(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾式潤滑剤を用いる金属線材の伸線方法において、ボラックス皮膜を金属線材に付着量１．５ｇ／ｍ２以上で予めを形成させ、続いて伸線をする際のパススケジュールとして、最初のダイスから伸線によって加工された線材表面のボラックスの付着量が１．５ｇ／ｍ２以上までの間のダイスの個々のダイス減面率を２４％以上３２％以下とし、１．５ｇ／ｍ２未満以降のダイスの個々のダイス減面率を２４％未満とすることを特徴とする金属線材の伸線方法。
【請求項２】
前記線材表面のボラックスの付着量が１．５ｇ／ｍ２未満から１．１ｇ／ｍ２以上までの間のダイスの個々のダイス減面率を２４％未満１２％以上とし、１．０ｇ／ｍ２未満以降のダイスの個々のダイス減面率を１２％未満８％以上とする請求項１記載の金属線材の伸線方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、乾式潤滑剤を用いた金属線材の伸線方法に関し、特には、複数のダイスを用いて連続的に金属線材を伸線する場合の該ダイスのパススケジュールの改良に係る金属線材の伸線方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属線材の伸線加工方法は、乾式潤滑剤を用いる方法と湿式潤滑剤を用いる方法とがあり、金属線材の線径が２ｍｍ以上の場合には、鋼線材の伸線では乾式潤滑剤を用いた伸線（以下「乾式伸線法」という）が一般に行われている。
【０００３】
この乾式伸線法は、乾式湿潤剤の付着力を高めるために予め金属線材にボラックス（ホウ砂）等の皮膜剤を塗布して金属線材表面に極圧皮膜を形成し、その後乾式潤滑剤を用い、複数のダイスに通過させ引抜加工を行うものである。
【０００４】
この複数のダイスの設定、すなわち個々のダイスの減面率によるパススケジュールは、通常、等温パススケジュールで行われる。等温パススケジュールとは、個々のダイスでの伸線加工による発熱を均一にすることで、熱による線材の熱時効及び潤滑剤の分解を抑制することを目的としたパススケジュールである。より詳述すると、複数のダイスを用いて金属線材を連続伸線する場合、伸線される線材は、伸線されるに従いその特性が変化する。すなわち、伸線によって金属線材は加工硬化し、延性等が低下していき、また、金属線材の表面に形成された極圧皮膜は引き延ばされることによってその厚みを減少させていく。このような金属線材の伸線による変化に着目し、個々のダイスでの伸線加工による発熱を均一化したのが等温パススケジュールによる方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来採用されていた等温パススケジュールは、線材の熱時効抑制及び潤滑剤の分解劣化抑制の点では有効であるが、個々のダイスの減面率を所定の値以上に上げることができないため、より高い減面率で伸線加工をすることで生産性を上げることができなかった。
【０００６】
また、等温パススケジュールによる方法での減面率の低い伸線加工では、金属線材を均一に加工することができず、線材表層部の加工度が高く中心部の加工度は低くなるため、全体の加工度を高くすることができないという問題もあった。
【０００７】
以上のことから、金属線材の伸線加工において、線材の熱時効や潤滑剤の分解等を招くことなく総減面率を高くすること、又は総減面率が同じでも伸線によるダイスの摩耗を小さくする、すなわち伸線性を高めることが強く要請されている。
【０００８】
そこでこの発明の目的は、極圧皮膜を形成した金属線材を乾式伸線方法において、従来の等温パススケジュールよりも更に高い総減面率を達成するか、または高い伸線性を達成することができ、しかも金属線材全体の加工度に優れたパススケジュールを有する金属線材の伸線方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明の、乾式潤滑剤を用いる金属線材の伸線方法は、ボラックス皮膜を金属線材に付着量１．５ｇ／ｍ２以上で予めを形成させ、続いて伸線をする際のパススケジュールとして、最初のダイスから伸線によって加工された線材表面のボラックスの付着量が１．５ｇ／ｍ２以上までの間のダイスの個々のダイス減面率を２４％以上３２％以下とし、１．５ｇ／ｍ２未満以降のダイスの個々のダイス減面率を２４％未満とすることを特徴とするものである。
【００１０】
好ましくは、前記線材表面のボラックスの付着量が１．５ｇ／ｍ２未満から１．１ｇ／ｍ２以上までの間のダイスの個々のダイス減面率を２４％未満１２％以上とし、１．０ｇ／ｍ２未満以降のダイスの個々のダイス減面率を１２％未満８％以上とする。
【００１１】
この発明においては、伸線の始めのダイスにおいて線材の総加工度が低く加熱時効の影響が少ない状態では減面率を高くして線材の中心部まで均一に加工し、総加工度が高く線材表面のボラックス付着量が小さくなった状態ではダイス減面率を小さくする。これにより、従来の方法に比べ線材をより均一に伸線加工することができ、また全体としてダイスにかかる負荷を低減することができ、伸線性が向上する。すなわち、より高い総減面率で加工することが可能となる。
【００１２】
従来伸線に供する鋼線材は予め熱処理を施して延性を高めたものが用いられるが、この発明の方法ではそのような熱処理を施さない、抗張力が高く延性の低い難加工鋼線についても有効に伸線加工することができる。このことは、換言すると、この発明のパススケジュールでは伸線に供する線材の抗張力が高いものでも効果的に伸線することができるということである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明においては、乾式湿潤剤の付着力を高めるために、伸線する金属線材に予めボラックス皮膜を付着量１．５ｇ／ｍ２以上で被覆処理する。この被覆処理は、例えば、金属線材をボラックス溶解液に浸漬させた後、乾燥させることにより行われる。この発明において、伸線前のボラックス皮膜の付着量を１．５ｇ／ｍ２以上に規定したのは、１．５ｇ／ｍ２未満では、極圧皮膜の膜切れを起こしやすく、伸線減面率を高くすることができないからである。即ち、１．５ｇ／ｍ２以上とすることで初めてこの発明のパススケジュールによる効果を得ることができるからである。なお、付着量の上限は特にはないが、最終ダイスでの伸線後の金属線材に付着しているボラックス皮膜の量をも１．５ｇ／ｍ２以上となるように伸線前の金属線材にボラックスを被覆しても、この発明の効果以上の効果が得られず、却って次の工程で残留ボラックスを除去する洗浄工程での負荷が大きくなるので、好ましくは７ｇ／ｍ２以下とする。
【００１４】
また、この発明においては、最初のダイスから伸線によって加工された線材表面のボラックスの付着量が１．５ｇ／ｍ２以上までの間のダイスの個々のダイス減面率を２４％以上３２％以下とする。この減面率が２４％未満であると、ボラックス付着量が１．５ｇ／ｍｍ２以下となった場合の減面率を小さくすることができないため、所望の効果を得ることができず、一方、３２％を超えると伸線性が低下する。さらに、ボラックスの付着量が１．５ｇ／ｍ２未満以降のダイスの個々のダイス減面率は２４％未満とするが、この減面率が２４％以上であると伸線性が低下する。好ましくは、ボラックスの付着量が１．５ｇ／ｍ２未満から１．１ｇ／ｍ２以上までの間のダイスの個々のダイス減面率を２４％未満１２％以上とし、１．０ｇ／ｍ２未満以降のダイスの個々のダイス減面率を１２％未満８％以上とする。
【００１５】
【実施例】
以下、この発明を実施例に基づき具体的に説明する。
実施例１〜３，従来例１〜２，比較例１〜３
実施例、従来例および比較例とも、炭素成分０．８重量％、線径３．０ｍｍおよび抗張力１５０ｇ／ｍ２の高炭素鋼線材を、乾式潤滑剤を用いて線径が１．１６ｍｍになるまで所定の線速で伸線した。
【００１６】
パススケジュール、各ダイスにおける伸線前のボラックスの付着量、及びこれらの条件で連続伸線して伸線性を評価した結果を下記の表１〜４に示す。
【００１７】
【表１】
0004068207.tif 000002
【００１８】
【表２】
0004068207.tif 000003
【００１９】
【表３】
0004068207.tif 000004
【００２０】
【表４】
0004068207.tif 000005
【００２１】
ここで、表中、ボラックス付着量の測定は、所定の量の線材を溶剤に浸漬し、被覆ボラックスを洗浄し、溶解したボラックスを化学分析して測定した。
【００２２】
また、伸線性の評価は、最終ダイスにおいて、ダイス摩耗によってダイス径が所定の値増大するまでに伸線できた伸線量で示し、従来例２を１００として指数で表示した。数値が大なる程結果が良好である。
【００２３】
比較例１の結果からわかるように、ボラックス付着量が１．５ｇ／ｍｍ２以下の場合に減面率を２４％以上で伸線すると、従来例２に比し伸線性の十分な向上効果が得られない。また、比較例２に見られるように、１．５ｇ／ｍｍ２以上で減面率を３２％を超えて伸線すると、従来例２に比べ伸線性が低下する。さらに、比較例３に見られるように、ボラックス付着量が１．５ｇ／ｍｍ２以上であるにもかかわらず減面率を２４％未満で伸線した場合には、従来例１に比べて伸線性の向上は認められるものの、ボラックス付着量が１．５ｇ／ｍｍ２以下となった場合の減面率を小さくすることができないため、実施例ほどの効果を得ることができない。
【００２４】
これに対し、実施例１および２は、ともに伸線性が良好である。特に、実施例２においては実施例１に比し、ボラックス付着量の減少に伴って減面率を順次なめらかに低減させたことにより、より良好な伸線性を示している。また、これら実施例に比しボラックス付着が１．５ｇ／ｍ２以下のパスの減面率を低くした実施例３も、良好な伸線性を示す。しかし、実施例３の場合にはダイスの個数を増やさなければならないことがわかる。
【００２５】
従来例のパススケジュールで、抗張力が１１０ｋｇ／ｍｍ２の高炭素鋼線材と抗張力が１５０ｋｇ／ｍｍ２の高炭素鋼線材との伸線性を比較した結果、後者では伸線性が約１／５に低減したのに対し、実施例におけるパススケジュールでの同様の比較では伸線性の低下が殆ど認められなかった。
【００２６】
さらに、実施例の方法では均一に加工することができたため、伸線後の線材の真円度をより向上させることができた。即ち、従来例では０．９３ｍｍの線材の真円度が直径偏差で０．０１〜０．０３ｍｍあったのに対し、いずれの実施例でも０．０１ｍｍ以下であった。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明の金属線材の伸線方法においては、従来の等温パススケジュールよりも更に高い総減面率を達成することができる。あるいはまた、従来の等温パススケジュールよりも更に高い伸線性を達成することができる。しかも金属線材全体の加工度にも優れている。