JPH0371957A - 合金細線の製造用るつぼ及びそれを用いたＴｉＮｉ系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］ 本発明は合金の連続細線を製造する装置に関し、更に、
活性金属の細線の製造方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、活性金属（特に、Ｔｉ系のＴｉＮｉ合金等）の
溶融のためのるつぼ、例えば、アルミナ、マグネシア、
石英等の酸化物、では酸素の混入が極めて高く、凝固後
の同材料の機械的性質が著しく変化することが知られて
いる。そこで、るつぼとしては、酸化物ではなく、黒鉛
（カーボン）を使用して、酸素の混入を防ぎながら溶融
するといったことが一般的に行われている。

ところでＴｉＮｉ合金は、熱弾性型マルテンサイト変態
の逆変態に付随して顕著な形状記憶効果を示す合金であ
る。

そのＴｉＮｉ系形状記憶合金の合金細線の製造は、ダイ
スによる引抜き法によって、主に行われているのが現状
である。

また、最近では、溶融金属をジェットとして、噴射して
、合金の連続細線を直接製造するという、いわゆる回転
液中紡糸法による合金細線化の試みが盛んに行われてい
る。

ダイス引抜き法は、機械化、自動化されたが、この方法
は、本質的には変わっておらず、多くの関連する問題や
制約がまだ残っている。

その１つとして、ＴｉＮｉ系合金は、通常溶解鋳造後、
熱間加工によって、直径５−１０ｍｍに加工されたのち
ダイス引抜き等の冷間加工によって、所定の寸法に加工
される。この際ＴｉＮｉ系合金線は、加工硬化が激しい
ために、繰り返し焼鈍を要する。

このため、冷間加工に要する費用は、ＴｉＮｉ系合金線
のコストの大部分を占めるという問題がある。

近年の研究は、ダイス引抜き法の問題をさける合金細線
の形成法の開発に向けられてきた。

さらに、最近の研究では、特開昭５５−６４９４８号公
報に開示された紡糸方法のように、回転する円筒状ドラ
ム内に遠心力により液体層を形成し、この液体層中に、
上記ＴｉＮｉ合金をカーボンルツボにより溶解した溶湯
をジェットとして噴射して凝固させて合金細線を製造す
ることが検討されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記のるつぼをカーボン単独で扱う場合、紡糸
条件の一つであるＶｗ＞Ｖｊ（Ｖｗは冷却液体、Ｖｊは
溶融ジェットの各々の速度である）を満足することがで
きないために、連続した合金細線が得られていない。

これは、溶融金属ジェットの噴射の際、噴射のためのア
ルゴンガスの圧力がそのためにだけ使われるのではなく
、そのガスがるつぼの至るところから四方六方に逃げて
いることがその主たる原因であり、そのためにジェット
の速度、つまり圧力の制御ができないことが考えられる
。そのため、形状記憶合金の細線が連続して得られてい
ない。

また、噴射の際、カーボンが単体であると、それ自体か
なりポーラス（気孔率１０〜２０％）であるため、ノズ
ル部からだけではなくその近傍からも溶湯が滲み出すが
如く外部にもれて、ノズル部の溶融ジェットを乱す。

そのために安定した合金の連続細線が得られていない。

そこで、本発明の技術的課題は、安定した合金の連続細
線を得る合金細線の製造用るつぼと、それを用いて安定
したＴｉＮｉ系合金の連続細線を製造する方法を提供す
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、合金溶湯を小穴から噴射して直接合金
細線を製造するためのるつぼであって、前記合金溶湯を
噴出するノズル部を有し、このノズル部の外表面にＳｉ
Ｃ被膜を設けたことを特徴とする合金細線製造用るつぼ
が得られる。

本発明によれば、前記るつぼを用いてＴｉＮｉ系合金細
線を製造する方法が得られる。

即ち、本発明の合金細線製造用るつぼは、ノズル部の外
表面にＳｉＣ被膜を有している。

このるつぼを用いてＴｆＮｉ系合金の溶湯を形成し、円
筒状ドラムを回転することで遠心力により形成された液
体層内に、るつぼのノズル部から前記溶湯をジェットと
して噴射し、凝固させて、安定なＴｉＮｉ系合金細線を
製造するものである。

［実施例］ 以下に実施例により、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合金細線の製造装置を示
す図である。

第１図において、製造装置は、−面が開口された円筒状
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
受け３・３とを有する。

また、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、このドラムの内
壁面の上には、ドラムの回転による遠心力により液体層
５が形成されている。

一方、このドラム１内に、合金を溶融するためのるつぼ
６が、このドラム１内の中心から下方に延在して配され
ている。るつぼ先端には、溶融紡糸のための噴射ノズル
部７が設けられ、このノズル部７から溶湯ジェット８が
、ドラムの液体層５に噴出される。また、このるつぼ内
には、合金の溶湯９が、加熱コイルにより生成される。

このドラムの回転軸２の他端は、モータ１０に接続され
、駆動される。

るつぼ６は、鉛直方向及び水平方向に位置調節可能な支
持部材１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ、及びｌｉｄにより支持
されている。

また、るつぼ６の上部には、合金溶湯を噴射する圧力源
となるアルゴンガスの導入管１２が設けられている。

第２図は第１図のるつぼ先端部を示す拡大部分断面図で
ある。

この図において、皮膜７ａは、カーボンるつぼのノズル
部子外表面に、ＣｖＤにより予め定められれた厚みにＳ
ｉＣコーティングされている。

ノズル部７の最先端に、合金溶湯噴射の為の小穴７ｂが
設けられている。

実施例１゜ 第１図に示したドラム１として、内径５００ｍｍφで液
体層５として深さ２Ｑｍｍ、温度０℃の水を用いた装置
により、Ｔｉ５ＯＮｉ５０なる組成の合金の夫々をアル
ゴン雰囲気中で融点より、５０℃高い温度で溶融し、孔
径Ｄ−２５０（μｍ）の外表面にＳｉＣ皮膜を設けた紡
糸用ノズル部７の小穴７ｂよりアルゴンガス圧を制御し
て４３０ｍｍ／分の速度で溶融金属を、液体層５中に噴
出した。このときのドラム１の速度は、５００ｍｍ／分
であった。

使用した合金の組成、紡糸用ノズルの径Ｄ（μｍ）、及
び細線形成性と、更に、生成した細線を８００℃で２Ｈ
ｒ熱処理それぞれの試料について、示差走査熱量計（Ｄ
ＳＣ）によりマルテンサイト変態温度（Ｍｓ）の測定の
結果及び酸素分析値とを第１表に示す。

比較の為に、従来のコーティングを施してないるつぼの
ノズルを用いたもの、及び引抜き法により得られたもの
についても併記した（比較例１及び２）。

第１表において、実施例１及び比較例１の合金は、いず
れもＴｉ５ＯＮｉ５０である。実施例のように、カーボ
ンへの表面コーティングにより、細線形成性が著しく上
昇していることがわかる。

また、形状記憶特性の１つであるＭｓ点及び酸素分析値
に関しては、実施例１が比較例２と同程度であり、酸素
不純物が殆ど同じである故に、形状記憶特性に大差がな
いものと思われる。また、比較例１のそれが、他のそれ
らに比較して２０℃程低下しているのは、ジェット速度
が相対的に小さいためにノズル部７における酸化が著し
く進行し、そのために相対的にＭｓ点が低下したことを
表している。

このような傾向は、上記金属組成以外の他の実施例でも
同様なことが言える。

以　　下　　余　　白 ［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、安定な合金細線
を直接的に製造することができる合金細線製造用るつぼ
とそれを用いたＴｉＮｉ系合金細線製造方法を提供する
ことができる。

第１図

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る合金細線の製造装置を示
す図、第２図は第１図のるつぼのノズル部を示す断面図
である。 図中、１・・・円筒状ドラム、２・・・回転軸、３・・
・すべり軸受け、４・・・流出防止板、５・・・液体層
、６・・・るつぼ、７・・・ノズル部、７ａ・・・Ｓｉ
Ｃ皮膜、７ｂ・・・小穴、８・・・溶湯ジェット、９・
・・合金の溶湯、１０・・・モータ、１１・・・支・袴
部材、１２・・・アルゴンガス導入管。 ’ｌｂ 手続補正書（自発） 平成７年／Ｄ月ユ７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、合金溶湯を小穴から噴射して直接合金細線を製造す
   るためのるつぼであって、 前記合金溶湯を噴出するノズル部を有し、 該ノズル部の外表面にＳｉＣ被膜を設けたことを特徴と
   する合金細線製造用るつぼ。 ２、第１の請求項記載のるつぼを用いてＴｉＮｉ系合金
   細線を製造する方法。