(57)【要約】【課題】線材の表面に生じる倒れこみ巻き込みキズをなくすことにより、表面キズが無く、寸法精度の優れた線材を製造することが可能な金属丸断面線材の製造方法を提供する。【解決手段】圧延加工された金属帯板材材料である板コイル１は、スリッティング装置２によって長手方向に連続スリッティング加工がなされる。スリッティング工程によって得られた、角数が８角以上の多角形状断面を持つ線材に対する引抜伸線加工と、引抜伸線加工によって潰されて引き込まれた角部の層を除去するための皮むき加工と、線材断面外周表面を研磨する研磨加工とからなる組み合わせ加工工程を線材の長手方向に連続的に繰返し行い、引き続いて線材の直径が所定の直径寸法となるまで、引抜伸線にて加工することにより、金属丸断面線材を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延加工された金属帯板材を長手方向に連続スリッティング加工を行うスリッティング工程と、前記スリッティング工程によって得られた、角数が８角以上の多角形状断面を持つ線材に対する引抜伸線加工と、前記引抜伸線加工によって潰されて引き込まれた角部の層を除去するための皮むき加工と、線材断面外周表面を研磨する研磨加工とからなる組み合わせ加工工程とを有し、前記組み合わせ加工工程を線材の長手方向に連続的に繰返し行い、引き続いて線材の直径が所定の直径寸法となるまで、引抜伸線にて加工することを特徴とする金属丸断面線材の製造方法。
【請求項２】
前記スリッティング工程は、表裏１対のＶ形状ロールまたはＲ付ロールにより、表裏対称に溝を形成する溝加工工程と、刃側と抑え側に角度またはＲを有するせん断ロールを用いて、溝の傾斜角を壊さずに表側溝頂点から裏側溝頂点までをせん断して、角数が８角以上の多角形状断面線材を形成するせん断加工工程とからなることを特徴とする請求項１記載の金属丸断面線材の製造方法。
【請求項３】
前記スリッティング工程は、表裏１対のＶ形状ロールまたはＲ付ロールにより、表裏対称に溝を形成する溝加工工程と、刃側と抑え側に角度またはＲを有するせん断ロールを用いて、溝の傾斜角を壊さずに表側溝頂点から裏側溝頂点までの途中まで切込みを入れる第一せん断加工工程と、前記Ｖ形状ロールまたは前記Ｒ付ロールを逆方向から線断面の半分まで押し当てる第二せん断加工工程と、圧延平ロールによって圧延を行って、角数が８角以上の多角形状断面線材を形成する圧延平ロール分離加工工程とからなることを特徴とする請求項１記載の金属丸断面線材の製造方法。
【請求項４】
前記組み合わせ加工工程を、線材の直径がスリッティング加工前の金属帯板材の厚み寸法の８０％以上９５％以下の円直径寸法になるまで、同一列上にて連続的に行い、引抜伸線加工における断面減少率は１％以上２０％以下であり、皮むき加工における皮むき量は、皮むき加工前の線材の直径よりも、皮むき加工後の線材の直径が０．００１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の範囲で減少するようになされるものであり、前記組み合わせ加工工程の後になされる引抜伸線加工は、線材の直径が金属帯板厚み寸法の７５％以下の寸法線径になるまで、断面減少率が１％以上２０％以下となるように行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の金属丸断面線材の製造方法。
【請求項５】
前記研磨加工は、研磨対象である線材の表面に対して、表面粗さが２０番手以上１０００番手以下の研磨布輪を少なくとも上下左右に配置して行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の金属丸断面線材の製造方法。
【請求項６】
前記Ｖ形状ロールもしくはＲ付ロールの先端角度は、３０°以上１２０°以下であり、前記せん断ロールの刃角度は１５°以上６０°以下であり、前記せん断ロールの抑え角度は、１５°以上６０°以下であることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の金属丸断面線材の製造方法。
【請求項７】
前記Ｖ形状ロールまたは前記Ｒ付ロールと前記せん断ロールは複数組並列設置されており、１度に数条の、角数が８角以上の多角形状断面線材を形成することを可能とする請求項２から６のいずれかに記載の金属丸断面線材の製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の金属丸断面線材の製造方法によって製造された金属丸断面線材であって、巻き込み疵が無いことを特徴とする金属丸断面線材。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載の金属丸断面線材の製造方法によって製造され、Ｃ：０．０６質量％以下、Ｎｉ：０．６質量％以下、Ｃｒ：２０．０〜２５．０質量％、Ｍｏ：１．０〜１．５質量％、Ｎ：０．０２質量％以下、Ｔｉ：０．０５〜０．５質量％、Ｎｂ：０．１〜０．６質量％、残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなるフェライト系ステンレス鋼板帯板材を素材として、固相窒素吸収処理を施して得られることを特徴とするニッケルフリーオーステナイトステンレス鋼丸断面線材。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれか１項に記載の金属丸断面線材の製造方法によって製造され、Ｃ：０．０６ 質量％以下、Ｓｉ：１．０質量％以下、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５０質量％以下、Ｓ：０．０３質量％以下、Ｎｉ：２．０質量％以下、Ｃｒ：１６〜２０質量％、Ａｌ：１〜６質量％、Ｔｉ：０．５質量％以下、Ｎ：０．０６質量％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、必要に応じて希土類元素を含有するフェライト系ステンレス鋼板帯板材を素材として得られることを特徴とする溶接線用・抵抗用・電熱線用丸断面線材。
【請求項１１】
請求項１から７のいずれか１項に記載の金属丸断面線材の製造方法によって製造され、Ｃ：０．０８質量％以下、Ｓｉ：２．０〜５．０質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｃｕ：２．０質量％以下、Ｐ：０．０５０質量％以下、Ｓ：０．０３質量％以下、Ｎｉ：１０．０〜１５．０質量％、Ｃｒ：１５．０〜２２．０質量％、Ｎｂ：０．０５〜０．２５質量％、Ｎ：０．０６質量％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなるオーステナイト系ステンレス鋼板帯板材を素材として得られることを特徴とする抵抗用・電熱線用丸断面線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯板材から丸断面線材に成形することにより、表面損傷のない金属丸断面線材を製造することが可能な金属丸断面線材の製造方法と、この製造方法によって得られる金属丸断面線材、ニッケルフリーオーステナイトステンレス鋼丸断面線材、溶接線用・抵抗用・電熱線用丸断面線材に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、金属製丸断面線材の中には、一般市場に流通していないものがあり、例えば、固相窒素吸収処理によりニッケルフリーオーステナイトステンレス鋼線を得ようとする場合の被処理線材は一般市場において流通していない。また、燃料電池用改質装置に用いられる耐高温酸化性フェライト系ステンレス鋼板を締結するための溶接線材も一般市場に流通していない。
【０００３】
従来の一般的な金属線の製造方法としては、鍛造した丸棒状のビレットを熱間圧延および冷間圧延を施した後、穴ダイスにより引抜加工した製線ロット材を、伸線機により逐次所定の細さまで引抜いていく方法が採られている。
【０００４】
この場合、線材としての需要量が少ない成分系ビレットの場合には、製鋼メーカーは板材だけを製造し、製線ロット材を製造することができない。そのため、板材と同じ成分系の鋼線は市場に流通せず、同板材を溶接する等の際には、成分が近い溶接線を止むを得ず使用しているのが実情である。
【０００５】
特許文献１には、薄板材をＶ溝圧延ロールを用いて、上下対称的にＶ溝を形成した後に分離し、複数の折線よりなる斜面を設けた上下線対象の断面としたことを特徴とする金属線材が開示されている。しかし、特許文献１では、切断した上下線対称断面の線材を圧延ロールによって成形することは記されているものの、丸断面までに成形すること、特に表面や表層に欠陥がない丸断面線材を得る方法にまでは至っていない。
【０００６】
また、この方法では著しく効率が低いチタン材などの難加工材については、薄板を所定幅に切断した方形断面素材をローラ成形する技術が、特許文献２に記載されている。この特許文献２には、板材スリットから丸断面線材を成形する過程において、巻き込みキズを取り除く為に皮むきダイスを通過させることや表面研磨を施すことなどが提案されているが、完全に疵を解消するための詳しい手法については明らかにされていない。また、薄板を所定幅に切断した方形断面素材を溝ローラによって圧延成形する技術が、特許文献３に開示されている。また、溝ローラ成形後に皮むきを行う技術等が、特許文献４に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１１２２０１号公報
【特許文献２】特公平１−２６７６３号公報
【特許文献３】特開平７−２０４７０９号公報
【特許文献４】特開平９−２７６９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、薄板を所定幅に切断して得た断面方形の素材から、半丸溝のロール圧延や丸孔ダイスによる引抜き伸線加工を行って、断面丸形細線を得る場合には、方形の隅部が丸形状に移行する過程で倒れこみ巻き込みながら丸形状に成形されていくことになる。そのため、最終仕上げ線の表面、特に角部が倒されて巻き込まれたラインに無数の疵が残る。また、伸線加工で見かけ上の表面疵は確認できなかったとしても、塑性加工の性質により内部欠陥や表層剥離等の問題は必ず起こる。特に、普通にせん断しただけで得られる４角形断面形状のものでは、角部の角度が鋭いために引抜加工により容易に倒され巻込まれるため、最終仕上げ線径の表面に大きな疵を数多く発生させる。これらの問題は、曲げ加工や圧造加工、転造加工等の次工程加工において、破断や内部欠陥の増大、あるいは表面損傷の増大などの新たな問題を引き起こす原因となる。
【０００９】
これらの問題点は、線材を様々な用途に用いた場合に、多くの悪影響を及ぼす。例えば、機械構造物に使用する際には設計強度不足等の原因となり、医療用器具材に使用する際には医療事故発生の原因となる。また、装飾具材に使用する際には表層欠陥による美観損耗の原因となり、電熱線や抵抗線等の部材に使用する際には、欠陥部が電気抵抗の増大を招いて、ショートする等の原因となる。
【００１０】
また、この倒れ巻き込みキズ対策のために、線材成形の初期または中間段階で、線材の直径より若干小さい穴径を有する皮むきダイスを通して表層部を疵ごと削りとる方法も提案されている。しかし、断面方形素材時には角部を均等に削ることが困難なことや、線径２ｍｍ以下の比較的細い線材では、却って皮むきダイス刃の喰い込みによる伸線加工途中に起こる断線や、局部的に喰い込みキズが発生するなどして、そのキズが最終仕上げまで残ってしまうという問題が生じている。これらの問題に配慮して加工を行うと、加工効率が著しく低下することになる。従って、皮むき加工単独では、その効果に限界がある。
【００１１】
金属製丸断面線材の用途として期待されているものの一つに、ニッケルフリーオーステナイトステンレス鋼線がある。
ニッケルについての規制は、欧州では、皮膚と直接かつ長時間接触する製品についての使用および流通に対する規制が定められており、これらの製品では、少なくとも２年間の日常使用において、ニッケルの溶出量が０．５μｇ／ｃｍ２／週を超えないことが保証されない限り、使用することができない。このような規制は、日本国内においても今後なされることが予想されることから、該当する装身具部材や医療器具等の分野では、これらの規制に対応できる革新的な素材として、ニッケルフリーオーステナイトステンレス鋼線が強く求められている。
【００１２】
ニッケルフリーオーステナイトステンレス鋼線の製造方法については、ニッケルの代替として窒素を添加する製法が最も有望とされ、製鋼の段階での加圧溶解窒素添加法や、Ｆｅ−２０〜３０Ｃｒ鋼を基材として、これに固相窒素吸収させる方法等が研究されているが、実用化されている例は無い。ニッケルフリーオーステナイト線材の基材となるＦｅ−２０〜３０Ｃｒ線材は市場に一般流通していない一方で、鋼板帯板材についてのＦｅ−２０〜３０Ｃｒ鋼は存在している。
従って、世の中で強く求められているニッケルフリーオーステナイト鋼線材を実用化するために、一般流通しているＦｅ−２０〜３０Ｃｒ鋼板帯板材から連続で角断面に切断した線材に、連続窒素吸収処理によりニッケル代替の窒素を添加した後、丸断面線材に伸線仕上げすることができれば、特に装身具材や医療器具材に求められる、表面キズが無く、寸法精度の優れたニッケルフリーオーステナイト線材を得ることができると考えられる。
【００１３】
また、線材の用途として検討されているもう一つの例として、燃料電池用改質装置に用いられる耐高温酸化用フェライト系ステンレス鋼板を締結する溶接線がある。
近年、開発実用化が進められている定置用燃料電池、中でも固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ, Ｓｏｌｉｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）は、改質部において改質反応に適するように、９００〜１０００℃の高温に加熱される。
【００１４】
改質部は、燃焼火炎が発生する燃焼室、水素や一酸化炭素等の改質ガスが通過するガス通路、改質用燃料を改質させる水蒸気通路等が備えられた構造となっている。使用される板材にはそれぞれの層環境における過酷な状況に対して、熱膨張係数が小さくかつ耐酸化性、耐クロム蒸発性に優れたアルミ含有フェライト系ステンレス鋼板が使用されている。
【００１５】
しかし、この優れた特性の鋼板を使用して上記の筒体を作製するためには、鋼板を繋ぎ合せるために溶接加工が必要とされるが、その溶接加工に関しては、同成分の溶接ワイヤが一般市販されていないため、成分値が最も近いとされるＳＵＨ鋼溶接ワイヤを用いているのが現状である。この溶接ワイヤの使用で問題なく締結は可能なものの、長期耐久性でみた場合には、鋼板部に比較して溶接部の方が先に劣化してしまうという欠点がある。
【００１６】
従って、構造体に使用される鋼板コイルと同じ成分組成を有する溶接ワイヤを得るために、同鋼板帯板から連続で角断面に切断した線材を丸断面線材に仕上げすることができれば、極めて有用である。
【００１７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ニッケルフリーオーステナイト線材や、構造体に使用される鋼板コイルと同じ成分組成を有する溶接ワイヤへの適用を想定して、薄板を所定幅に切断して得た断面方形の素材から断面丸形細線へ成形する加工技術を用いて、線材の表面に生じる倒れこみ巻き込みキズをなくすことにより、表面キズが無く、寸法精度の優れた線材を製造することが可能な金属丸断面線材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
以上の課題を解決するために、本発明の金属丸断面線材の製造方法は、圧延加工された金属帯板材を長手方向に連続スリッティング加工を行うスリッティング工程と、前記スリッティング工程によって得られた、角数が８角以上の多角形状断面を持つ線材に対する引抜伸線加工と、前記引抜伸線加工によって潰されて引き込まれた角部の層を除去するための皮むき加工と、線材断面外周表面を研磨する研磨加工とからなる組み合わせ加工工程とを有し、前記組み合わせ加工工程を線材の長手方向に連続的に繰返し行い、引き続いて線材の直径が所定の直径寸法となるまで、引抜伸線にて加工することを特徴とする。
【００１９】
スリッティング工程によって得られた角数が８角以上の多角形状断面を持つ線材に対して、引抜伸線加工を施すことにより、角部を潰しこんで薄層にし、皮むき加工により疵発生の根源となる薄層を剥ぎ落とす。その後、研磨加工により皮むき刃が届かない部分、すなわち、円ダイスに接触した後の円弧部と平面部の継ぎ目を滑らかにし、皮を剥いた部分を滑らかにする。これらの組合せ加工を、線材断面外周の深い傷がなくなるまで繰返し、その後に引抜きを行うことにより、板材から表面性状の優れた疵の少ない金属丸断面線材を得ることができる。
【００２０】
本発明の金属丸断面線材の製造方法においては、前記スリッティング工程は、表裏１対のＶ形状ロールまたはＲ付ロールにより、表裏対称に溝を形成する溝加工工程と、刃側と抑え側に角度またはＲを有するせん断ロールを用いて、溝の傾斜角を壊さずに表側溝頂点から裏側溝頂点までをせん断して、角数が８角以上の多角形状断面線材を形成するせん断加工工程とからなるようにすることができる。
【００２１】
溝加工工程による溝の形成後に、角度なしのせん断ロールを用いると、溝の型崩れが起きて、線材が歪な形状となるが、刃側と抑え側に角度またはＲを有するせん断ロールを用いることにより、溝の型崩れを防ぎ、断面形状が綺麗な線材を得ることができる。
【００２２】
本発明の金属丸断面線材の製造方法においては、前記スリッティング工程は、表裏１対のＶ形状ロールまたはＲ付ロールにより、表裏対称に溝を形成する溝加工工程と、刃側と抑え側に角度またはＲを有するせん断ロールを用いて、溝の傾斜角を壊さずに表側溝頂点から裏側溝頂点までの途中まで切込みを入れる第一せん断加工工程と、前記Ｖ形状ロールまたは前記Ｒ付ロールを逆方向から線断面の半分まで押し当てる第二せん断加工工程と、圧延平ロールによって圧延を行って、角数が８角以上の多角形状断面線材を形成する圧延平ロール分離加工工程とからなるようにすることができる。
【００２３】
第一せん断加工工程と第二せん断加工工程と圧延平ロール分離加工工程とを行うことによって、せん断面にばりが発生することを防止できる。
【００２４】
本発明の金属丸断面線材の製造方法においては、前記組み合わせ加工工程を、線材の直径がスリッティング加工前の金属帯板材の厚み寸法の８０％以上９５％以下の円直径寸法になるまで、同一列上にて連続的に行い、引抜伸線加工における断面減少率は１％以上２０％以下であり、皮むき加工における皮むき量は、皮むき加工前の線材の直径よりも、皮むき加工後の線材の直径が０．００１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の範囲で減少するようになされるものであり、前記組み合わせ加工工程の後になされる引抜伸線加工は、線材の直径が金属帯板厚み寸法の７５％以下の寸法線径になるまで、断面減少率が１％以上２０％以下となるように行うことができる。
【００２５】
スリッティング加工では、せん断面に凹凸部が生じる。また、引抜伸線加工では、線材の平面部が内側に圧縮されることにより、この部分が凹状態となっており、これによって、初期の板厚寸法よりも寸法が減少している部分が存在する。さらに、線材の平面部が内側に圧縮されることにより、表面が皺状になり、これによる凹凸も生じている。従って、良好な表面を有する線材を得るためには、これらの凹凸を除去する必要があるが、組み合わせ加工工程を、線材の直径がスリッティング加工前の金属帯板材の厚み寸法の８０％以上９５％以下の円直径寸法になるまで行うことにより、これらの凹凸を除去することができる。各凹凸が酷い場合には、より８０％に近いものとすることが好ましい。
【００２６】
また、その後の引抜伸線加工を、線材の直径が金属帯板厚み寸法の７５％以下の寸法線径になるまで行うことによって、その前段階で生じる線材長手方向の皮むき線状痕および研磨加工による研磨痕を均らして、表面を平滑に仕上げることができる。これらの線状痕が深い状況であれば、より小さな値となるまで行うことが好ましい。
【００２７】
本発明の金属丸断面線材の製造方法においては、前記研磨加工は、研磨対象である線材の表面に対して、表面粗さが２０番手以上１０００番手以下の研磨布輪を少なくとも上下左右に配置して行うことが好ましい。
【００２８】
線材の形状が丸断面になりきれておらず、凹凸や疵が深い初期の状態では、研磨量を多く取ることができる、＃２０に近い番手が粗いものを使用し、線材の形状が丸断面形状に近づいてくれば、＃１０００に近い番手の細かいものを用いて最終仕上げをすることにより、表面性状の優れた金属丸断面線材を得ることができる。研磨布輪は少なくとも上下左右、更には斜めに配置したほうが、線材断面全周に亘りくまなく研磨できるため好ましい。また、研磨布輪を増やすほど線送り速度を上げることができる。
【００２９】
本発明の金属丸断面線材の製造方法においては、前記Ｖ形状ロールもしくはＲ付ロールの先端角度は、３０°以上１２０°以下であり、前記せん断ロールの刃角度は１５°以上６０°以下であり、前記せん断ロールの抑え角度は、１５°以上６０°以下であることが好ましい。
【００３０】
切刃のＶ形状先端角度が３０°以下であると、刃の剛性不足により刃の欠損が生じる恐れがある。また、切刃のＶ形状先端角度が１２０°以上であると、面圧が掛かりすぎてワークに刃が入らず、意味がない。従って、切刃のＶ形状先端角度は、３０°以上１２０°以下とするのが好ましい。
【００３１】
スリッティング工程によって得られる線材の断面を正８角形とする場合には、Ｖ形状ロールもしくはＲ付ロールの先端角度は９０°とする。線材の断面を８角以上の多角形とするためには、１圧を１２０°、２圧を６０°、３圧を３０°のように、段階的に深く入れていくか、あるいは先端から段階的に角度が大きくなるＶロールを用いることもできる。
【００３２】
上記の手法により、スリッティング工程において、角数が８角以上の多角形断面を有する線材を形成することができ、線材断面を、角数が８角以上の多角形状とすることにより、この線材に対して上述した組み合わせ加工を施して疵なし丸断面線材を得るに際して、組み合わせ加工に大きな負担がかかることがない。
【００３３】
本発明の金属丸断面線材の製造方法においては、前記Ｖ形状ロールまたは前記Ｒ付ロールと前記せん断ロールは複数組並列設置されており、１度に数条の、角数が８角以上の多角形状断面線材を形成することを可能とするようにすることができる。
これにより、スリッティング工程における生産効率を上げることができる。
【００３４】
本発明の金属丸断面線材は、本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造された金属丸断面線材であって、巻き込み疵が無いことを特徴とするものである。
本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造されるものであるため、板材としてでしかラインナップされていない成分の線材を、長尺にて得ることができる。
【００３５】
本発明のニッケルフリーオーステナイトステンレス鋼丸断面線材は、本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造され、Ｃ：０．０６質量％以下、Ｎｉ：０．６質量％以下、Ｃｒ：２０．０〜２５．０質量％、Ｍｏ：１．０〜１．５質量％、Ｎ：０．０２質量％以下、Ｔｉ：０．０５〜０．５質量％、Ｎｂ：０．１〜０．６質量％、残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなるフェライト系ステンレス鋼板帯板材を素材として、固相窒素吸収処理を施して得られることを特徴とするものである。
【００３６】
本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造されるものであるため、表面キズが無く、寸法精度の優れたニッケルフリーオーステナイト線材を得ることができる。そのため、特に装身具材や医療器具材の分野への適用が可能である。
【００３７】
本発明の溶接線用・抵抗用・電熱線用丸断面線材は、本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造され、Ｃ：０．０６ 質量％以下、Ｓｉ：１．０質量％以下、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５０質量％以下、Ｓ：０．０３質量％以下、Ｎｉ：２．０質量％以下、Ｃｒ：１６〜２０質量％、Ａｌ：１〜６質量％、Ｔｉ：０．５質量％以下、Ｎ：０．０６質量％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、必要に応じて希土類元素を含有するフェライト系ステンレス鋼板帯板材を素材として得られることを特徴とするものである。
【００３８】
本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造されるものであるため、表面キズが無く、欠陥部が電気抵抗の増大を招いて、ショートする等の原因となることがない。そのため、電熱線や抵抗線等の部材として有効に使用することができる。
また、燃料電池用改質装置に用いられる耐高温酸化性フェライト系ステンレス鋼板を締結するための溶接線材として有効に使用することができる。
【００３９】
本発明の抵抗用・電熱線用丸断面線材は、本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造され、Ｃ：０．０８質量％以下、Ｓｉ：２．０〜５．０質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｃｕ：２．０質量％以下、Ｐ：０．０５０質量％以下、Ｓ：０．０３質量％以下、Ｎｉ：１０．０〜１５．０質量％、Ｃｒ：１５．０〜２２．０質量％、Ｎｂ：０．０５〜０．２５質量％、Ｎ：０．０６質量％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなるオーステナイト系ステンレス鋼板帯板材を素材として得られることを特徴とするものである。
【００４０】
本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造されるものであるため、表面キズが無く、欠陥部が電気抵抗の増大を招いて、ショートする等の原因となることがない。そのため、電熱線や抵抗線等の部材として有効に使用することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によると、帯板材から丸断面線材を得るにあたって、スリッティング加工から得られる方形断面線材の角部が、丸断面に成形移行される過程で、倒され巻込まれて、表面欠陥や表層欠陥になることがなく、表面キズが無く、寸法精度の優れた線材を製造することができる。その結果、一般市場に流通していない成分系の金属丸断面線材を帯板材から得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る金属丸断面線材の製造方法におけるスリッティング工程の概略を示す図であり、（ｂ）は、Ｖ溝加工工程において用いられるＶ形状ロールの構造と配置を示す図であり、（ｃ）は、せん断加工工程において用いられるせん断ロールの構造と配置を示す図である。
【図２】（ａ）は、Ｖ形刃の形状を示す図であり、（ｂ）は、せん断刃の形状を示す図である。（ｃ）、（ｄ）は、（ａ）、（ｂ）の変形例である。
【図３】Ｖ溝加工工程の詳細を示す図である。
【図４】せん断加工工程の詳細を示す図である。
【図５】第二せん断加工工程と圧延平ロール分離加工工程を示す図である。
【図６】Ｖ溝加工工程において、単角度Ｖ形状のＶ形状ロールを段階的に使用する場合を示す図である。
【図７】図６に示す工程の後に、せん断ロールによって多角形断面線材を得る工程を示す図である。
【図８】Ｖ形状ロールのＶ形刃の先端角度を段階的に変化させた例を示す図である。
【図９】引抜伸線加工と皮むき加工と研磨加工の詳細を説明する図である。
【図１０】１パス毎伸線と連続伸線の詳細を示す図である。
【図１１】線材断面の最長対角線について説明する図である。
【図１２】線材断面の最長対角線について説明する図である。
【図１３】引抜伸線加工と研磨加工による巻き込み層の変遷を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下に、本発明の金属丸断面線材の製造方法を、その実施形態に基づいて説明する。
図１（ａ）に、本発明の実施形態に係る金属丸断面線材の製造方法におけるスリッティング工程の概略を示す。なお、以下の説明においては、金属丸断面線材の断面が８角形となる場合を例示しているが、金属丸断面線材の断面の形状は、角数が８以上の多角形状であれば、これに限定されない。また、Ｖ形状ロールにより表裏Ｖ溝を形成するＶ溝加工工程の場合を例示しているが、後に説明するように、Ｒ付ロールを用いることもできる。そのため、Ｖ形状ロールまたはＲ付ロールを用いた溝加工工程として把握されるものであり、予備切断面形成工程を意味するものである。
【００４４】
圧延加工された金属帯板材である材料板コイル１は、スリッティング装置２によってスリッティング加工されて、８角形断面線材３となるとともに、材料板コイル残４が得られる。材料板コイル残４は、繰り返しスリッティング装置２によってスリッティング加工されて、８角形断面線材３が順次製造される。
【００４５】
スリッティング装置２におけるスリッティング加工は、表裏１対のＶ形状ロールにより表裏Ｖ溝を形成するＶ溝加工工程５と、刃側と抑え側に角度を有するせん断ロールを用いて、Ｖ溝の傾斜角を壊さずに表側Ｖ溝頂点から裏側Ｖ溝頂点までの途中まで切込みを入れる第一せん断加工工程６と、せん断ロールを逆方向から線断面の半分まで押し当てる第二せん断加工工程７と、圧延平ロールによって圧延を行って８角形断面線材を形成する圧延平ロール分離加工工程８とからなる。
【００４６】
あるいはこれを簡略化して、スリッティング装置２におけるスリッティング加工は、表裏１対のＶ形状ロールにより表裏Ｖ溝を形成するＶ溝加工工程５と、刃側と抑え側に角度を有するせん断ロールを用いて、Ｖ溝の傾斜角を壊さずに表側Ｖ溝頂点から裏側Ｖ溝頂点までをせん断して８角形断面線材を形成するせん断加工工程とからなるようにすることができる。
【００４７】
図１（ｂ）に、Ｖ溝加工工程５において用いられるＶ形状ロール１１の構造と配置を示す。材料板コイル１に対してＶ形状ロール１１が表裏１対に配置されており、Ｖ形状ロール１１はＶ形刃１２を有している。Ｖ形刃１２によって、材料板コイル１に表裏Ｖ溝が形成される。このプロセスについては後に詳述する。
【００４８】
図１（ｃ）に、せん断加工工程において用いられるせん断ロール１３の構造と配置を示す。材料板コイル１に対してせん断ロール１３が表裏１対に配置されており、せん断ロール１３はせん断刃１４を有している。せん断刃１４によって、材料板コイル１の両端に８角形断面線材１５が形成される。このプロセスについては後に詳述する。
【００４９】
図２（ａ）に、Ｖ形刃１２の形状を示し、図２（ｂ）に、せん断刃１４の形状を示す。
Ｖ形刃１２の先端角度であるＶ角度αは、３０°以上１２０°以下であり、図２においては９０°としている。せん断刃１４の刃角度βは１５°以上６０°以下であり、図２においては４５°としている。せん断刃１４の抑え部１６の抑え角度γは、１５°以上６０°以下であり、図２においては４５°としている。これらの刃は、ハイス鋼（焼入）、ダイス鋼（焼入）、超硬、セラミック等を用いて形成することができる。
【００５０】
また、図２（ｃ）、（ｄ）に、図２（ａ）、（ｂ）の変形例を示す。
図２（ｃ）に示すものは、Ｖ形状ロール１１の変形例にあたるＲ付ロールであり、Ｖ溝加工工程５において用いられる切刃の変形例であって、所定の曲率半径Ｒを有する曲面が形成されている。また、図２（ｄ）に示すものは、せん断刃１４の変形例であり、所定の曲率半径Ｒを有する曲面が形成されている。
【００５１】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に、Ｖ溝加工工程の詳細を示す。また、図３（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）には、材料板コイル１の両端部の詳細を示す。
図３に示すように、圧延加工された金属帯板である材料板コイル１の帯板端から厚み寸法×１．０〜厚み寸法×１．３の位置に、表裏１対のＶ形状ロール１１を配置し、材料板コイル１に対して上下方向から、Ｖ形状ロール１１のＶ形刃１２の先端部を接触させ、材料板コイル１の両端部の、表面と裏面の条切線の位置に、材料板コイル１の厚み寸法の０．１〜０．４５倍の深さまで、上部Ｖ形溝１７と下部Ｖ形溝１８を形成する。
【００５２】
Ｖ形状ロール１１の材質は、被圧延材よりも硬度が高いものであれば良いが、硬すぎると刃先に欠損が出やすくなる。また、軟らかすぎると刃先の磨耗に繋がることになる。そのため、被圧延材に合わせて使い分けることが好ましい。
【００５３】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に、せん断加工工程の詳細を示す。また、図４（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）には、材料板コイル１の両端部の詳細を示す。
せん断加工工程は、刃側と抑え側に角度を有するせん断ロールを用いて、予備切断面形成工程で形成されたＶ溝の傾斜角を壊さずに、表側Ｖ溝頂点から裏側Ｖ溝頂点までをせん断して多角形断面線材を得ることを目的として行うものである。
せん断ロール１３は、せん断刃１４ａ面の反対側に、予備切断面形成加工で形成されたＶ溝に合致する角度を有する抑え部１６ａを備えている。
【００５４】
図４に示すように、材料板コイル１に対して上方向から、せん断ロール１３のせん断刃１４ａの先端部が、上部Ｖ形溝１７の傾斜面１７ａに接触するとともに、材料板コイル１に対して下方向から、せん断ロール１３のせん断刃１４ｂの先端部が、下部Ｖ形溝１８の傾斜面１８ａに接触する。これにより、材料板コイル１の両端部において、表面Ｖ形溝の頂点から裏面Ｖ形溝の頂点に沿ってせん断を行う。このように、せん断ロール１３の刃先端を予備切断面形成加工で形成されたＶ溝の最深部条線に合わせ、上下のせん断ロール１３の刃先端が０ｍｍ〜０．２ｍｍラップすることでせん断分離が行われる。
【００５５】
せん断ロール１３は、せん断刃１４と抑え部１６を有しており、せん断の際に、抑え部１６ａが上部Ｖ形溝１７の傾斜面１７ｂに接触するとともに、抑え部１６ｂが下部Ｖ形溝１８の傾斜面１８ｂに接触するため、せん断の最終位置においても、Ｖ溝加工工程で形成されたＶ形溝の４５°傾斜線を壊すことなくせん断が可能となる。そのため、上記の工程により、８角形断面線材１５を得ることができる。このように、せん断分離時において、せん断ロール１３の抑え部は、予め形成されたＶ溝に合致している角度を有していることから、予め形成されたＶ溝形状を壊さずにせん断することができる。
【００５６】
１方向のみのせん断を行う場合に、片側にばりやカエリ等の欠陥が発生しやすい場合があるが、このような場合には、せん断を２工程に分けて行うことが好ましい。例えば、線材になる側を、１工程目では上方向にせん断分離までの６割まで押し上げ、２工程目では下にせん断分離する方法を採ることができる。あるいは、更には３工程目に分け、１工程目では前記のものと同様に行い、２工程目もせん断分離までの６割程度に抑え、３工程目で平形状ロールにて圧延分離すれば、より良好なせん断面が得られる。
【００５７】
せん断加工工程において、角部にばりが著しく発生する場合は、図４に示すせん断を線断面の途中の２／３までに留めて、第一せん断加工工程６とし、図５に示す、第二せん断加工工程７と、圧延平ロール分離加工工程８を実施する。
【００５８】
図５（ａ）、（ｂ）に、第二せん断加工工程７の詳細を示す。また、図５（ｅ）、（ｆ）には、材料板コイル１の両端部の詳細を示す。第二せん断加工工程７は、逆せん断加工工程というべきもので、せん断ロール１３を、図４に示すものとは逆方向から、線断面の半分まで押し当てて行うものである。
【００５９】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように、材料板コイル１に対して上方向から、せん断ロール１３のせん断刃１４ａの先端部が、上部Ｖ形溝１７の傾斜面１７ｂに接触するとともに、材料板コイル１に対して下方向から、せん断ロール１３のせん断刃１４ｂの先端部が、下部Ｖ形溝１８の傾斜面１８ｂに接触する。すなわち、第二せん断加工工程７においては、上部Ｖ形溝１７と下部Ｖ形溝１８に対して、第一せん断加工工程６とは逆方向にせん断刃１４ａ、１４ｂを接触させて、線断面の半分まで押し当てる。
【００６０】
図５（ｃ）、（ｄ）に、圧延平ロール分離加工工程８の詳細を示す。また、図５（ｇ）、（ｈ）には、材料板コイル１の両端部の詳細を示す。図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、材料板コイル１に対して上方向から、圧延平ロール１９が接触して圧延する。その結果、図５（ｇ）、（ｈ）に示すように、材料板コイル１の両端部の線断面の間に亀裂２０が生じで分離し、８角形断面線材１５が得られる。上記の工程により、バリなしせん断を行うことができる。
Ｖ形状ロール１１またはＲ付ロールとせん断ロール１３を複数組並列設置すると、１度に数条の、角数が８角以上の多角形状断面線材を形成することができる。
【００６１】
上部Ｖ形溝１７と下部Ｖ形溝１８の溝形成は、求める多角形状により、１回の圧延で行ってもよく、または数回に分けて圧延して行うこともできる。
図６は、Ｖ溝加工工程５において、単角度Ｖ形状のＶ形状ロールを段階的に使用する場合を示している。
板圧１．２ｍｍの材料板コイル１に対して、１圧目の（ａ）では、先端角が１２０°のＶ形刃１２ａを用いて、深さ０．２ｍｍで角度１２０°の溝を形成する。次に、２圧目の（ｂ）では、先端角が６０°のＶ形刃１２ｂを用いて、深さ０．３５ｍｍで角度６０°の溝を追加して形成する。さらに、３圧目の（ｃ）では、先端角が３０°のＶ形刃１２ｃを用いて、深さ０．５ｍｍで角度３０°の溝を追加して形成する。その結果、上部Ｖ形溝１７と下部Ｖ形溝１８はいずれも、角度が１２０°、６０°、３０°と段階的に変化する形状となり、角部の角度が大きくより円に近い予備切断面を得ることができる。
【００６２】
図７は、図６に示す工程の後に、せん断ロール１３によって多角形断面線材１５ａを得る工程を示している。図８は、Ｖ形状ロール１１のＶ形刃１２の先端角度を段階的に変化させたものであり、先端角が先端側から順に、３０°、６０°、１２０°となっている。
【００６３】
図９に基づいて、引抜伸線加工と皮むき加工と研磨加工の詳細を説明する。本発明においては、角数が８角以上の多角形状断面を持つ線材に対して、引抜伸線加工と皮むき加工と研磨加工とからなる組み合わせ加工工程を線材の長手方向に連続的に繰返し行い、引き続いて線材の直径が所定の直径寸法となるまで、引抜伸線にて加工する。
【００６４】
図９（ａ）に示すように、スリッティング工程によって得られた８角形断面線材３を素材として、引抜ダイス２１を用いて引抜伸線加工を行う。次に、引抜伸線加工によって潰されて引き込まれた角部の層を除去するために、皮むきダイス２３を用いて皮むき加工を行う。次に、線材断面外周表面を研磨する研磨加工を行う。研磨加工は、皮むき加工の際に皮むき刃が及ばない部分に対して効力を発揮するものであり、研磨対象である線材の表面に対して、表面粗さが２０番手以上１０００番手以下の研磨布輪２２を少なくとも上下左右に配置し、研磨布輪２２を回転させて線材の全面に当たるように研磨工程を行う。その後、キャプスタンロール２５を介して巻き取られる。
【００６５】
図９（ｂ）は、引抜ダイス２１による引抜伸線加工の詳細を示しており、８角形断面線材３の断面の最長対角線の距離を直径とする円の面積の８０％以上９９％以下に値する直径円ダイスを用いる。断面の最長対角線の距離を直径とする円の面積の概念については、後に詳述する。この引抜伸線加工により、引抜伸線加工における８角形断面線材３の断面減少率は１％以上２０％以下となる。すなわち、伸線前の線材２４ａの断面積をＡ、伸線後の線材２４ｂの断面積をＢとすると、ＢはＡの０．８倍から０．９９倍となる。引抜ダイス２１は、ダイヤモンドまたは超硬を用いて形成されている。
【００６６】
引抜伸線加工の第１パス目においては、線材断面の最長対角線の距離を直径とする円の面積の８５％以上９９％以下に値する直径円ダイスを用いて、長手方向に連続的に引抜加工を行う。引抜伸線加工の第２パス目においては、皮むき加工に用いられる皮むきダイスの円面積の８０％以上９９％以下に値する直径円ダイスを用いて、長手方向に連続的に引抜加工を行う。
円ダイスの直径を決定する要素は、次に行う皮むき加工の皮むき量により決定する。次に行う皮むき加工の線材表面からの皮むき量（深さ）が微小な場合は大きな直径の円ダイスを用い、皮むき量（深さ）が大きい場合は小さな直径の円ダイスを用いる。
【００６７】
図９（ｃ）は、皮むきダイス２３による皮むき加工の詳細を示している。皮むき加工は、引抜伸線加工で引き込まれた、巻込み疵の原因となる表層部を除去することを目的とするものであり、引抜伸線加工に用いたダイス孔径よりも０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍ小さな孔径の皮むきダイス２３を引抜ダイス２１と同心円上に配置し、円周表層部を均一に削り取るものである。皮むき加工における皮むき量は、皮むき加工前の線材２４ｃの直径よりも、皮むき加工後の線材２４ｄの直径が０．００１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の範囲で減少するようになされる。
【００６８】
図９（ｄ）は、研磨布輪２２の構成配置を示している。線材の断面形状が初期より円形状であれば、皮むき工程により均一に表層部除去ができるが、線材の断面形状が多角形状であると、円形状に達するまでは、皮むきダイス２３により除去できない部分が生じる。研磨工程は、この初期段階での皮むきダイス２３では除去できない部分を除去することを目的としており、粒度＃２０〜＃１０００の研磨布輪を回転させ、線材の全面に当たるように研磨工程を行う。
研磨対象である線材２４の表面に対して、研磨布輪２２が上下左右に配置され、モーターにより回転する構造となっている。研磨布輪２２が線材２４の四方から当たることにより、巻き込み層を削り落す。研磨布輪２２は、研磨砥石と比較して柔軟性に富むことから、線材２４の全周を隈なく研磨することができる。
【００６９】
このように、研磨布輪２２は、線材断面に向かって少なくとも上下左右に配置し線材表面全面に当たるように設置されており、布素材であるため線材表面円弧に柔軟に接触することができるが、更には４５°毎、２２，５°毎というように、研磨布ロール２２の設置個所が多くなるほど、研磨の安定性が増す。そのため、線送り速度を大きくとることができ、表面品質の向上と加工効率の向上に繋がる。
【００７０】
研磨布輪２２は、引抜伸線＋皮むき＋研磨の組合せ加工工程の初期段階から、組合せ加工工程が完了する段階までに、その粒度を徐々に細かくしていくことが好ましい。伸線加工初期の段階においては、表面の巻込み層が大きく、表面も凹凸の状況が多いため、より粗めのものを用いることにより、巻込み層の削ぎ落とし効率を上げることができる。仕上げ線径に近づくにつれて、粗めの研磨布輪２２では研磨痕が残ってしまう恐れがあることや、巻込み層が薄く小さくなっていくことから、段階的に粒度を細かくしていくことが、表面品質を良好にするためには好ましい。
【００７１】
上述した組み合わせ加工工程を、線材の直径がスリッティング加工前の金属帯板材の厚み寸法の８０％以上９５％以下の円直径寸法になるまで、同一列上にて連続的に行う。組み合わせ加工工程の後になされる引抜伸線加工は、線材の直径が金属帯板厚み寸法の７５％以下の寸法線径になるまで、断面減少率が１％以上２０％以下となるように行う。これにより、疵の無い表面品質の優れた丸断面線材が得られる。
【００７２】
上記のように設定したのは、以下の理由による。スリッティング加工では、せん断面に凹凸部が生じる。また、引抜伸線加工では、線材の平面部が内側に圧縮されることにより、この部分が凹状態となっており、これによって、初期の板厚寸法よりも寸法が減少している部分が存在する。さらに、線材の平面部が内側に圧縮されることにより、表面が皺状になり、これによる凹凸も生じている。従って、良好な表面を有する線材を得るためには、これらの凹凸を除去する必要があるが、組み合わせ加工工程を、線材の直径がスリッティング加工前の金属帯板材の厚み寸法の８０％以上９５％以下の円直径寸法になるまで行うことにより、これらの凹凸を除去することができる。各凹凸が酷い場合には、より８０％に近いものとすることが好ましい。
【００７３】
また、その後の引抜伸線加工を、線材の直径が金属帯板厚み寸法の７５％以下の寸法線径になるまで行うことによって、その前段階で生じる線材長手方向の皮むき線状痕および研磨加工による研磨痕を均らして、表面を平滑に仕上げることができる。これらの線状痕が深い状況であれば、より小さな値となるまで行うことが好ましい。
【００７４】
図１０に、１パス毎伸線と連続伸線の詳細を示す。
図１０（ａ）は、１パス毎伸線の工程図であり、引抜ダイス２１、皮むきダイス２３、研磨布輪２２を直線状に配置して、引抜伸線加工と皮むき加工と研磨加工とからなる組み合わせ加工工程を線材の長手方向に連続的に繰返し行うものである。１パスあたりの線材の断面積減少率は１％から２０％である。
【００７５】
図１０（ｂ）は、連続伸線の工程図であり、引抜ダイス２１、皮むきダイス２３、研磨布輪２２を複数配置して、引抜伸線加工と皮むき加工と研磨加工とからなる組み合わせ加工工程を線材の長手方向に連続的に繰返し行うものである。
【００７６】
図１１、図１２に基づいて、線材断面の最長対角線について説明する。
図１１は、断面が８角形の場合の線材断面の最長対角線を示し、この最長対角線の距離を直径とする円の面積の９０％の円を示している。図１１（ａ）は、線材断面が正８角形に近いものの場合であり、図１１（ｂ）は、線材断面が扁平な８角形の場合である。
【００７７】
また、図１２は、断面が４角形の場合の線材断面の最長対角線を示し、この最長対角線の距離を直径とする円の面積の７０％の円を示している。図１２（ａ）は、線材断面が正方形に近いものの場合であり、図１１（ｂ）は、線材断面が長方形の場合である。
【００７８】
図１３は、引抜伸線加工、研磨加工を経ることによる巻き込み層２６の変遷を示している。８角形断面線材３は、引抜伸線加工によって、８角形の角部が潰されて、外周部に間隔を置いて巻き込み層２６が存在する線材２４となる。この線材２４に対して、研磨布輪２２を用いて研磨すると、外周部において突出している巻き込み層２６が削られる。その後、線材２４を引抜伸線加工によって伸線すると、巻き込み層２６がさらに薄くなる。これを繰り返すと、巻き込み層２６が消滅し、巻き込みキズが無い良好な表面を持つ最終仕上げ線材が得られる。なお、図１３においては、皮むき加工は省略している。
【００７９】
上述したように、本発明におけるスリッティング工程により得られる、角数が８角以上の多角形状断面を持つ線材は、４角形状断面線材に比べ、角部の角度が大きいため、引抜伸線加工による角部の倒れこみや巻込みによる疵の発生は圧倒的に少なく、その巻込みの程度も小さくなる。そのため、スリッティング工程の後に施される、引抜伸線加工＋皮むき加工＋研磨加工による組み合わせ加工工程により、巻き込み層を安易に除去できる。
【００８０】
また、スリッティング工程により得られる、角数が８角以上の多角形状断面を持つ線材は、４角形状断面線材に比べ、対角線距離が短くなるため、細線径から引抜伸線を開始することができ、工程数が少なくなり、加工効率が向上する。さらに、引抜伸線加工＋皮むき加工＋研磨加工による組み合わせ加工工程を同一列にて行うことにより、同心同方向における外層を均一に削除することができ、加工効率が高い。
【００８１】
また、６角形断面の線材の場合には、４角形断面の線材と比較すると、倒れこみや巻込みによる疵の発生頻度は低い。しかし、スリッティング工程において、Ｖ形状ロール１１による押し切りのため、数度に分けて押圧する状況が発生する。数回に分けて押圧した場合には、調整によっては芯ずれする。芯ずれが発生すると、線材の断面形状は６角形にならず歪な形になってしまう。このような事情から、６角形断面の線材の場合には、加工上の問題点がある。
【００８２】
以下に、具体的な実施例を示す。
厚さ１．５ｍｍ、幅３０ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼板帯板材をスリッティング工程にて、以下の２つのサンプルを作製した。
１：辺間距離  縦１．５ｍｍ×横１．５ｍｍの４角形断面
２：辺間距離  縦１．５ｍｍ×横１．５ｍｍの８角形断面
【００８３】
この２つのサンプルのそれぞれに対して、後工程にて、
Ａ  引抜伸線加工のみ（最長対角線直径の円面積にて−１０％毎伸線）
Ｂ  本発明技術  最長対角線直径の円面積にて−１０％毎伸線加工＋皮むき加工(引抜伸線径の−０．０１ｍｍ)＋研磨加工（初期粗さ＃１００、最終粗さ＃４００）の組合せにて帯板厚み寸法の８０％〜９５％の範囲となる直径寸法円まで加工後、引抜伸線加工にて帯板厚み寸法の６７％直径寸法円となる直径φ１．０００ｍｍまで加工を施す
サンプル１、２に対して加工Ａ、Ｂを行った、４つのケースについて、表面疵残留頻度を確認した。その結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
2014065069.tif 000003
【００８５】
表中での注の内容は、以下のとおりである。
※１：引抜伸線加工条件＝１パス毎の最長対角線を直径とする面積減少率、または皮むき加工後の円からの面積減少率
※２：皮むき加工条件＝引抜伸線加工に用いる円ダイスの直径に対する皮むきダイスの直径減少値
※３：研磨加工条件＝研磨輪の研磨布の粗さ番手。後期は研磨完了線径から数え、２パス目まで遡る。
※４：表面傷頻度＝観察視野／１０ｃｍにて３０μｍ以上の大きさの疵を計数
【００８６】
上記の結果により、スリッティング工程により、角数が８以上の多角形断面の線材を形成し、この線材に対して、本発明の引抜伸線加工＋皮むき加工＋研磨加工の組合せ加工を施すことの効果が実証されている。
【００８７】
以下に、本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造された金属丸断面線材の各技術分野への適用例について説明する。
第一に、本発明のニッケルフリーオーステナイトステンレス鋼丸断面線材は、本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造され、Ｃ：０．０６質量％以下、Ｎｉ：０．６質量％以下、Ｃｒ：２０．０〜２５．０質量％、Ｍｏ：１．０〜１．５質量％、Ｎ：０．０２質量％以下、Ｔｉ：０．０５〜０．５質量％、Ｎｂ：０．１〜０．６質量％、残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなるフェライト系ステンレス鋼板帯板材を素材として、固相窒素吸収処理を施して得られるものである。
【００８８】
このニッケルフリーオーステナイト線材は、本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造されるものであるため、表面キズが無く、寸法精度が優れているため、特に装身具材や医療器具の素材として有用である。
【００８９】
第二に、本発明の溶接線用・抵抗用・電熱線用丸断面線材は、本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造され、Ｃ：０．０６ 質量％以下、Ｓｉ：１．０質量％以下、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｐ：０．０５０質量％以下、Ｓ：０．０３質量％以下、Ｎｉ：２．０質量％以下、Ｃｒ：１６〜２０質量％、Ａｌ：１〜６質量％、Ｔｉ：０．５質量％以下、Ｎ：０．０６質量％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなり、必要に応じて希土類元素を含有するフェライト系ステンレス鋼板帯板材を素材として得られるものである。
【００９０】
この溶接線用・抵抗用・電熱線用丸断面線材は、本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造されるものであるため、表面キズが無く、欠陥部が電気抵抗の増大を招いて、ショートする等の原因となることがない。そのため、電熱線や抵抗線等の部材として有効に使用することができる。また、燃料電池用改質装置に用いられる耐高温酸化性フェライト系ステンレス鋼板を締結するための溶接線材として有効に使用することができる。
【００９１】
第三に、本発明の抵抗用・電熱線用丸断面線材は、本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造され、Ｃ：０．０８質量％以下、Ｓｉ：２．０〜５．０質量％、Ｍｎ：１．０質量％以下、Ｃｕ：２．０質量％以下、Ｐ：０．０５０質量％以下、Ｓ：０．０３質量％以下、Ｎｉ：１０．０〜１５．０質量％、Ｃｒ：１５．０〜２２．０質量％、Ｎｂ：０．０５〜０．２５質量％、Ｎ：０．０６質量％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物よりなるオーステナイト系ステンレス鋼板帯板材を素材として得られることを特徴とするものである。
【００９２】
この抵抗用・電熱線用丸断面線材は、本発明の金属丸断面線材の製造方法によって製造されるものであるため、表面キズが無く、欠陥部が電気抵抗の増大を招いて、ショートする等の原因となることがない。そのため、電熱線や抵抗線等の部材として有効に使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、薄板を所定幅に切断して得られる断面方形の素材から断面丸形細線へ成形する加工技術を用いて、線材の表面に生じる倒れこみ巻き込みキズをなくすことにより、表面キズが無く、寸法精度の優れた線材を製造することが可能な金属丸断面線材の製造方法として利用することができる。この技術を用いると、一般市場に流通していない金属丸断面線材を得ることができ、特に、ニッケルフリーオーステナイト線材や、構造体に使用される鋼板コイルと同じ成分組成を有する溶接ワイヤへの適用が可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１  材料板コイル
２  スリッティング装置
３  ８角形断面線材
４  材料板コイル残
５  Ｖ溝加工工程
６  第一せん断加工工程
７  第二せん断加工工程
８  圧延平ロール分離加工工程
１１  Ｖ形状ロール
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  Ｖ形刃
１３  せん断ロール
１４  １４ａ、１４ｂ  せん断刃
１５  ８角形断面線材
１５ａ  多角形断面線材
１６、１６ａ、１６ｂ  抑え部
１７  上部Ｖ形溝
１７ａ、１７ｂ  傾斜面
１８  下部Ｖ形溝
１８ａ、１８ｂ  傾斜面
１９  圧延平ロール
２０  亀裂
２１  引抜ダイス
２２  研磨布輪
２３  皮むきダイス
２４  線材
２４ａ  伸線前の線材
２４ｂ  伸線後の線材
２４ｃ  皮むき加工前の線材
２４ｄ  皮むき加工後の線材
２５  キャプスタンロール
２６  巻き込み層
【図１】
2014065069.tif 000004
【図２】
2014065069.tif 000005
【図３】
2014065069.tif 000006
【図４】
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【図５】
2014065069.tif 000008
【図６】
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【図７】
2014065069.tif 000010
【図８】
2014065069.tif 000011
【図９】
2014065069.tif 000012
【図１０】
2014065069.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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