JP2654441B2 - ガラススピナーの製造 - Google Patents

ガラススピナーの製造

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JP2654441B2 JP4501524A JP50152491A JP2654441B2 JP 2654441 B2 JP2654441 B2 JP 2654441B2 JP 4501524 A JP4501524 A JP 4501524A JP 50152491 A JP50152491 A JP 50152491A JP 2654441 B2 JP2654441 B2 JP 2654441B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はガラススピナーの製造に関するものである。
より詳細には、本発明は酸化物分散強化金属の熱間加工
により形成されるガラススピナーの製造に関する。
背景技術 ある産業上の用途においては、高温で高い破断強度と
高い耐酸化性を有する合金を使用する必要がある。その
ような用途のうちでも特に著しいものはガラス繊維業界
におけるもので、その業界では、高速で回転する環状部
材の穴あき壁を通して溶融材料を通過させることにより
ガラス繊維のフイラメントを製造している。この装置は
一般にスピナーと呼ばれている。フイラメントは高い遠
心作用により回転するスピナーの壁の開口を通して繊細
化され排出される。そのようなスピナーは高回転速度に
よる高い応力下で高温で作動されている。したがって、
このようなスピナーは高温で高い強度を有する合金より
形成する必要がある。
最近の商用スピナー技術ではニッケルまたはコバルト
系合金をスピナー用に用いており、スピナーは鋳造によ
り形成される。これらの合金は十分に有効なものである
が、当該技術分野においては、さらに高い高温強度を有
する合金に対する要望がある。
米国特許第4,402,767号はガラス繊維の製造に酸化物
分散強化金属を用いることを開示している。その合金は
金属マトリックスの中に小さく堅い酸化物の粒子、いわ
ゆる分散質が分散したものである。この特許は酸化物分
散強化金属の予備成形シートを高温スピン成形すること
を開示している。さらに、この特許は有用な粒構成を与
える重要な加工熱処理を教示している。にもかかわら
ず、当該技術分野には、酸化物分散強化金属よりスピナ
ーを製造する方法であって、酸化物分散強化金属のシー
トや板を個別に形成する必要のない方法を提供するとい
う要求が依然としてある。高温のスピン成形方法ではか
なりの量の廃金属がでるので問題もある。
本発明は酸化物分散強化金属製の高強度スピナーを形
成する方法を提供することにより当該技術分野における
上記の要望を満たし、廃金属の問題を解決することに向
けられている。本発明の方法の特に意義のある利点はほ
んのわずかの廃出物でネット形スピナーを製造できると
いうことである。
発明の開示 本発明によって、スピナーを形成するための高温加工
方法が提供される。すなわち、酸化物分散強化金属をそ
の初期融点以下で加工し、ガラス繊維の形成に使用する
ためのスピナーとして容易に適用でき、内側に凹んだ環
状のすなわちリング状の部材を形成する技術を開示して
いる。その方法は、酸化物分散強化金属の中空円筒をリ
ングローリングし円筒の壁厚を減少しその内外径を増加
させ、そのように減少した壁厚を有するリングローリン
グした円筒を軸方向に直線の中央環状部とそれより内側
に延び出している上下のフランジ部を有するリング部材
へと変換し、上記のローリングと変換を合金の再結晶温
度以下で行ない、リング部材を加熱処理し、上記中空円
筒の初期壁厚に対する中央環状部の壁厚を上記熱処理が
合金を粗粒構造へと再結晶させるに十分な量に減少させ
るようにリングローリングと変換を行なうことよりなっ
ている。
さらに、本発明の他の特徴によれば、ガラス繊維製造
に使用するに適したリング状部材を製造する方法は、酸
化物分散強化合金の重い壁の中空円筒を薄い壁のリング
へとリングローリングし、その薄い壁のリングの壁は断
面が長方形であり、薄い壁のリングを断面がC形の壁を
有するリングへとプレスし、断面がC形の壁を有するリ
ングをリングローリングして形状付断面を有するリング
へと変え、この形状付断面が軸方向に直線の環状中央部
とその中央部より内側にそれぞれ延びる上下の環状フラ
ンジを有し、形状付断面を有するリングをより高い粗粒
構造へと合金を再結晶化するに十分な温度と時間でアニ
ールすることよりなる。一般に、粗粒の大きさは1mmを
越える粒子を含んでおり、非再結晶状態では粒径はおよ
そ0.001mm以下である。成形される形状と温間加工の程
度は、重い壁の円筒より形状付断面を有するリングへと
壁厚を減少することがアニール中に粗粒構造へと再結晶
化するのに有効であるように行なわれる。より定量的に
は、重い壁の円筒の初期壁厚をtiとし、軸方向に直線の
環状中央部の最終壁厚をtfとすると、(ti−tf)/tix10
0が特に白金や白金系合金を使用する場合には、好まし
くは少なくとも約75%、より望ましくは少なくとも約82
または83%である。
本発明のさらに他の特徴によれば、酸化物分散強化金
属粉末を例えば押出し成形により高温で円筒形ビレット
へと成形する。次にこのビレットをプレカーサーの環状
部材へと変換し、この部材をリングローリングを含む連
続熱間加工により実質的に増加した直径の環状単一形状
付部材へと変換する。この形状付部材は中央部に設けら
れた軸方向に直線の部分とその中央部分の端部より内側
に延びる上下フランジとを有してい。加工中の合金の変
形が不十分な場合には粗悪な粒子形状となってしまうの
で、最終熱処理時に粒子がより望ましい粒子構造へと再
結晶化することを確実にするため初めに形成されるプレ
カーサーの環状部材の厚さを最大限に低減させる。
図面の簡単な説明 図面は本発明を実行する技術における各加工段階を概
略的に示している。
図面において、 図1は本発明の実施例の初期加工段階にある酸化物分
散強化金属の各遷移形状を概略的に示している。
図2は本発明において使用されるリングローリング工
程を概略的に示している。
図3は本発明により形成される最終リング状部材の部
分断面図を示している。
図4は本発明の方法における他の工程を概略的に示し
ている。
図5Aおよび5Bは本発明における好適な工程を示し、そ
の工程において、中空直円柱形状のリング状部材がまず
成形され、次に断面が弓状で内側に凹んだ形状を有する
リング状部材へと変換される。
図6は最終的なリングローリング工程を平面図で概略
的に示している。
図7は図6の線7−7を通る断面図であり、図3に示
す最終リング部材を成形するローリング工程を示してい
る。
発明の実施するための最良の形態 本発明において使用しようとする酸化物分散強化金属
は当該技術分野においてよく知られている。これら組成
物は金属マトリックス中に分散された酸化物分散質を含
んでいる。金属マトリックスはニッケル、コバルト、ク
ロム、白金、ロジウム、および鉄系材料を含む各種の組
成物のいずれかでよい。好ましい金属マトリックスはニ
ッケル−クロム系合金およびニッケル−クロム−コバル
ト系合金である。好ましい分散質はイットリア(酸化イ
ットリウム)である。酸化物分散強化合金粉末を成形す
るための組成物や技術は例えば米国特許第3,591,362号
および第3,738,817号に示されている。これら特許は酸
化物分散強化合金を形成する技術で機械的合金化と呼ば
れる方法も一般的に例示している。さらに、好適な酸化
物分散強化金属は米国特許第4,402,767号、第3,814,635
号および第4,877,435号に見られる。
本発明を実施する一態様において、粉体をまず押出し
により円筒形のビレットへと成形する。円筒は平らにさ
れ次に孔あけして環状のプレカーサー体を形成する。こ
の環状体は次にその直径を次第に大きくしそしてその厚
さを減らし例えば少なくとも12インチより一般的には約
30インチ(内径)を超える実質的な直径の塊を形成す
る。リングローリングを最終環状構造を製造するのに使
用する。最終環状構造は内側にへこんでおり、直線上の
中央部と中央部より上方内側に延びだす上側フランジと
中央部より下方内側に延びだす下側フランジとを有して
いる。中央部を従来の孔あけ技術を使ってガラス繊維を
繊細化するのに使用される孔あきスピナー壁へ変えるこ
とができる。かかる孔あけ技術はレーザー穿孔、電子ビ
ーム穿孔、放電加工およびねじれ刃ドリル加工を含んで
いる。
本発明の熱間加工工程はもちろん合金の初期融点及び
再結晶化温度以下でかつ最低温間加工温度以上で実行さ
れる。完成のため、最終製品を適当な粗粒構造を形成す
るため再結晶化温度以上で熱処理する。通常生成する粗
粒構造は一般に高い粒子アスペクト比例えば少なくとも
約3:1以上のアスペクト比を有するパンケーキ型構造で
ある。代表的な温間加工温度および熱処理温度は米国特
許第4,402,767号および第4,877,435号に記載されてい
る。
後の議論で容易に明らかとなるが要約すると、本発明
はリングローリング加工により形状付リング部材を形成
することを考えており、リングローリング加工におい
て、半径方向および外側に向かう力をリング部材の内側
正面に付与し、その直径を増加させるとともにその部材
の厚さを減少させる。従って、リング部材は一般に成形
外型とリング部材の内周面に沿って周方向に動いている
回転成形マンドレルの間に閉じ込められている。この方
法により内側面は軸方向に直線となって形成される。す
なわち、リング部材の内周面は軸方向において例えば転
がり軸受け内に一般に形成されるような溝やレースウェ
イ(転動溝)を有していない。言い換えるなら、本発明
に従い形成される部材の中央部の内面は実質的に平面で
直線となっており、曲線的な中央部とは異なるものであ
る。本発明で形成されるリング部材の中央部の外表面も
同様に軸方向に直線である。
本発明の実施例の第1工程において、酸化物分散金属
粉末を円筒形のビレットにまず成形するとよく、次にそ
のビレットを直径を増し高さを減らすよう圧縮する。特
に適した二つの分散強化金属はイットリア分散ニッケル
−クロム合金およびイットリア分散ニッケル−クロム−
コバルト合金である。後者の代表的好適合金は米国特許
第4,877,435号に記載されており、前者の好適な合金は
以下の実施例に記載されている。次にこの円筒をシーム
レスのリング形部材へと成形する。図1はその各工程を
概略的に示すものである。上記材料の当初中実な円筒2
を従来の押出し加工により成形し、その押出し加工にお
いて、まず粉末を缶の中に入れ、缶を真空脱気して粉体
を清浄にしたのち密封する。次に粉末を高温で、例えば
約2000゜Fで、型の中に押入れ中実の円筒2を成形す
る。この押出された実質的に直円柱のビレット2を次に
従来の鍛造技術を使って円筒4へと成形する。次に円筒
4より従来の金属孔あけ加工により中空で実質的に直円
柱形状の初期すなわちプレカーサーのリング部材6を形
成する。
もし酸化物分散強化金属の変形が不十分であると、最
終的に粗悪で利用できない粒構造となってしまう。従っ
て、のちに定量化するが、プレカーサーの環状部材6と
最終リング構造の相対厚さは重要なものである。プレカ
ーサーのリングは、最大限の厚さ低下が加工中に起り、
それによって望ましくない微細粒構造ではなくより粗い
粒構造へと望ましく再結晶化する手助けとなることを確
実にするのに適した壁厚を有する必要がある。すなわ
ち、環状部材6は重い壁の中空円筒である必要があり、
例えば少なくとも約1インチの壁厚を有するものがよ
い。
加工温度もまた重要であることを忘れてはならない。
使用する酸化物分散強化金属が冷た過ぎる場合には、割
れが発生する危険が多分にある。温度が高過ぎると、最
終製品のかなりの強化低下の危険がある。従って、加工
中にその温度を維持するため定期的な再加熱が必要であ
る。続くほとんどの操作において、単一のパスすなわち
操作で再加熱を行なうよりは徐々に直径を増すよう通常
いくつかの再加熱を散在させたいくつかのパスを採用す
ることが望ましい。
本発明の方法の次の工程はリングローリング工程であ
る。この工程において、プレカーサーの環状部材6はそ
の直径(内径および外径)を増しその厚さを減らすよう
加工される。この操作は図2に概略的に示されており、
駆動ローラー8を使ってリング6を回転させ、リング6
の内周に沿って成形ローラーすなわちマンドレル10を移
動させ、同時に回転ローラー10をその軸まわりに回転さ
せて行なわれる。必要であれば軸ローラー12をリング6
の上面と底面に使用することができる。図2において、
回転ローラー10はローラー8と同様に平滑で均一な円筒
形すなわち環状の平面を有している。このようにしてリ
ング6の内側および外側の両平面は内周溝を形成するこ
となく軸方向に直線状態に維持されている。
周期的にリングローリング操作を停止し、リング6を
サイジング装置の中に置く。サイジング装置の機能はリ
ング部材を真円に維持することである。この操作は図4
に概略的に示されており、その際分割ダイ14を周期的に
半径方向内側へと移動し、リング6を均一に丸い外側表
面5へと戻す。
図2のリングローリングはリング6が水平軸まわりに
回転する操作である。リングが大きな直径、例えば約22
から23インチの内径に達すると、リング6がテーブル上
でその垂直な軸まわりに回転して行なわれる以外は図2
の方法と実質的に同様な更なるリングローリングが必要
であれば行なわれる。この更なるリングローリングに、
垂直方向に振動しているドロップハンマーすなわちアン
ビルを周期的に適用してリングが所望の高さを持つよう
維持する。次にこのリング部材に図4に示されるサイジ
ング装置とは幾分逆の図示なき他のサイジング操作を施
す。この操作では、リング形部材の直径を拡張するため
従来のサイジング装置を使用する。すなわち、使用する
サイジング装置は一連の分割したほぼパイ形の部品を有
しており、それらの部品はリング形部材の内側表面に対
しその直径を増し真円度を維持するよう半径方向外側へ
と周期的に広げられる。
これらの工程ののち、図5Aに示されている減少した厚
さと増加した内径の実質的に中空で直円柱の部材すなわ
ちスリーブ6Aが得られる。次の工程はC形の壁を有する
環状部材へとスリーブ6Aを成形する工程である。図5Aお
よび5Bは環状工具または環状圧縮型としてみられるもの
を使用して実質的に中空の直円柱リング6Aを図5Bに示さ
れているC形環状部材6Bへとプレスにより変える工程を
示している。この工程は従来の操作であり、その工程に
おいて、上側環状ボンネット16と下側環状ボンネット18
がリング6Aをその間に圧縮成形し内側に凹んだほぼC形
のリング6Bを成形する。
次の工程において、C形リング部材6Bを図6および7
に概略示されている最終的な形状付シームレス構造6Cへ
と変える。最終の形状付構造において、リング部材6Cは
軸方向に直線の中央部9(図3)と中央部9の一端から
上方内側へと延びるフランジ部11と中央部の他端から下
方内側へと延びだすフランジ部13とを含んでいる。図6
および7より、もとのリング形部材6Bは、自身の垂直軸
まわりに回転し同時にリング部材6Cの内側内で回転する
マンドレル20を使用して最終形状付構造6Cへと変換され
ていることがわかる。リング部材6は下側回転型部材22
と上側回転型部材24の間に閉じ込められている。型部材
22および24は駆動ローラー26により回転駆動される。従
って、マンドレル20が回転すると、酸化物分散強化リン
グ部材6Bはマンドレル20の外側成形面28と型22および24
の内側成形面の間で外側へと次第に応力をかけられリン
グ6Cの形状へと変換される。典型的な壁厚は約0.3ない
し約0.8インチである。
次の工程はリング6Cを加熱処理して再結晶化を行なう
工程である。一般に、初期融点以下の約2350゜Fから255
0゜Fの間の加熱処理を約1.5ないし約3時間施すのが適
当である。これにより粗粒構造が得られる。
最後の工程において、従来の加工操作を使って形状付
リング6Cを加工し、図示なき複数の開口をリング形部材
の中央部9にあけ孔あき壁を形成する。この孔あけはガ
ラス成形スピナーの製造において使用される従来の技術
を使って行なうことができる。スピナーはガラス繊維を
形成する従来の態様で使用される。
前に述べたように、酸化物分散強化金属の変形が十分
でない場合には、粗悪な粒構造となってしまう。それ
故、アニール中により細かい粒子ではなくより粗い粒子
を望ましく再結晶化して得るためリングの厚さを最大限
に低下させることが重要である。図1における初期プレ
カーサー環状部材6の厚さをtiとし、リング部材6Cの中
央部9の厚さをtfとすると、その望まれる重要な変形は
変形率が少なくとも約75%、好ましくは少なくとも約83
%の時に得られる。変形率は[(ti−tf)/ti](x10
0)によって計算される。
予備成形したシートまたは板で始め次に皿形の部材を
形成するスピン成形とは異なり、本発明のリングローリ
ングによる方法はずっと緻密なネット形の製品である。
従て、スピン成形と比較すると金属の無駄がずっと少な
い。また加工素材を曲げ次に溶接して円筒を製造するロ
ール成形に比較し、本発明のリングローリングはシーム
レスの製品を得ることができる。これは、弱い継目が形
成されないのでもちろん非常に有利なことである。
以上に本発明を同業者が実施し、使用し得る程度に詳
述したが、以下の実施例はさらにより特定的に本発明を
説明している。
実施例 以下の実施例において、すべての加工工程は概ね約18
00゜Fないし約1850゜Fで行なわれた。使用された酸化物
分散強化金属はイットリア強化ニッケル−クロム合金で
あり、合金中のニッケルのクロムに対する重量比はおよ
そ70:30であり、イットリアは約0.6%であった。また合
金は百分の数パーセントの炭素を含み、さらに十分の数
パーセントのTiおよびAlと、約1%のFeを含んでいた。
適した合金の一つはインコ・アロイズ・インターナショ
ナル(Inco Alloys International)よりMA−758として
批判されている。この材料の融点は約2500゜Fから2550
゜Fのオーダーである。
円筒2を従来の押出し技術を使って約1950゜Fから200
0゜Fで約6.5インチのオーダーの直径で約12インチの高
さで成形した。押出し缶は押出し後然るべき場所に残し
た。押出し中4インチ/秒ないし9インチ/秒のラムス
ピードを使って少なくとも4:1の押出し比を得た。さら
に、のちの加工においてバックリングを防ぐため、素材
すなわち円筒2は約2.7:1より小さい長さ対直径比を有
するべきである。従来の鍛造技術を使って、次に約7イ
ンチの高さで約8インチのオーダーの直径を有する円筒
4を成形した。従来の金属孔あけ操作を使って、次に円
筒4を中空円筒が約7インチの高さと2.58インチの壁厚
を有する酸化物分散強化合金の重い壁の中空円筒へと変
えた。次にスチール性のスリーブを円筒の内側に差し込
んだ。リングローリング前の中空円筒6の外径は約8.4
インチのオーダーであり、内径は約3.25インチであっ
た。高さはおよそ7インチに維持された。
次に中空の円筒6をリングローリングし、壁の断面が
実質的に長方形で、内側スリーブを取り外したとき約12
インチの内径を有するリングを得、ローリングを続けて
約22インチの内径を有するリングを製造した。このリン
グローリング操作中に、円筒6をほぼ14回再加熱し、次
第にその直径を増し中空円筒の壁厚を減少させた。かか
るリングローリングは水平軸まわりに回転するマンドレ
ルと同様に水平軸まわりに回転するリング部材とを用い
て行なった。更なるリングローリングをリングとマンド
レル(20)をそれらの各垂直軸まわりに回転させながら
行なった。この垂直リングローリングを数段階で行ない
リングの内径を約33インチへと増大させた。リングの高
さはおよそ7インチに維持された。外側の保護缶を取り
除いた。次にサイジング装置を使ってリングの内径をお
よそ35インチへと増加させた。高さはおよそ7インチに
保持された。このリングは壁が長方形の断面でありすな
わち軸方向に直線的である実質的に中空の直円柱であっ
た。
次に中空円筒を図5Aおよび5Bに示される技術を使って
実質的にC形断面を有するリング形部材へとプレスし
た。このプレスと引き続く工程の間、リングはセラムガ
ード(Ceramguard)材料の塗布によって保護された。こ
のC形部材は概ね約3インチの高さと約37インチの最大
内径を有していた。
C形リング部材6Bを次に図6および7に示すリングロ
ーリング技術により最終構造6Cへと変換した。最終構造
において、リング部材6Cは約2.25インチの高さをもつ軸
方向に直線の中央部を有していた。直線の中央部9の内
径はおよそ39インチであり、中央部9の壁厚は約0.43イ
ンチのオーダーであった。リング部材6Cの高さ(上側フ
ランジの頂部より下側フランジの底部まで)はおよそ3
インチであった。
リング6Cを次に約2400゜Fより約2450゜Fで1から2時
間アニールし粗粒構造へと再結晶化させた。リング6Cの
アニール熱処理以前の粒子サイズは約0.001mmのオーダ
ーであったが、アニール熱処理後の直線上の中央部にお
ける粒子サイズはずっと粗く典型的には少なくとも1mm
であった。粗粒構造は円周方向に延びるとともに軸方向
にも延びていることが観察された。従って、約83%の変
形率を使って、望ましくない微細粒構造ではなく粗粒構
造が再結晶化熱処理とともに得られたことが理解できよ
う。
リング6Cは環状中央パネル部9を通して複数の開口を
孔あけすることにより従来のスピナーへと変えることが
できる。これは前述したごとく従来の孔あけ技術を使っ
て行なうことができる。
上で述べたように製造したリング形部材6Cの中央部9
よりサンプルを得た。上で述べた一般的粒構造を有する
サンプルは7−8KSI(2100゜F,100時間)の応力破断強
度を有していた。より小さい粒径の不均一粒構造でさえ
4−6KSIの値を有していた。コバルト系で酸化物分散強
化形ではなく長年にわたって広く使われてきた空気鋳造
合金はそれら条件下に約2−3KSIの100時間破壊強度を
有している。かかる合金は米国特許第3,933,484号によ
り一般的に例示されている。
イットリアで分散強化したJ合金(ロジウムを含む白
金系合金)のリングローリングした中空直円柱を製造し
再結晶化熱処理を施した。熱間均等応力プレスにより円
筒形プレフォームを作り、それを次にリングローリング
して上記サンプルを得た。75%の変形を施した円筒(0.
139インチ壁厚)の応力破壊寿命は155時間(2100゜F、3
000psi)であった。75%のリングローリング変形をした
のち同様にして製造した他の円筒を切り離しフラットロ
ーリングによりさらに変形させた。全変形率は89%で、
0.060インチの厚さでは同一条件下に302時間の破壊寿命
を有していた。82%の変形率にリングローリングし0.10
3インチの壁厚を有する他の円筒は131、141、および171
時間の応力破壊寿命(2100゜F、3000psi)を有してい
た。上述した市場にて使用されている合金は2100゜F、3
000psiにおいて30−60時間の応力破壊寿命を有してい
る。
以上に本発明について同業者が実施し使用することが
できる程度に特定して説明したが、特許法により本発明
の精神および範囲を逸脱しない変形が可能であることは
明らかであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブレイク、モット ジェリー アメリカ合衆国、ウエスト ヴァージニ ア 25705、ハンティングトン、キャン プベル ドライブ 1629 (56)参考文献 特開 平1−104336(JP,A) 特開 昭61−141637(JP,A) 特開 昭50−153715(JP,A) 米国特許3757413(US,A)

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス繊維を成形するスピナーを形成する
    方法であって、 酸化物分散強化合金の中空円筒をリングローリングし該
    円筒の壁厚を減らし内径と外径の双方を増大させ、 該リングローリングした円筒を軸方向に直線の中央環状
    部とそれより内側に延びる上下フランジ部とを有するリ
    ング部材へと変換し、該リングローリングと変換とが最
    低温間加工温度以上でかつ該合金の再結晶化温度以下で
    行なわれ、 該リング部材を熱処理し、 該中空円筒の壁厚に対する中央部の壁厚が加熱処理中に
    該合金が粗粒構造へと再結晶化するに十分な量だけ低下
    するようにリングローリングと変換とが行なわれ、該中
    央部の粒構造が軸方向と周方向に伸びており、該加熱処
    理の前もしくは後に該中央部内に複数のガラス繊維成形
    用開口を形成することよりなる方法。
  2. 【請求項2】ガラス繊維の構造に使用するのに適したリ
    ング形部材を製造する方法であって、 酸化物分散強化合金の重い壁の中空円筒をリングローリ
    ングしより薄い壁のリングへと変え、該より薄い壁のリ
    ングの壁が長方形の断面であり、 該より薄い壁のリングをプレス成形して断面がC形の壁
    を有するリングへと変え、 断面がC形の壁をもつ該リングをリングローリングし形
    状付断面を有するリングへと変え、該形状付断面が軸方
    向に直線の環状中央部と該中央部から内側にそれぞれ延
    びる上下フランジとよりなり、 該形状付断面を有するリングを中央部において軸方向お
    よび周方向に延びる粗粒構造へと合金を再結晶化させる
    に十分な温度と時間でアニールし、重に壁のスピナーか
    ら形状付断面を有するリングへの壁厚の減少がアニール
    中に粗い粒子へと再結晶化するのに有効であり、アニー
    ルの前もしくは後に中央部内に複数のガラス繊維成形用
    開口を形成することによりなる方法。
  3. 【請求項3】重い壁の円筒の初期壁厚がtiであり、軸方
    向に直線の環状中央部の最終壁厚がtfであり、[(ti
    tf)/ti](x100)が少なくとも約75%であることを特
    徴とする請求の範囲第2項に記載の方法。
  4. 【請求項4】ガラス繊維の製造に適応できる一般に内側
    に凹んだ環状部材を形成する熱間加工方法であって、 酸化物分散強化金属粉末を中実の円筒形ビレットへと押
    し出し、 該円筒形ビレットをプレカーサーの環状部材へと成形
    し、 該プレカーサー環状部材を十分な回数リングローリング
    し粗粒構造へと再結晶化できる増加した直径と減少した
    厚さの環状単一ピース部材へと成形し、該部材が軸方向
    に直線の環状中央部と該中央部から内側に延びる上下フ
    ランジとを有し、中央部の粒子が軸方向および周方向に
    延びている粗粒構造へと該部材を再結晶化し、該再結晶
    化の前もしくは後に該中央部に複数の繊維形成用オリフ
    ィスを周方向に成形することよりなる方法。
  5. 【請求項5】前記押し出しが少なくとも4:1の押し出し
    比で行なわれることを特徴とする請求の範囲第4項に記
    載の方法。
  6. 【請求項6】押し出しラムの速度が4インチ/秒ないし
    9インチ/秒であることを特徴とする請求の範囲第5項
    に記載の方法。
  7. 【請求項7】前記円筒から成形されるプレカーサー環状
    部材が厚さtiを有し、前記軸方向に直線の中央部の厚さ
    がtfであり、[(ti−tf)/ti](x100)が少なくとも
    約75%であることを特徴とする請求の範囲第4項に記載
    の方法。
  8. 【請求項8】溶融ガラスを回転するスピナーの側壁を通
    過させることよりなるガラス繊維製造方法であって、そ
    の改良が請求の範囲第4項に記載の方法によるスピナー
    の成形を含んでなる方法。
  9. 【請求項9】ガラス繊維成形用スピナーをガラス繊維成
    形位置に与えガラス繊維を該スピナーにより成形するこ
    とよりなる方法において、 該スピナーを与える工程が:酸化物分散強化金属粉末を
    環状円筒形ビレットへと作り; 該ビレットを十分にリングローリングし粗粒構造へと再
    結晶化でき、中央直線部とそこから内側に延びる上下フ
    ランジとを有するシームレスの環状部材を形成し; 該中央部に複数のガラス成形用開口を形成し、該形成が
    再結晶化加熱処理の前もしくは後に行なわれ、該部材を
    加熱処理して粗粒構造へと再結晶化させることよりな
    り、 該中央部が軸方向および周方向に延びる粒子を含んでい
    ることに改良がある方法。
  10. 【請求項10】前記リングローリングが少なくとも約83
    %の変形率を与えることを特徴とする請求の範囲第9項
    に記載の方法。
  11. 【請求項11】ガラス繊維成形用スピナーであって、複
    数の繊維形成用開口を有し、リングローリングした酸化
    物分散強化金属より形成され、軸方向および周方向に延
    びる再結晶化粗粒子を含む中央直線部分を有しているス
    ピナー。
  12. 【請求項12】前記リングローリングが少なくとも約75
    %の変形率を与えるに十分なものであることを特徴とす
    る請求の範囲第11項に記載のスピナー。
JP4501524A 1990-11-23 1991-11-20 ガラススピナーの製造 Expired - Lifetime JP2654441B2 (ja)

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