JPS6010824B2 - 溶鋼の引抜きによる極細鋼材の製造用ダイス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷媒中に噴射される液状鋼の噴流の固化によ
り小径の線村を製造する為の装置の改良に関するもので
ある。

付図に示すこの型の装置は、傷溜部２を収容する外側ケ
ーシング１と、前記湯溜部の中に鋼４を保持し、場合に
よっては鋼を溶融する為の装置３を有する。

湯溜部の底部５にダイス６が設けられていて、溶融金属
の噴流７が湯溜部２から、前記ダイス６を通って、この
ダイス６のオリフィス９の正面に設置された冷却チャン
バ８の中に噴射される。これは、湯溜部２を包囲する気
密ケーシング１の中に１０から導入される加圧下ガスの
作用で実施される。タイヤカーカス用金属コードの中に
使用される物の如き連続一定断面の細い鋼線を得る為、
冷却チャンバ中に噴射される液状鋼噴流上にシリカ（Ｓ
ｉ０２）が形成される程に異常に高いケイ素含有量を持
つ鋼の使用が望ましい事を出願人は発見した（フランス
特許第２１３６９７６号）。

勿論、前記の冷却チャンバの中に含有される袷煤は適当
な酸素含有量を持つ。しかし、この様に製造される鋼線
の断面はダイスの使用時間と共に増大する事が明かとな
った。

実際に、引抜き装置のこの主要部分は有害な数種の影響
を同時に受ける。これらの影響の内、下記を挙げること
ができる：溶鋼の高温、毎秒数１０メートルに達する速
度で流れる溶鋼による機械的腐食、還元性元素（Ｃ、Ｓ
ｉ、山など）と、現存する酸化物ならびにダイスの中を
通る鋼の中に形成される酸化物（Ｓｊ０２、Ｎ２０３な
ど）との同時的腐食作用。この様にして、高圧力暁で作
られ、１５００℃の銅をｌｏｗ／秒の速度で引抜く為に
使用され、元素含有量：Ｓｉ＝３．５％、Ｃ＝０．斑％
、Ｍｎ＝０．０７％、Ｃｒ＝０．８％、ＡＩ＝０．０１
０％を有する純粋アルミナ（Ｎ２０３）ダイスは、毎時
１０ミクロンのオーダの引抜き鋼線の蓬変動を生じた。

初期の鋼線径は１６０ミクロンであったから、毎時６％
以上の直径相対変動を生じた事になる。また、特に引抜
かれる鋼が一定のケイ素含有量を有する場合、二、三の
他の力焼耐熱性酸化物の使用が推奨された。

しかし、その場合、放射性元素を主成分とする酸化物が
問題となる。ダイスの中でのこの種の酸化物の変化の故
に、保護手段を使用する必要があり、この種の酸化物の
工業的使用が非常に高価なものとなる。本発明の解決し
ようとする問題点は、前記の型の引抜き装置用のダイス
を製造する為、銅の腐食に対して抵抗性であると同時に
その製造が簡単で無害な耐熱性物質を探究するにある。

よって本発明は、考慮している種類の溶鋼の圧力下引抜
きの施設において、主として酸化ジルコニウム（Ｚの２
）で作られたダイスを使用することを推奨するものであ
り、これは公知ではあるが、小量の希士類酸化物、特に
酸化イットリウム（Ｙ２０３）を含み、一般に酸化ジル
コニウム中に５〜１２モル％のＹ２０３を含むものであ
る。

このようなダイスは酸化ジルコニウムの粉末を高温度で
長時間力糠することによって製造される。この様な一種
または数種の添加剤の目的は、酸化ジルコニウムを部分
的に、または完全に安定化するにある。

実際に酸化ジルコニウムは、一定温度範囲内での加熱と
冷却に際して、結晶格子の変化を生じ、その結果、内部
応力を生じ、部品の亀裂、即ち破壊を生じる。安定剤と
しては、鋼の中に含有される金属元素または金属酸化物
と殆どまたは全く反応しない酸化物を選ぶ必要がある。
この故に、特にシリカを含有するケイ素鋼の場合、通常
、酸化ジルコニウムの安定剤として使用される石灰（Ｃ
ａ○）はこの用途においては不適当である。二、三の希
士類元素酸化物についても同機である。一般に、シリカ
と反応して過度に低い融点のケイ酸塩を生じる可能性を
持つ総ての酸化物の使用は避けなければならない。酸化
イットリウム（Ｙ２０３）はこの観点から特に適当であ
る。

即ち、例えば、１５００℃の鋼を１５机／秒の速度で通
した酸化ジルコニウムダイスは、５．５時間の使用時間
の後に初期線材直径（１６０マイクロメートル）の変動
を全く生じなかった。

同一の鋼を引抜く為に使用された同一組成の他のダイス
は、９．７５時間の使用時間の後、初期線材直径の変動
を全く生じなかった。後者の場合、線材の初期直径は１
０ｗ／秒の引抜き速度に対して１９０マイクロメートル
であった。使用された酸化ジルコニウムに対して、６モ
ル％の割合の酸化イットリウムを添加した（酸化イット
リウム６モルー酸化ジルコニウム９４モル）粒子の平均
直径が２．２マイクロメートルの粉末を低温で１０【９
／めで加圧し、ついで１０時間１７００℃で溶融した。

かくしてえられた物質は５．９０の密度を有していた。
前記の二例において使用された鋼は、前記のアルミナダ
ィスについて使用された鋼と同一組成を持つてし、た。

一般に、ケイ素またはマンガンを含有する鋼を引抜く為
には、この種の鋼の腐食効果の故に、酸化ジルコニウム
は望ましくないとされているだけに、本発明による酸化
ジルコニウムの挙動は驚くべきものである。この様な挙
動は、酸化ジルコニウムがケイ酸塩と全く反応しないこ
と、あるいはこれと反応して、引抜き工程中の使用温度
で耐熱性の固体生成物（ケイ酸ジルコニウムまたはジル
コン）を形成する事に依るものと思われる。

また、工業的に鋼の中に存在する事の避けられない微量
アルミニウムが生じるアルミナの存在において、Ｚｒ０
２−Ｓｉ０２一ＡＩ２０３三元ダイヤグラムは１７５ぴ
０以下での共晶の不存在を示している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るダイスを用いて小径の線村を製造す
るための装置の一例の説明図である。 １・・・・・・外側ケーシング、２・…・・湯溜部、４
…・・・溶鋼、６・・・・・・ダイス、８・・・・・・
冷却チャンバ、９・・・…ダイスのオリフイス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケイ素又はケイ酸塩の存在下、ダイスの使用温度に
   近い又はそれ以下の低い融点のケイ酸塩を生ずることの
   ない少量の希土類元素酸化物で安定化された酸化ジルコ
   ニウムでつくられることを特徴とする、高いケイ素含有
   量を有する溶鋼を引抜いて小径鋼材を製造するために用
   いられるダイス。 ２ 希土類元素酸化物は約５〜１２モル％酸化イツトリ
   ウムの量の酸化イツトリウムである特許請求の範囲第１
   項記載のダイス。