JPH03248751A - 噴射ノズル及びそれを用いた金属又は合金細線の製造方法 - 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、金属又は合金の溶湯をジェットとして噴射す
るための溶融金属又は合金噴射ノズル及びそれを用いた
合金又は金属細線の製造方法に関する。

［従来の技術］ 急冷凝固法の一つとして、回転液中紡糸法がある。

この方法は、回転している円筒状ドラム内に、遠心力に
より冷却液体層を形成し、この冷却液体層中に金属又は
合金の溶湯をジェットとして噴射し、冷却液体層中にて
急冷凝固させて金属又は合金細線を製造する（即ち、特
開昭５５−６４９４８号公報にて報告がある）方法であ
る。

これらの方法によれば、優れた諸特性を有する金属又は
合金細線が容易に得られ、冷却速度を大きくでき、非晶
質金属あるいは、微細結晶の金属又は合金細線の製造に
適しているとされている。

第３図は、これらの回転液中紡糸法による金属又は合金
細線を製造するに際【７、原料となる金属又は合金を溶
解させ、ジェットとして噴出させるノズル構造を示す断
面図である。この図を用いて簡単に溶融紡糸法を説明す
ると、先ず予め準備した所定の金属又は合金組成を有す
る母金属又は合金の所定量をるつは部１２に仕込み、１
５のフランジ部分で噴射のための不活性ガス導入部に取
りつける。１２中の母金属又は合金を加熱溶解し溶融金
属又は合金とし、不活性ガスを導入し、溶融金属又は合
金にに圧力をかけ、１３より溶融金属又は合金のをジェ
ットとして噴射する。溶融金属又は合金ジェットは、円
筒状ドラム内壁の回転する冷却液体層に進入し、凝固し
て金属又は合金細線が形成される。

［発明が解決しようとする課題］ これらの方法は、金属又は合金細線が容易に得られると
いう利点を持つ。

しかし、ノズルより噴射された溶融金属又は合金が、安
定してノズル中心軸に沿って平行に噴射されないために
、円筒状ドラム内壁の回転する冷却液体層への侵入角度
が変化し、得られた金属又は合金細線の断面が不均一に
なったり、溶融金属又は溶融合金が凝固する前に、破断
することがあった。

そこで、本発明の技術的課題は、破断等の生じない安定
な金属又は合金細線が得られる噴射ノズル及びそれを用
いた金属又は合金細線の製造方法を提供することにある
。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、金属又は合金の溶湯をジェットとして
噴射するためのノズルであって、内壁部にスパイラル状
の溝構造を有することを特徴とする溶融金属又は合金噴
射ノズルが得られる。

即ち、本発明による内壁部にスパイラル状の溝構造を有
する溶融金属又は合金噴射ノズルにより、溶湯ジェット
がノズルの中心軸に沿って安定して噴射することが可能
になった。

更に、本発明によれば、前記溶融金属又は合金噴射ノズ
ルを用いて金属又は合金の細線を製造する方法であって
、回転している円筒状ドラム内に形成された冷却液体層
中に前記溶融金属又は合金噴射ノズルから金属又は合金
の溶湯をジェットとして噴射し、凝固させることを特徴
とする金属又は合金細線の製造方法が得られる。

即ち、本発明による溶融金属又は合金噴射ノズルを用い
て金属又は合金の細線を製造した場合には、断面が均一
な金属又は合金細線が得られる。

尚、本発明において、使用される金属又は合金の種類は
、鉛、銅、及び鉄・ニッケル合金が適用できるが、これ
らの金属又は合金細線は冷却媒体との組合わせによって
、適時製造することができるものであって、その種類に
は限定されない。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の実施例に係る溶融金属又は合金噴射ノ
ズルの構成を示す縦断面図である。

第１図において、噴射ノズルは、金属又は合金原料を溶
融するためのるつぼ部１２、溶融金属又は合金を噴射す
るためのノズル部１３、金属又は合金原料をるつぼ部１
２に仕込むための導入口１４及び噴射ノズルを不活性ガ
ス導入部に取り付けるためのフランジ１５とを有する。

るつぼ部１２の一端の導入口１４からるっは部１２の他
端のノズル部１３に向かう貫通孔の内面には、断面四角
形のスパイラル状の溝１６か刻設されている。

第２図は、本発明の実施例に係る金属又は合金細線の製
造方法を実施するに用いる装置の構成を示す図で、従来
の回転液中紡糸法を実施するための装置とるつぼ部以外
は、同様の構成を有する。

第２図において、金属又は合金細線の製造装置は、−面
か開口された円筒状ドラム１と、円筒状ドラム１の他面
の中心に一端を有する回転軸２と、この軸２を回転可能
に支持するすべり軸受３，３とを有する。

また、軸２はドラム１に対向した他端側にこの軸に固着
されたベルト車（図示せず）とこのベルト車に装架され
直流モータにより回転される■ベルト（図示せず）とを
備えた軸駆動部１ｏを有する。

更に、このドラム１の縁には、中心軸に向かって突出し
た面を有する流出防止板４が設けられ、このドラム１の
一面側からドラム１内に冷却用液体層５を形成する液体
を供給する給液パイプ（図示せず）を有する。

ドラム１内に供給された冷却用液体は、このドラム１の
回転の遠心力により冷却液体層５を形成する。このドラ
ムの一面側開口部内に、一端を挿入した支持部７を有し
、この支持部７の一端より延出した部分は、水平方向に
移動自在となるように複数のコロにより支持されている
。

さらに、この基部の一端には、溶融金属又は合金の噴射
ノズル６が設けられている。

噴射ノズル６は、るっは部１２の周囲に加熱用コイル９
が設けられている。

更に、噴射ノズル６はノズル部１３を有し、供給された
アルゴンガス圧により、このノズル部１３から、溶融金
属又は合金の溶湯ジェット８が噴出する。

二のような構成の装置の動作について説明する。

軸２の回転により、ドラム１の回転が所定の値になった
ときに、冷却液体が図示しない給液パイプにより、水等
の冷却パイプを経てドラム１内面に注入される。

注入された液体は、遠心力によって、冷却液体層５を形
成するとともに、流出防止板４により、液体ドラム１か
らの流出が防止される。

そして、この冷却液体層５中に金属又は合金インゴット
を再溶解した溶融金属又は合金１５を噴射ノズル６から
適当な速度で溶湯ジェットとして噴射し、金属又は合金
細線を製造するものである。

尚、ドラム１は壁部内に設けられた隙間（図示せず）内
を冷却液を通じて冷却される。

本発明の実施例に係る噴射ノズルを用いて金属又は合金
細線を製造した場合の具体例を以下に示す。

実施例１゜ 第１図に示したドラム１として、内径５００ｍｍφで冷
却液体層９として深さ２０ｍｍ、温度０℃の水を用いた
装置により、鉛（１００ｇ）を母金属又は合金とし大気
中で融点より、５０℃高い温度で溶解し、口径１５０μ
ｍの紡糸用ノズルからアルゴンガス圧を制御して４３０
ｍｍ／分の速度でこの溶融金属を、冷却液体層５中に噴
出した。

このときのドラム１の速度は、５００ｍ／分であった。

比較の為に、口径１５０μｍの従来の紡糸用ノズルから
同様にして噴出し、紡糸した。

得られた鉛細線の線径の真円度（％）と鉛細線の破断点
数を測定した。この結果を第１表に示す。

但し、表中の真円度については、各測定点の線径の最小
値を最大値で割った値の平均値、破断点数については、
各金属細線の最小と最大のものとを示した。

第１表から、本発明の実施例に係る噴射ノズルを用いた
場合、真円度及び破断点数が共に良好であり、円形断面
が均一で、長い金属細線が得られることかわかる。

つまり、噴射ノズルのスパイラル状の溝１６が内壁にあ
ることにより、溶融金属又は合金がスパイラルに溝に沿
って回転し、ノズル中心軸に沿って安定して噴射され、
このために回転している円筒状ドラムの内壁面の冷却液
体層５への侵入角の安定性の向上に果たす役割が、非常
に大きいことを意味する。

これにより、回転液中紡糸法において、スパイラルの溝
を内壁に持つ本発明の噴射ノズルを用いることにより、
真円度が高く、長い連続細線を製造することか出来る。

第１表 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、破断等のない安
定な金属又は合金細線を製造するための噴射ノズルとこ
れを用いた金属又は合金細線を製造する方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る溶融金属又は合金噴射ノ
ズルの構成を示す縦断面図、第２図は、本発明の実施例
に係る金属又は合金細線の製造方法を実施するための装
置の構成を示す図、第３図は従来の噴射ノズル構造を示
す断面図である。 図中、１は円筒状ドラム、２は回転軸、３．３はすべり
軸受、４は流出防止板、５は冷却用液体層、６は噴射ノ
ズル、７は支持部、８は溶湯ジェット、９は加熱コイル
、１０は軸駆動部、１１はアルゴンガス導入管、１２は
るつぼ部、１３はノズル部、１４は導入口、１５はフラ
ンジ、１６はスパイラル溝。 手続補正書 （自発） 平成２年γ月シＶ日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属又は合金の溶湯をジェットとして噴射するため
   のノズルにおいて、内壁部にスパイラル状の溝構造を有
   することを特徴とする溶融金属又は合金噴射ノズル。 ２、第１の請求項記載の溶融金属又は合金噴射ノズルを
   用いて金属又は合金の細線を製造する方法であって、回
   転している円筒状ドラム内に形成された冷却液体層中に
   前記溶融金属又は合金噴射ノズルから金属又は合金の溶
   湯をジェットとして噴射し、凝固させることを特徴とす
   る金属又は合金細線の製造方法。