JP2865798B2 - Ｃｕ−Ｎｂ合金導体からなるマグネットワイヤの製造方法 - Google Patents
Ｃｕ−Ｎｂ合金導体からなるマグネットワイヤの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はCu−Nb合金導体からなる高磁場用マグネット
ワイヤの製造方法に関する。
ワイヤの製造方法に関する。
「従来の技術」 従来から、電気機器、電子機器、通信機器の巻線，配
線用などととして使用されるマグネットワイヤが知られ
ている。この種のマグネットワイヤに要求されるのは、
導電率が優れていること、可撓性があること、耐熱性に
優れていること、価格が安いことなどであり、これらの
要求を満たす目的で種々の合金系のマグネットワイヤの
開発がなされている。
線用などととして使用されるマグネットワイヤが知られ
ている。この種のマグネットワイヤに要求されるのは、
導電率が優れていること、可撓性があること、耐熱性に
優れていること、価格が安いことなどであり、これらの
要求を満たす目的で種々の合金系のマグネットワイヤの
開発がなされている。
このような背景において、従来、超電導マグネットな
どが発生させる数Ｔ（テスラ）以上の高磁場中で使用さ
れるマグネットワイヤとして、Cu−Be系の合金線、Cu−
Cr系の合金線などが知られている。
どが発生させる数Ｔ（テスラ）以上の高磁場中で使用さ
れるマグネットワイヤとして、Cu−Be系の合金線、Cu−
Cr系の合金線などが知られている。
「発明が解決しようとする課題」 ところが前記Cu−Be系の合金線は、強度は高いもの
の、導電率が低い傾向があり、Cu−Cr系の合金線は導電
率は高いものの、強度が低い傾向がある。従って従来、
高導電率と高強度の両方を兼ね備えた合金が見当たらな
い問題があった。また、一般に従来の導電線は、高温強
度が低いものが多く、高温強度が不足する問題があっ
た。
の、導電率が低い傾向があり、Cu−Cr系の合金線は導電
率は高いものの、強度が低い傾向がある。従って従来、
高導電率と高強度の両方を兼ね備えた合金が見当たらな
い問題があった。また、一般に従来の導電線は、高温強
度が低いものが多く、高温強度が不足する問題があっ
た。
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、
機械強度が高い上に、導電率も優れたCu−Nb合金導体か
らなるマグネットワイヤの製造方法製造方法の提供を目
的とする。
機械強度が高い上に、導電率も優れたCu−Nb合金導体か
らなるマグネットワイヤの製造方法製造方法の提供を目
的とする。
「課題を解決するための手段」 本発明は前記課題を解決するために、Nbの樹枝状晶を
Cu基地の内部に分散してなるNb濃度10〜50重量％のCu−
Nb合金を用い、この合金を塑性加工してCu基地の内部に
Nbの繊維が分散したインサイチュ素線を形成した後、１
本以上のインサイチュ素線を純CuあるいはCu合金からな
る管体に挿入して複合体を形成し、この複合体を縮径加
工して導電率75％以上、引張強さ100〜110kg/mm2のCu−
Nb合金導体を得る方法である。
Cu基地の内部に分散してなるNb濃度10〜50重量％のCu−
Nb合金を用い、この合金を塑性加工してCu基地の内部に
Nbの繊維が分散したインサイチュ素線を形成した後、１
本以上のインサイチュ素線を純CuあるいはCu合金からな
る管体に挿入して複合体を形成し、この複合体を縮径加
工して導電率75％以上、引張強さ100〜110kg/mm2のCu−
Nb合金導体を得る方法である。
「作用」 Cu基地の内部に分散されているNb樹枝状晶が縮径加工
などの塑性加工により配向されて繊維状に配列する。従
って融点の高いNbによりCu基地が補強された構造とな
り、高温強度が向上する。また、Cu−Nb合金におけるNb
樹枝状晶の数と、管体内部に挿入するインサイチュ素線
の数と、管体の肉厚を各々調節することによりNb濃度を
自由に変更できるので、強度と導電率の制御が容易にな
される。更に、Cu基地あるいは管体に含有させる合金成
分を調整することで、縮径加工中の加熱条件により析出
硬化を期待することができ、基地の強度が向上する。
などの塑性加工により配向されて繊維状に配列する。従
って融点の高いNbによりCu基地が補強された構造とな
り、高温強度が向上する。また、Cu−Nb合金におけるNb
樹枝状晶の数と、管体内部に挿入するインサイチュ素線
の数と、管体の肉厚を各々調節することによりNb濃度を
自由に変更できるので、強度と導電率の制御が容易にな
される。更に、Cu基地あるいは管体に含有させる合金成
分を調整することで、縮径加工中の加熱条件により析出
硬化を期待することができ、基地の強度が向上する。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
第１図ないし第４図は、本発明方法の一実施例を説明
するためのもので、本発明方法を実施してCu−Nb合金導
体からなるマグネットワイヤを製造するには、まず、第
１図に示す合金ロッド１を製造する。この合金ロッド１
を製造するには、Nb濃度10〜50重量％のCu−Nb合金を高
周波溶解法、アーク溶解法などの手段によって溶製し、
この合金の溶湯をロッド状に鋳造することにより製造す
る。
するためのもので、本発明方法を実施してCu−Nb合金導
体からなるマグネットワイヤを製造するには、まず、第
１図に示す合金ロッド１を製造する。この合金ロッド１
を製造するには、Nb濃度10〜50重量％のCu−Nb合金を高
周波溶解法、アーク溶解法などの手段によって溶製し、
この合金の溶湯をロッド状に鋳造することにより製造す
る。
この合金インゴット１は、第１図に断面構造を示すよ
うにCuからなる基地２の内部にNbの樹枝状晶３が多数分
散された構造のものである。なお、前記合金ロッド１に
添加元素として、Cr、Fe、Mn、Ti、Ni、Be、Alなどを微
量添加しても良い。Cu基地に添加した元素は後に行う縮
径加工時の加熱条件によってCu基地２に析出し、析出強
化をなすが、これらの元素の中でCrとBeが特に有効であ
る。
うにCuからなる基地２の内部にNbの樹枝状晶３が多数分
散された構造のものである。なお、前記合金ロッド１に
添加元素として、Cr、Fe、Mn、Ti、Ni、Be、Alなどを微
量添加しても良い。Cu基地に添加した元素は後に行う縮
径加工時の加熱条件によってCu基地２に析出し、析出強
化をなすが、これらの元素の中でCrとBeが特に有効であ
る。
次に前記合金ロッド１を鍛造加工あるいはロール加工
などの塑性加工によって縮径加工することでCu基地の内
部にNbの繊維を分散配向させた状態のインサイチュ素線
４を得ることができる。前記縮径加工によりCu基地内の
Nbの樹枝状晶は、合金ロッド１の長手方向に密接した不
連続状態で配列し、繊維状に変形する。
などの塑性加工によって縮径加工することでCu基地の内
部にNbの繊維を分散配向させた状態のインサイチュ素線
４を得ることができる。前記縮径加工によりCu基地内の
Nbの樹枝状晶は、合金ロッド１の長手方向に密接した不
連続状態で配列し、繊維状に変形する。
次に前記インサイチュ素線４を第３図に示すように複
数本集合させ、Cr、Fe、Mn、Ti、Ni、Be、Alなどの元素
を添加したCu合金あるいは純Cuからなる管体５に挿入す
る。なお、ここで集合させるインサイチュ素線４は１本
以上であれば良い。
数本集合させ、Cr、Fe、Mn、Ti、Ni、Be、Alなどの元素
を添加したCu合金あるいは純Cuからなる管体５に挿入す
る。なお、ここで集合させるインサイチュ素線４は１本
以上であれば良い。
次に管体５を押出、線引、ロール圧延加工などの方法
により縮径加工して所定の直径の第４図に示すCu−Nb合
金導体６を得ることができる。なお、前記縮径加工の際
に、断面円形に縮径加工する必要はなく、断面楕円形
状、断面多角形状あるいは異形断面状などの形状に加工
しても良い。なお前記縮径加工中に、断線などの事故を
防ぐ目的で焼鈍処理などの加熱処理を行っても良い。こ
の加熱処理により、Cu基地２の内部あるいは管体５の内
部に添加した元素による析出硬化が起こり、Cu−Nb合金
導体６を析出強化することができる。
により縮径加工して所定の直径の第４図に示すCu−Nb合
金導体６を得ることができる。なお、前記縮径加工の際
に、断面円形に縮径加工する必要はなく、断面楕円形
状、断面多角形状あるいは異形断面状などの形状に加工
しても良い。なお前記縮径加工中に、断線などの事故を
防ぐ目的で焼鈍処理などの加熱処理を行っても良い。こ
の加熱処理により、Cu基地２の内部あるいは管体５の内
部に添加した元素による析出硬化が起こり、Cu−Nb合金
導体６を析出強化することができる。
以上説明した如く製造された合金導体は、Cuからなる
基地を高融点のNb繊維で補強した構造になっているので
高温強度が高いとともに、Cu基地を有しているので高い
導電率を有する。
基地を高融点のNb繊維で補強した構造になっているので
高温強度が高いとともに、Cu基地を有しているので高い
導電率を有する。
また、合金ロッド１におけるNbの濃度と、管体５の肉
厚と、管体５に挿入するインサイチュ素線４の本数を各
々調節することにより、Cu−Nb合金導体６内のCuとNbの
含有量を自由に調節できる。即ち、Cu含有量を増加させ
てNb含有量を少なくすることで導電率を向上させること
ができ、Nb含有量を増加させてCu含有量を少なくするこ
とで強度を向上させることができるので、強度と導電率
を所望の値に設定することができる。
厚と、管体５に挿入するインサイチュ素線４の本数を各
々調節することにより、Cu−Nb合金導体６内のCuとNbの
含有量を自由に調節できる。即ち、Cu含有量を増加させ
てNb含有量を少なくすることで導電率を向上させること
ができ、Nb含有量を増加させてCu含有量を少なくするこ
とで強度を向上させることができるので、強度と導電率
を所望の値に設定することができる。
更に、前記合金インゴットあるいは管体５に添加元素
を加えることにより、析出強化を起こすことができ、Cu
基地の強度を向上させることができるので、高強度の合
金線を製造することができる。
を加えることにより、析出強化を起こすことができ、Cu
基地の強度を向上させることができるので、高強度の合
金線を製造することができる。
「実施例１」 誘導加熱溶解によりCu−20重量％Nb合金を溶製し、こ
の合金溶湯を鋳造して直径150mmの合金ロッドを作製し
た。次いでこの合金ロッドを直径15mmになるまで鍛造加
工とロール加工により縮径し、インサイチュ素線を得
た。
の合金溶湯を鋳造して直径150mmの合金ロッドを作製し
た。次いでこの合金ロッドを直径15mmになるまで鍛造加
工とロール加工により縮径し、インサイチュ素線を得
た。
次に前記インサイチュ素線に外径17mm、内径16mmの純
Cu製の管体を被覆し、全体を線引加工により直径1.0mm
まで縮径した。
Cu製の管体を被覆し、全体を線引加工により直径1.0mm
まで縮径した。
以上のように得られた合金導体の導電率と引張り強さ
を測定したところ、導電率で75％（IACS）を示し、引張
り強さで100kg/mm2を示すことが明らかになり、高い強
度と優秀な導電率を兼ね備えた合金導体が得られたこと
が明らかになった。
を測定したところ、導電率で75％（IACS）を示し、引張
り強さで100kg/mm2を示すことが明らかになり、高い強
度と優秀な導電率を兼ね備えた合金導体が得られたこと
が明らかになった。
「実施例２」 誘導加熱溶解によりCu−20重量％Nb合金を作製し、こ
の合金を鋳造して直径150mmの合金ロッドを作製した。
次いでこの合金ロッドを直径15mmになるまで鍛造加工と
ロール加工により縮径し、インサイチュ素線を得た。
の合金を鋳造して直径150mmの合金ロッドを作製した。
次いでこの合金ロッドを直径15mmになるまで鍛造加工と
ロール加工により縮径し、インサイチュ素線を得た。
次に前記インサイチュ素線に外径17mm、内径16mmの純
Cu製の管体を被覆し、全体を線引加工により直径1.0mm
まで縮径してインサイチュ素線を得た。
Cu製の管体を被覆し、全体を線引加工により直径1.0mm
まで縮径してインサイチュ素線を得た。
更に前記インサイチュ素線を169本束ね、外径17mm、
内径16mmの純Cu製の管体に挿入し、線引加工により直径
1.0mmまで縮径加工してCu−Nb合金導体を得た。
内径16mmの純Cu製の管体に挿入し、線引加工により直径
1.0mmまで縮径加工してCu−Nb合金導体を得た。
以上のように得られた合金導体の導電率と引張り強さ
を測定したところ、導電率で80％（IACS）を示し、引張
り強さで110kg/mm2を示すことが明らかになり、実施例
１よりも更に高い強度と優秀な導電率を兼ね備えた合金
導体が得られたことが明らかになった。
を測定したところ、導電率で80％（IACS）を示し、引張
り強さで110kg/mm2を示すことが明らかになり、実施例
１よりも更に高い強度と優秀な導電率を兼ね備えた合金
導体が得られたことが明らかになった。
「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、Nb濃度10〜50重
量％のCu−Nb合金からなり、Cu基地の内部に分散させた
Nb樹枝状晶を縮径加工により配向して繊維状に配列する
ことができ、Cu基地の内部にNb繊維を分散配列させた構
造の合金導体のマグネットワイヤを製造することができ
る。従って融点の高いNbの繊維によりCu基地を補強する
ことができるので、高温強度の高い優れた合金導体のマ
グネットワイヤを得ることができる。更に、基地がCuか
らなるために、基地自体は導電率に優れた導体であるの
で、全体として優れた75％以上の高導電率の引張強さ10
0〜110kg/mm2のCu−Nb合金導体のマグネットワイヤを得
ることができる。
量％のCu−Nb合金からなり、Cu基地の内部に分散させた
Nb樹枝状晶を縮径加工により配向して繊維状に配列する
ことができ、Cu基地の内部にNb繊維を分散配列させた構
造の合金導体のマグネットワイヤを製造することができ
る。従って融点の高いNbの繊維によりCu基地を補強する
ことができるので、高温強度の高い優れた合金導体のマ
グネットワイヤを得ることができる。更に、基地がCuか
らなるために、基地自体は導電率に優れた導体であるの
で、全体として優れた75％以上の高導電率の引張強さ10
0〜110kg/mm2のCu−Nb合金導体のマグネットワイヤを得
ることができる。
また、Cu−Nb合金におけるNb樹枝状晶の数と、管体内
部に挿入するインサイチュ素線の数と、管体の肉厚を調
節することによりCuとNbの濃度を自由に変更できる。従
って、合金導体のCu含有量を増加させることによって導
電率を向上させ、Nb含有量を増加させることによって強
度を向上させることができるので、強度と導電率の値を
所望の値に設定したCu−Nb合金導体のマグネットワイヤ
を得ることができる。
部に挿入するインサイチュ素線の数と、管体の肉厚を調
節することによりCuとNbの濃度を自由に変更できる。従
って、合金導体のCu含有量を増加させることによって導
電率を向上させ、Nb含有量を増加させることによって強
度を向上させることができるので、強度と導電率の値を
所望の値に設定したCu−Nb合金導体のマグネットワイヤ
を得ることができる。
第１図は合金ロッドの断面図、第２図はインサイチュ素
線の断面図、第３図はインサイチュ素線を管体に挿入し
た状態を示す断面図、第４図は合金導体の断面図であ
る。 １……合金ロッド、２……Cu基地、３……樹枝状晶、４
……インサイチュ素線、５……管体、６……合金導体。
線の断面図、第３図はインサイチュ素線を管体に挿入し
た状態を示す断面図、第４図は合金導体の断面図であ
る。 １……合金ロッド、２……Cu基地、３……樹枝状晶、４
……インサイチュ素線、５……管体、６……合金導体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２５ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２５ ６２７ ６２７ ６５０ ６５０Ａ ６６１ ６６１Ａ ６８５ ６８５Ｚ (72)発明者 丹下 雅善 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 定方 伸行 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−276827（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−7353（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−243746（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22F 1/08 H01B 1/02 B21C 37/04 H01B 13/00 563,565 H01B 12/10
Claims (1)
- 【請求項１】Nbの樹脂状晶をCu基地の内部に分散してな
るNb濃度10〜50重量％のCu−Nb合金を用い、この合金を
塑性加工してCu基地の内部にNbの繊維が分散したインサ
イチュ素線を形成した後、１本以上、必要本数のインサ
イチュ素線を純CuあるいはCu合金からなる管体に挿入し
て複合体を形成し、この複合体を縮径加工してCuまたは
Cu合金基地の内部にNbの極細繊維が分散された導電率75
％以上、引張強さ100〜110kg/mm2のCu−Nb合金導体を得
ることを特徴とするCu−Nb合金導体からなるマグネット
ワイヤの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2104658A JP2865798B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | Ｃｕ−Ｎｂ合金導体からなるマグネットワイヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2104658A JP2865798B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | Ｃｕ−Ｎｂ合金導体からなるマグネットワイヤの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042749A JPH042749A (ja) | 1992-01-07 |
| JP2865798B2 true JP2865798B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=14386566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2104658A Expired - Lifetime JP2865798B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | Ｃｕ−Ｎｂ合金導体からなるマグネットワイヤの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2865798B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007060819A1 (ja) * | 2005-11-22 | 2007-05-31 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 超電導線材製造用Ｎｂ系棒状材およびＮｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4906533B2 (ja) * | 2007-02-22 | 2012-03-28 | 小島プレス工業株式会社 | オーバーヘッドコンソール装置 |
| CN105513665A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-04-20 | 芜湖楚江合金铜材有限公司 | 一种电阻率低异型铜合金线材及其生产工艺 |
| CN111041250A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-21 | 江苏科技大学 | 一种铜-铌超导复合材料的制备方法 |
| CN112007949B (zh) * | 2020-08-27 | 2022-02-08 | 西北有色金属研究院 | 一种强化Cu-Nb复合线材的制备方法 |
| CN115083689B (zh) * | 2022-07-04 | 2023-05-26 | 西北有色金属研究院 | 一种强化Cu-Nb复合线材的制备方法 |
| CN117690652A (zh) * | 2023-12-12 | 2024-03-12 | 西安聚能超导线材科技有限公司 | 一种短周期铌钛超导线材的制备方法及铌钛超导线材 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2104658A patent/JP2865798B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007060819A1 (ja) * | 2005-11-22 | 2007-05-31 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 超電導線材製造用Ｎｂ系棒状材およびＮｂ３Ｓｎ超電導線材の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH042749A (ja) | 1992-01-07 |
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