JPS61103669A - 金属線材の連続製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、芯線上に同種金属又は異種金属を同心的に付
着してなる金属線材の連続製造方法に関し、詳細には芯
線に対する付着金属の接合状態が良好な金属線材の連続
製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

鋼線材等の金属線材は、一般に連続鋳造して得た素材あ
るいはインゴットを分塊圧延して得た素材を加熱工程、
熱延工程、冷延工程等に付すことによって製造されてい
る。この様な方法においては生産コスト低減の為に種々
の工夫がなされているものの、多くの工程・設備を経る
必要がある為生産コストの低減には限界がある。

一方芯線（Ｆｅ等）の外周面に異種金属を被覆してなる
複合線材については製造法がめつき法にほぼ限定されて
いることもあって生産コストはかな）高いものとなって
いる。

そとでこれらの線材を安価に製造する方法について検討
が加えられておシ、その一つとしてディップフォーミン
グ法（ＤＦ法）が提案されている。

即ちＤＦ法とは溶融金属中に芯線を通過させるととくよ
って冷たい芯線に接触した溶融金属の一部を冷却して芯
線外周面上に凝固・付着させ、芯線径よシ大径の線材を
得る方法であシ、（１）まず芯線と溶融金属が同種金属
の場合には得られた大径線材を元の芯線径まで線引する
ことによシその一部を再び原料芯線として循環させる一
方、残部は製品線として取シ出すことができる。（２）
又芯線と溶融金属が異種金属の場合には得られた大径線
材を所望径まで線引することにより製品としての複合線
材を得ることができる。但しこの場合の芯線は通常の線
材製造ラインから次々と供給する必要があシ、（１）で
述べた様な循環利用は考えられない。

そしてこの様なりＦ法による線材製造方法の具体例とし
ては、例えば特開昭５７−１４９４６２号が提案されて
いる。

該提案は溶解炉から延出し且つ溶解炉内と連通する構造
の耐火物製容器の垂直方向底部及び上部に芯線導入口及
び導出口を設け、溶融金属を満たした該容器内に芯線を
直線状態で通過させることによって溶融金属付着線材を
得るものであって、直線状態の芯線に溶融金属を凝固付
着させる為、芯線周方向の金属付着量が均等であ）、表
面状態の良好な線材が得られる。

ところでＤＦ法によ）製造される線材（以下ＤＦ線とい
う）においては芯線と付着金属を完全に密着させること
が難しく、密着不良による物理的特性あるいは機械的特
性の低下が問題となっている。

その為、上記提案においても溶融金属の凝固付着に先立
って芯線の洗浄並びに不活性ガス若しくは還元性ガスに
よる芯線の保護等の表面処理に工夫を凝らしているが、
未だ満足できる密着状態を得るまでには至っていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はこうした事情に着目してなされたものであって
、芯線と付着金属の密着状態が優れたＤＦ線を特殊な表
面処理に付すことなく製造できる方法を提供しようとす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、流動状態にある溶融金属中に、芯線を直線状
態で走行・浸漬して芯線外周面に溶融金属を凝固付着さ
せる点に要旨が存在する。

〔作用〕

まず始めに芯線と付着金属の密着状態が従来技術におい
ては十分でなかった原因について、これを明らかにすべ
く研究を重ねた結果次の様なことが分かった。

従来走行芯線への溶融金属の付着は、殆んど静置状態に
ある゛溶融金属と芯線の熱交換によシ進行する。即ち芯
線温度（常温前後）は溶融金属温度に比べ極めて低く、
まず始めに芯線に直接々触する溶融金属が急冷されて心
線上に凝固付着し、薄い金属付着層が形成される。次い
で該金属付着層に接触する溶融金属が冷却されてその上
への凝固付着が進み、所定の付着層厚さを有するＤＦ線
が得られる。この様な溶融金属付着過程において、溶融
金属は静置状態にあるので芯線への熱供給は主として芯
線近傍に存在する溶融金属から行なわれる。そして自己
の保有熱を芯線に与えることＫよって温度が降下した溶
融金属がその位置に留る為にこれが熱伝達抵抗となシ、
その周囲に存在し次に凝固付着していくべき高温溶融金
属の保有熱は芯線の昇温に対してあまシ有効には作用し
ない。

又芯綿外周に形成される付着金属層の厚さが大きくなる
に従い付着金属層による熱伝達抵抗も大きくなる。これ
らの要因が重なる為芯線の表面温度は意外と上昇せず、
芯線表層部が十分溶融あるいは半溶融するまでには至ら
ない。その結果せっかく芯線に付着した金属も芯線中へ
十分に拡散浸透せず結合不足となって密着不良が発生す
ると考えられる。

本発明者等はこうした解析結果に基づき更に研究を重ね
た結果前記構成に示される本発明を完成するに至った。

即ち本発明においては直線状態で走行する芯線を、流動
状態にある溶融金属中に浸漬して芯線外局面に溶融金属
を凝固付着させる。従って溶融金属が冷たい芯線と接触
して冷却され芯線外局面に凝固付着する点は従来技術の
場合と同様であるが、芯線と接触する溶融金属が流動状
態にあるので芯線外局面と接触する溶融金属は常時入替
わっている点が従来技術と異なっている。従って芯線外
局面は勿論のこと溶融金属付着表面には、未だ冷却され
ていない高温の溶融金属が常時接触することとなシ十分
な熱補給が行なわれる。その為芯線外周面の到達温度が
高くな多芯線外局面の半溶融状態域が広く且つ深くなる
。その結果芯線と付着金属の境界面での拡散・浸透現象
が活発に進行して強固な溶着状態が得られる。

尚芯線を直線状態で走行させるのは芯線への溶融金属付
着状態を周方向へ均一にする為である。

本発明の基本構成は上記の通シであるが、溶融金属を流
動させる手段については特に制限がなく例えば電磁誘導
攪拌、ガス吹込み攪拌等を挙げることができる。又溶融
金属を凝固・付着させた芯線は溶融金属付着後セラミッ
ク製（Ｓｉ、Ｎ、、ＢＮ。

Ａ　ｘ２ｏ＠　ｔ　ｓ　ｉｃ　＊　声のダイスに通して
その形状並びに表面状態を整えることが望まれる。更に
溶融金属の酸化を防止する為に線材製造環境をＡ　ｒ　
Ｉ　Ｎ！等の不活性ガスで被包することが望ましい。

〔実施例〕

第１図は本発明方法を実施する為の金属線材連続製造装
置を示す一部破断斜視説明図で、被覆装置Ｓはシールカ
バー１４を搭載した本体１５の略中央にケースＣを配置
し、該ケースＣ内に溶融金属Ｍを収納する貯留槽３を設
け、且つその近傍にシリコニット等の発熱体４を配設し
ている。又貯留槽３の上部には中央に溶融金属回収孔７
、端部に噴出孔８を夫々穿設した蓋板９を取付け、蓋板
９上には貯留槽３の中心側及び上部側を残して噴出孔８
を被包するＵ字型カバー１０を付設している。そして該
Ｕ字型カバー１０には芯線導入口１２及び被覆線材導出
口１２ａを穿設し、夫々にセラミック製ダイス１３＊１
３ａが取付けられている。

更にケースＣの外側には回転磁界型の誘導攪拌用コイル
６を設置している。尚１は芯線供給ト２ラム、２は被覆
線材巻取シトラム、ｌｌａ、ｌｌｂ。

１１ｃは芯線若しくは被覆線材の走行位置決め用ガイド
ローラを夫々意味する。

上記製造装置を用いて被覆線材Ｗａを製造するに当たっ
ては、誘導攪拌用コイル６を作動させて貯留槽３内に第
２図（側面説明図）に示す様に溶融金属Ｍの回転流Ｒを
形成する。その結果遠心力によって周縁側に盛り上がっ
た溶融金ＦｆｉＭは噴出孔８からあふれ出してＵ字型カ
バー１０内に充満し、溶融金属流りとなって回収孔７へ
流入する〔第３図（要部拡大説明図参照）〕。この様に
溶融金属流りを形成する一方、供給ドラム１を矢印方向
に回転させて繰出した芯線ＷをＵ字型カバー１０内の溶
融金属流り中に導入し、芯線Ｗのまわシに溶融金属Ｍを
凝固付着させる。そして得られた被覆線材Ｗａを導出口
１２ａから引出する際にその表面をセラミック製ダイス
１３ａによって整形し、これを巻取ドラム２に巻取る。

尚芯線Ｗ及び被覆線材Ｗａの走行位置はガイドローラ１
１ａ、１１ｔ）。

１１Ｃによって安定に維持される。

実施例１ 上記実施例方法に準じて（溶湯温度：１５１０℃。

巻取速度＝１５１分）、１．４Ｍφの芯線（ＳＷＲＣＨ
６２Ａ）Ｗをステンレス溶鋼（ＳＵＳ３０４　）Ｍ中に
浸漬したところ参考写真１に示す様に芯線Ｗと付着金属
Ｍが十分に密着した被覆線材を得ることができた。

実施例２ 上記実施例方法に準じて（溶湯温度：１５４０℃。

巻取速度＝２８ル傍）、１．４皿φの芯線（５１２Ｃ）
Ｗを溶鋼（５１２Ｃ）Ｍ中に浸漬したところ参考写真２
に示す様に芯線Ｗと付着金属Ｍの密着状態の優れた大径
線材を得ることができた。

〔発明の効果〕

本発明は以上の様に構成されてお）、直線状態で走行す
る芯線を流動状態にある溶融金属中に浸漬するので芯線
表面温度を上昇させることができ、芯線と付着金属層の
接合状態が優れた被覆線材を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する為の線材製造装置を示す
一部破断斜視説明図、第２図は貯留槽における溶湯攪拌
状態を示す断面説明図、第３図は溶湯噴出状況を示す要
部拡大説明図である。 ３・・・貯留槽　　　　　４・・・発熱体６・・・誘導
攪拌コイル　７・・・回収孔８・・・噴出孔　　　　　
９・・・蓋板１０・・・Ｕ字型カバー１４・・・シール
カバー１５・・・本体 Ｗ・・・芯線　　　　　　Ｗａ・・・被覆線材Ｍ・・・
溶融金属

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流動状態にある溶融金属中に、芯線を直線状態で走行・
   浸漬して芯線外周面に溶融金属を凝固付着させることを
   特徴とする金属線材の連続製造方法。