
必要とあれば図のバーナー６に代えて冷却器を用いるこ
とにより温度調節すればよく、この方法によれば省エネ
ルギーが図れる。また、第３の雰囲気を流用する方法と
しては、加熱炉２に流通させた非酸化性ガスＧ，の一部
を徐袷ゾーン３に送り込み、適宜冷ガスと混合して温度
調節すればよく、この方法によれば省エネルギー化に加
えて雰囲気ガスの経済利用も図れる。そして、これらい
ずれの方法においても、無酸化加熱した鋼線５を、徐冷
ゾーン３の無酸化ガス雰囲気中で酸化スケールが生成し
ない程度の低い温度まで冷却してから、放冷もしくは水
冷されることにより、酸化スケールのない熱処理鋼線が
得られ、次段での酸洗工程を省略することが可能となる
。本発明の効果を確認するため、当発明者が行なった実
験の結果を次に示しておく。
第１図に仮想線で示すように、加熱炉２の廃ガスを徐冷
ゾーン３の周囲に導入して熱交換器７を介して加熱し、
必要とあれば図のバーナー６に代えて冷却器を用いるこ
とにより温度調節すればよく、この方法によれば省エネ
ルギーが図れる。また、第３の雰囲気を流用する方法と
しては、加熱炉２に流通させた非酸化性ガスＧ，の一部
を徐袷ゾーン３に送り込み、適宜冷ガスと混合して温度
調節すればよく、この方法によれば省エネルギー化に加
えて雰囲気ガスの経済利用も図れる。そして、これらい
ずれの方法においても、無酸化加熱した鋼線５を、徐冷
ゾーン３の無酸化ガス雰囲気中で酸化スケールが生成し
ない程度の低い温度まで冷却してから、放冷もしくは水
冷されることにより、酸化スケールのない熱処理鋼線が
得られ、次段での酸洗工程を省略することが可能となる
。本発明の効果を確認するため、当発明者が行なった実
験の結果を次に示しておく。
この実験は、鋼組織としてＣ：０．５５％、Ｓｉ：１．
４５％、Ｍｈ：０７２％、Ｃｒ：０．６８％を含む線径
５．０脚ぐの鋼線を用い、オーステナイト化条件はＮ２
ガス中８６０ｑｏで５分間加熱したもので、加熱後の処
理として従釆の方法と、本発明方法により適正な温度条
件で徐冷した場合の一例（４００ｑｏのＮ２ガス中）と
、不適正な温度条件（３０３０のＮ２ガス中）の場合と
について、それぞれの実験結果を次の表に示す。この表
から、本発明の方法によると、試料として用いた紬径鋼
線に対しては徐冷ゾーンのＮ２ガス雰囲気温度を４００
ｏｏに保つことにより、伸線加工上、大気中放冷等と比
べて格段にすぐれた特性が得られ、しかも酸化スケール
の発生が防止されることが鱗る。
４５％、Ｍｈ：０７２％、Ｃｒ：０．６８％を含む線径
５．０脚ぐの鋼線を用い、オーステナイト化条件はＮ２
ガス中８６０ｑｏで５分間加熱したもので、加熱後の処
理として従釆の方法と、本発明方法により適正な温度条
件で徐冷した場合の一例（４００ｑｏのＮ２ガス中）と
、不適正な温度条件（３０３０のＮ２ガス中）の場合と
について、それぞれの実験結果を次の表に示す。この表
から、本発明の方法によると、試料として用いた紬径鋼
線に対しては徐冷ゾーンのＮ２ガス雰囲気温度を４００
ｏｏに保つことにより、伸線加工上、大気中放冷等と比
べて格段にすぐれた特性が得られ、しかも酸化スケール
の発生が防止されることが鱗る。
叙上の如く、本発明は、非酸化性ガス雰囲気中で加熱し
てオーステナィト化した被処理鋼線を、非酸化性ガス雰
囲気を有する徐冷ゾーン中にて冷却することによりパー
ラィト変態せしめ、この徐冷ゾーンの雰囲気温度を調整
して、被処理鋼線の鋼種および線径に応じてパーラィト
変態の達成に適切な冷却速度が得られるようにしている
ため、公害上問題のある鉛浴等を用いないものでありな
がら、細径鋼線や暁入性の良い低合金鋼線等についても
、良好な伸線加工が行なえる組織を得ることができ、か
つ、連続的な能率よくパテンティング処理することがで
きる。
てオーステナィト化した被処理鋼線を、非酸化性ガス雰
囲気を有する徐冷ゾーン中にて冷却することによりパー
ラィト変態せしめ、この徐冷ゾーンの雰囲気温度を調整
して、被処理鋼線の鋼種および線径に応じてパーラィト
変態の達成に適切な冷却速度が得られるようにしている
ため、公害上問題のある鉛浴等を用いないものでありな
がら、細径鋼線や暁入性の良い低合金鋼線等についても
、良好な伸線加工が行なえる組織を得ることができ、か
つ、連続的な能率よくパテンティング処理することがで
きる。
しかも、完全な無酸化熱処理が可能となって酸洗工程を
省略し得、さらに、雰囲気ガスの選択により被処理鋼線
表面からの脱炭を防止することも容易に可能となり、品
質の向上を図ることができる。また、実施態様に示すよ
うに徐冷ゾーンの雰囲気ガスの予熱にオーステナイト化
用加熱炉の廃熱を利用し、あるいは加熱炉の雰囲気ガス
を徐冷ゾーンの雰囲気ガスとして流用することにより、
省エネルギー化を図ることも可能となる等、数多〈のす
ぐれた効果を奏するものである。
省略し得、さらに、雰囲気ガスの選択により被処理鋼線
表面からの脱炭を防止することも容易に可能となり、品
質の向上を図ることができる。また、実施態様に示すよ
うに徐冷ゾーンの雰囲気ガスの予熱にオーステナイト化
用加熱炉の廃熱を利用し、あるいは加熱炉の雰囲気ガス
を徐冷ゾーンの雰囲気ガスとして流用することにより、
省エネルギー化を図ることも可能となる等、数多〈のす
ぐれた効果を奏するものである。
第１図は本発明方法に用いる装置の一例を示す説明図、
第２図は本発明方法によるヒートパターンの一例を示す
グラフ、第３図乃至第６図はそれぞれ各種線径の被処理
鋼線についてオーステナイト化加熱後種々温度のＮ２ガ
ス中で冷却したときの冷却曲線を示すグラフ、第７図は
各種線蓬の被処理鋼線について冷却雰囲気温度と８６０
℃から６５０℃まで冷却するに要する時間との関係を示
すグラフである。 ２・・・オーステナィト化用加熱炉、３・・・徐冷ゾー
ン、Ｇ２，Ｇ２・・・無酸化性ガス。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第Ｔ図
第２図は本発明方法によるヒートパターンの一例を示す
グラフ、第３図乃至第６図はそれぞれ各種線径の被処理
鋼線についてオーステナイト化加熱後種々温度のＮ２ガ
ス中で冷却したときの冷却曲線を示すグラフ、第７図は
各種線蓬の被処理鋼線について冷却雰囲気温度と８６０
℃から６５０℃まで冷却するに要する時間との関係を示
すグラフである。 ２・・・オーステナィト化用加熱炉、３・・・徐冷ゾー
ン、Ｇ２，Ｇ２・・・無酸化性ガス。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第Ｔ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面に実質的に酸化スケールを有しない鋼線を連続
的にパテンテイング処理する方法において、被処理鋼線
を非酸化性ガス雰囲気中で加熱してオーステナイト化し
、ついで当該鋼線の鋼種と線径に応じて適正な温度域に
保持された非酸化性ガス雰囲気を有する徐冷ゾーン中に
て冷却することによりパーライト変態せしめることを特
徴とする鋼線の無酸化熱処理方法。 ２ 前記徐冷ゾーンの非酸化性ガス雰囲気の予熱用熱源
として、オーステナイト化用加熱炉の廃熱を用いること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鋼線の無酸化
熱処理方法。 ３ 前記徐冷ゾーン中の非酸化性ガス雰囲気の全部もし
くは一部として、オーステナイト化加熱の際の保護雰囲
気として用いた非酸化性ガスの全部もしくは一部を用い
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鋼線の
無酸化熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16341179A JPS607692B2 (ja) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | 鋼線の無酸化熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16341179A JPS607692B2 (ja) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | 鋼線の無酸化熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5687629A JPS5687629A (en) | 1981-07-16 |
| JPS607692B2 true JPS607692B2 (ja) | 1985-02-26 |
Family
ID=15773375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16341179A Expired JPS607692B2 (ja) | 1979-12-14 | 1979-12-14 | 鋼線の無酸化熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607692B2 (ja) |
-
1979
- 1979-12-14 JP JP16341179A patent/JPS607692B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5687629A (en) | 1981-07-16 |
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