(57)【要約】【課題】その材質が難加工鋼からなる線材の製造方法の提供。【解決手段】この製造方法は、（１）ビレットに圧延が施され、材質が難加工鋼である線状の母材２６が得られる工程及び（２）この母材２６に、その主成分が窒化チタンであるコーティング層をその表面に有するダイス２４で、シェービングが施される工程を含む。この難加工鋼は、７質量％以上のＮｉを含む鋼である。好ましくは、この製造方法では、上記シェービングに施される母材２６の加工速度は、１００ｍ／ｍｉｎ以上１２０ｍ／ｍｉｎ以下である。このコーティング層３４は、高い硬度を有する。このダイスは、その材質が難加工鋼である母材２６にシェーピングを施しうる。このシェーピングにおいて、チッピング及びクラックは生じないので、この母材２６のシェーピングで得られる線材２８の表面に疵は形成されない。この製造方法では、高品質な線材２８が得られうる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビレットに圧延が施され、材質が難加工鋼である線状の母材が得られる工程
及び
この母材に、その主成分が窒化チタンであるコーティング層をその表面に有するダイスで、シェービングが施される工程
を含んでおり、
この難加工鋼が、７質量％以上のＮｉを含む鋼である線材の製造方法。
【請求項２】
上記シェービングに施される母材の加工速度が、１００ｍ／ｍｉｎ以上１２０ｍ／ｍｉｎ以下である請求項１に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
線材の製造方法として、圧延による方法が広く知られている。この製造方法では、まず精錬、造塊、分塊圧延等の工程を経て、ビレットが得られる。このビレットは、加熱炉によって加熱される。次に、このビレットに熱間圧延が施される。通常は、粗列圧延機、中間列圧延機及び仕上列圧延機による連続圧延が施される。この熱間圧延によってビレットは徐々に細径化し且つ長尺化して、線状の母材が得られる。
【０００３】
母材の表面には、ビレット段階での疵に起因した疵、圧延工程で生じた疵がある。さらには、熱間圧延により、母材の表面には酸化皮膜が生じる。疵及び酸化皮膜除去の目的で、この母材がダイスを通され、この母材にシェービングが施される。このシェービングにより、線材が得られる。この線材が、製品として出荷される。このシェービングに用いられるダイスの一例が、特昭開５３−２２６８４号公報に開示されている。
【特許文献１】特昭開５３−２２６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
その材質が難加工鋼である母材に、シェービングが施されているとき、ダイスの刃先にチッピング又はクラックが生じる場合がある。このチッピング及びクラックは、線材の表面に疵を招来する。この疵は、線材の品質に影響を与える。なお、この難加工鋼は、７質量％以上のＮｉを含む鋼である。この難加工鋼としては、８．００質量％以上１０．５０質量％以下のＮｉを含むＳＵＳ３０４、１２．００質量％以上１５．００質量％以下のＮｉを含むＳＵＳ３１６Ｌ、１９．００質量％以上２２．００質量％以下のＮｉを含むＳＵＨ３１０、Ｆｅ−３６Ｎｉ及びＦｅ−４２Ｎｉが例示される。
【０００５】
本発明の目的は、その材質が難加工鋼からなる線材の製造方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る線材の製造方法は、
（１）ビレットに圧延が施され、材質が難加工鋼である線状の母材が得られる工程
及び
（２）この母材に、その主成分が窒化チタンであるコーティング層をその表面に有するダイスで、シェービングが施される工程
を含む。この難加工鋼は、７質量％以上のＮｉを含む鋼である。
【０００７】
好ましくは、この製造方法では、上記シェービングに施される母材の加工速度は、１００ｍ／ｍｉｎ以上１２０ｍ／ｍｉｎ以下である。
【発明の効果】
【０００８】
この製造方法では、その材質が難加工鋼である母材から高品質な線材が得られうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る線材の製造方法のための製造設備２が示された概念図である。この製造設備２は、加熱炉４、粗列圧延機６、中間列圧延機８、仕上列圧延機１０、サイジング圧延機１２、レーイング装置１４、シェービング装置１６、巻き取り装置１８、結束装置２０及び検査装置２２を備えている。
【００１１】
図２は、図１の製造設備２による線材の製造方法が示されたフローチャートである。この製造方法では、まず精錬、造塊、分塊圧延等の工程を経てビレットが準備される（ＳＴＥＰ１）。このビレットの材質は、難加工鋼である。このビレットは、一般的には円柱状である。次に、ビレットが加熱炉４に投入されて加熱される（ＳＴＥＰ２）。ビレットは、熱間圧延に適した温度まで昇温する。次に、ビレットには、粗列圧延機６による圧延（ＳＴＥＰ３）、中間列圧延機８による圧延（ＳＴＥＰ４）、仕上列圧延機１０による圧延（ＳＴＥＰ５）及びサイジング圧延機１２による圧延（ＳＴＥＰ６）が施される。この母材には、粗列圧延機６、中間列圧延機８、仕上列圧延機１０及びサイジング圧延機１２により、いわゆる多段圧延が施される。この多段圧延によりビレットが段階的に細径化し、かつ段階的に長尺化する。このようにして、線状の母材が得られる。この母材は、レーイング装置１４によってコイル状に巻き取られる（ＳＴＥＰ７）。この母材は、シェービング装置１６に供給される。
【００１２】
図３は、シェービング装置１６の一部が示された部分断面図である。この図３には、このシェービング装置１６に設けられるダイス２４が示されている。このダイス２４は、筒状である。母材２６は、このダイス２４に通される。このダイス２４は、この母材２６の表層を剥ぎ取る。これにより、この母材２６の表面疵及び酸化皮膜（黒皮）が除去される。このダイス２４によるこの表層の剥ぎ取りは、シェービングと称される。なお、この図３において、母材２６は左から右に移動する。
【００１３】
この製造方法では、母材２６がシェービング装置１６に供給されると、この母材２６にダイス２４でシェービングが施される（ＳＴＥＰ８）。このシェービングにより母材２６の表層が剥ぎ取られるので、この母材２６は細径化する。こうして、線材２８が得られる。このシェービングの後、線材２８は巻き取り装置１８でコイル状に巻かれる（ＳＴＥＰ９）。この巻き取り（ＳＴＥＰ９）の後、この線材２８は結束装置２０で結束される（ＳＴＥＰ１０）。この結束（ＳＴＥＰ１０）の後、この線材２８は検査装置２２で検査されて（ＳＴＥＰ１１）、出荷される。
【００１４】
図４は、図３のシェービング装置１６に設けられるダイス２４の一部が示された拡大断面図である。このダイス２４は、本体３０と、アンダーコーティング層３２と、コーティング層３４とを備えている。この本体３０は、筒状である。この本体３０の材質としては、超鋼が例示される。この超鋼としては、超硬工具協会規格（ＣＩＳ０１９Ｄ−２００５：耐摩耗・耐衝撃用超硬合金及び超微粒子超硬合金の材種選択基準の分類）に基づくＶＭ−３０が例示される。
【００１５】
アンダーコーティング層３２は、本体３０の表面を覆う。このアンダーコーティング層３２は、化学蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）によって形成される薄膜である。この製造方法では、このアンダーコーティング層３２の化学成分には、多くの炭化チタンが含まれる。換言すれば、このアンダーコーティング層３２の主成分は炭化チタンである。
【００１６】
コーティング層３４は、アンダーコーティング層３２の表面を覆う。前述したように、このアンダーコーティング層３２は本体３０の表面を覆う。このコーティング層３４は、このアンダーコーティング層３２を介して本体３０の表面を覆う。この製造方法では、シェービング（ＳＴＥＰ８）において、このコーティング層３４が母材２６に当接する。このコーティング層３４は、化学蒸着（ＣＶＤ）によって形成される薄膜である。このコーティング層３４を構成する化学成分には、多くの窒化チタンが含まれる。換言すれば、このコーティング層３４の主成分は窒化チタンである。したがって、この製造方法では、その主成分が窒化チタンであるコーティング層３４をその表面に有するダイス２４で、この母材２６にシェーピングが施される。
【００１７】
前述したように、この製造方法では、ダイス２４のコーティング層３４の主成分は窒化チタンである。このコーティング層３４は、耐熱性に優れる上に高い硬度を有する。このダイス２４でその材質が難加工鋼である母材２６にシェーピングが施されても、このダイス２４にチッピング及びクラックは生じない。このダイス２４は、耐久性に優れる。このダイス２４は、その材質が難加工鋼である母材２６にシェーピングを施しうる。このシェーピングにより得られる線材２８の表面には、疵は形成されない。この製造方法では、その材質が難加工鋼である母材２６から高品質な線材２８が得られうる。
【００１８】
図４に示されているように、ダイス２４に設けられるアンダーコーティング層３２は本体３０とコーティング層３４との間に位置している。前述したように、このアンダーコーティング層３２の主成分は炭化チタンである。このアンダーコーティング層３２は、このコーティング層３４の剥離防止に寄与しうる。このダイス２４は、このコーティング層３４を安定に保持しうる。このダイス２４は、耐久性に優れる。この製造方法では、その材質が難加工鋼である母材２６から高品質な線材２８が得られうる。
【００１９】
この製造方法は、ダイス２４が耐久性に優れるので、大きな加工速度で母材２６にシェービングが施されうる。この製造方法は、生産性に寄与しうる。この観点から、この加工速度は、１００ｍ／ｍｉｎ以上が好ましく、１１０ｍ／ｍｉｎ以上がより好ましい。このシェービングで得られる線材２８の品質安定性の観点から、この加工速度は１２０ｍ／ｍｉｎ以下が好ましい。
【００２０】
この製造方法では、ダイス２４が耐久性に優れるので、一のダイス２４がシェービングしうる母材２６の長さは長い。この製造方法は、生産性に寄与しうる。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００２２】
［実施例１］
その材質がＳＵＳ３０４であるビレットを用意し、このビレットを用い、図１に示された製造設備にて、直径が８．４ｍｍである線材を得た。シェービング装置に設けられるダイスには、その主成分が窒化チタンであるコーティング層が設けられている。表１中、このダイスは「Ｘ」として表されている。シェービングにおける加工速度は、１００ｍ／ｍｉｎである。
【００２３】
［実施例２から４］
加工速度を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、線材を得た。
【００２４】
［比較例１から４］
シェービング装置に従来のダイスを用いて、加工速度を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、線材を得た。このダイスには、その主成分が窒化チタンであるコーティング層は設けられていない。表１中、このダイスは「Ｙ」として表されている。
【００２５】
［比較例５から８及び実施例５から８］
ビレットの材質をＳＵＳ３１６Ｌとして、仕上げ工具の種類及び加工速度を下記の表２の通りとした他は実施例１と同様にして、線材を得た。
【００２６】
［比較例９から１２及び実施例９から１２］
ビレットの材質をＦｅ−３６Ｎｉとして、仕上げ工具の種類及び加工速度を下記の表３の通りとした他は実施例１と同様にして、線材を得た。
【００２７】
［評価］
シェービング装置に、試作ダイスが装着されて、ビレットに多段圧延が施されて得られた母材にシェービングが施されて、線材を得た。この母材の外径は、８．４ｍｍである。このシェービングで得られた線材の外観が、目視で観察された。この結果が、下記表１、表２及び表３に示されている。表中、ダイスにチッピング及びクラックが生じることなく、全ての母材にシェービングが施された場合が「Ａ」として表されている。準備された母材のうち、半分以上の母材にシェービングが施された場合が、「Ｂ」として表されている。このシェービングが開始されてすぐにチッピング及びクラックがダイスに生じて高品質な線材が得られなかった場合が、「Ｃ」として表されている。この外観観察以外に、この線材の製造におけるダイス欠け不良率が評価された。このダイス欠け不良率は、前述の目視観察の結果、「Ｂ」と判定された線材の数及び「Ｃ」と判定された線材の数との和を、全線材数（「Ａ」と判定された線材の数、「Ｂ」と判定された線材の数及び「Ｃ」と判定された線材の数の総和）で除することにより得られる。この不良率は、数値が小さいほど優れていることを表す。この結果が、下記の表１、表２及び表３に示されている。なお、シェービングが開始されてすぐにチッピング及びクラックがダイスに生じて高品質な線材が得られなかった場合、このダイス欠け不良の計測は実施していない。この場合は、表中「ＮＤ」として表されている。
【００２８】
【表１】
2009028754.tif 000003
【００２９】
【表２】
2009028754.tif 000004
【００３０】
【表３】
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【００３１】
表１、表２及び表３に示されるように、実施例の製造方法では、その材質が難加工鋼である母材のシェービングの実施により線材が得られた。比較例の製造方法では、このシェービングが開始されてすぐにチッピング及びクラックがダイスに生じて高品質な線材が得られなかった。この実施例の製造方法は、比較例の製造方法に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、種々の難加工鋼からなる線材の製造方法に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る線材の製造方法のための製造設備が示された概念図である。
【図２】図２は、図１の製造設備による線材の製造方法が示されたフローチャートである。
【図３】図３は、シェービング装置の一部が示された部分断面図である。
【図４】図４は、図３のシェービング装置に設けられるダイスの一部が示された拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
２・・・製造設備
４・・・加熱炉
６・・・粗列圧延機
８・・・中間列圧延機
１０・・・仕上列圧延機
１２・・・サイジング圧延機
１４・・・レーイング装置
１６・・・シェービング装置
１８・・・巻き取り装置
２０・・・結束装置
２２・・・検査装置
２４・・・ダイス
２６・・・母材
２８・・・線材
３０・・・本体
３２・・・アンダーコーティング層
３４・・・コーティング層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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