JPH04182044A - 溶融金属噴射用ノズルおよびノズルを用いた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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は噴射ノズルおよび該ノズルを用いた合金細線の
製造方法、更に詳しくは２合金細線、特にＴｔ系合金細
線製造用ノズルと該ノズルを用いて特にＴｉ系合金細線
を製造する方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年、溶融金属より円形断面を有する金属細線の製造方
法として１回転液中紡糸法が提案され。

その技術確立が急速に進んでいる。すなわち、特開昭５
５−６４９４８号、特開昭５６−１６５０１６号、特開
昭５７−５２５５０号、特開昭５７−７９０５２号等が
あり、これら先行技術の特徴は回転する円筒状ドラム内
の円周面に遠心力による液体層を形成し、その液体層中
に溶融金属をジェットとして噴射し、これを急速凝固さ
せて金属細線を製造するものである。

これらの方法によれば、断面が円形１あるいは優れた諸
特性を有する金属細線が容易に得られ。

旧来法に比して冷却速度を著しく大きくすることができ
て非晶質金属あるいは結晶質の金属細線などの製造に適
している。

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

しかし、この方法によれば、Ｔｉ系剛飢饅は細線という
よりもむしろ金属粉末しか得られなかった。また細線が
得られたにしてもその細線表面に凹凸が存在したり、か
りにその細線が円形断面を呈していても、その内部にガ
スのポロシティ−（ガス孔）が生じていたりしている。

以上の点については、研究段階において解決されつつあ
る。

しかしながら、工業界の実用段階においては１０００ｍ
単位の連続線は得られていない。この主な原因として溶
融金属ジェットの不安定性にあるといわれており、これ
までその溶融金属噴射ノズル先端から冷却体層までの距
離、あるいは冷媒の乱れの防止、さらには溶融ジェット
噴射時の圧力変動の低減などによって噴射ジェットの安
定性を維持する試みや溶融ジェット表面に安定な酸化膜
を形成して解決する試みなどが行われている。しかしな
がら現在のところ、Ｔｉ系合金細線に関しては、前述の
１０００ｍ単位の連続細線が得られるような手法がなく
、根本的な解決方法が見つかっていない。

そこで１本発明の技術的課題は、破断等の生しない安定
なＴｉ系合金細線が得られる噴射ノズル及びそれを用い
たＴｌ系合金細線の製造方法を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 本発明によれば、金属また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、そのノズル孔の長さ
（１）とノズル孔直径（ｄ）との比（１／ｄ）の値が５
〜１０である構造を有することを特徴とする溶融金属噴
射用ノズル。

すなわち１本発明によるノズル孔の長さ（１）とノズル
孔直径（ｄ）との比（１／ｄ）の値が５〜１０である構
造を有する溶融金属噴射ノズルにより、溶融金属ジェッ
トが安定して噴射することが可能となった。

さらに１本発明によれば、前記溶融金属噴射ノズルを用
いてＴｉ系合金の細線を製造する方法であって１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
溶融金属噴射ノズルからＴｉ系合金細線の溶湯をジェッ
トとして噴射し、凝固させることを特徴とするＴｉ系合
金細線の製造方法が得られる。

すなわち１本発明による溶融金属噴射ノズルを用いてＴ
ｉ系合金の細線を製造した場合には、断面が均一なＴｉ
系合金細線が得られる。

なお１本発明において、使用される金属または合金の種
類は、Ｔｉ系合金が適用できるが、これらの金属または
合金細線は冷却媒体と組合せによって、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。

Ｃ実施例コ 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わる溶融金属射出ノズルの
構成をめす縦断面図である。

第１図において、噴射ノズルは、金属または合金原料を
溶融するためのるつぼ部１２．溶融金属噴射するための
ノズル部１３．金属または合金原料をるつぼ部１２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からるつぼ部１２の他
端のノズル部１３に向かう貫通孔であるノズル孔の長さ
（１）１６は、ノズル孔１７の直径（ｄ）にとの比の値
（１／ｄ）は２から１５となるように作製した。

第２図は１本発明の実施例に係わる金属または合金細線
の製造方法を実施するに用いる装置の構成を示す図で、
るつぼ部位外は、従来の回転液中紡糸法を実施するため
の装置と同様の構成を有する。

第２図において、金属または合金細線の製造装置は、−
面が閉口された円筒状ドラム１と１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Ｖベルト（図示せず）とを
備えた軸駆動部１０を有する。

さらに、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バイブ（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、溶融金属または合金の噴
射ノズル６が設けられている。

噴射ノズル６は、るつぼ部１２の周囲に加熱用コイル９
が設けられている。

さらに、噴射用ノズル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、溶融金属または合金の溶融ジェット８が噴出する。

こ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供給バイブにより、水等
が冷却バイブを経てドラム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中に金属または合金インゴッ
トを再溶解した溶融金属または合金１５を噴射ノズル６
から適当な速度で溶融ジェットとして噴射し、金属また
は合金細線を製造するものである。

なお、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わる噴射ノズルを用いて金属または
合金細線を製造した場合の具体例を以下に示す。

第１図に示したドラム１として、内系５００曹ｌφで冷
却液体層９として深さ２Ｃ１ｅ■、温度Ｏ℃の水を用い
た装置により、Ｔｉ　（５０ｇ）を母合金または合金と
し大気中で融点より、５０℃高い温度で溶解し、ノズル
孔の長さ（１）とノズル孔直径（ｄ）との比（１／ｄ）
の値を２から１５までの構造の溶融金属噴射ノズルによ
り１口径１００μ−の紡糸用ノズルからアルゴンガス圧
を制御して４３０ｍ／分の速度でこの溶融金属を、冷却
液体層５中に噴射した。

このときのドラム１の速度は、５００ｍ／分秒であった
。

得られたＴｉ系形状記憶合金細線の真円度（％）とＴｌ
系形状記憶合金細線の破断点数を測定した。

この結果を第１表に示す。

ただし１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２本発明の実施例に係わる噴射ノズルのノズ
ル孔の長さ（１）とノズル孔の直径（ｄ）との比（１／
ｄ）の値を５から１０の範囲で用いた場合、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がわか
る。

以下弦日 第　　１　　表 以下弦臼 つまり、噴射ノズルのノズル孔の長さ（１）とノズル孔
の直径（ｄ）との比（１／ｄ）の値を５から１０の範囲
で用いることにより、溶融金属または合金が安定して噴
射され、このために凝固後に得られるＴｉ系合金細線の
真円度及び連続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１回転液なか紡糸法における溶融金属噴射ノ
ズルの金属または合金を溶解するためのノズルのノズル
孔の長さ（１）とノズル孔の直径（ｄ）との比（１／ｄ
）の値を５から１０の範囲にすることにより、真円度が
高く、長い連続細線を製造することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように１本発明によれば、断面真円度が高
く破断等のない安定なＴｉ系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わる溶融金属または合金噴
射ノズルの構成を示す縦断面図、第２図は１本発明の実
施例に係わる金属また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である。 図中、１・・・円筒状ドラム、２・・・回転軸、３・・
・すべり軸受、４・・・流出防止板、５・・・冷却用液
体層。 ６・・・噴射ノズル、７・・・支持部、８・・・溶湯ジ
ェット。 ９・・・加熱コイル、１０・・・軸駆動部、１１・・・
アルゴンガス導入管、１２・・・るつぼ部、１３・・・
ノズル部。 １４・・・導入口、１５・・・フランジ、１６・・・ノ
ズル孔の長さ、１７・・・ノズル孔直径。 第１図 １ム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］溶融金属噴射用ノズルにおいて、 ノズル孔の長さ（１）とノズル孔直径（ｄ）との比（１
   ／ｄ）が５〜１０の値に設定されている構造であること
   を特徴とする溶融金属噴射用ノズル。 ［２］回転している円筒状ドラム内に遠心力による冷却
   液体層を形成し、該冷却液体層中に溶融金属をジェット
   噴射して、これを凝固させて金属細線を製造するに際し
   、 溶融金属をノズル孔の長さ（１）とノズル孔直径（ｄ）
   との比（１／ｄ）が５〜１０の値に設定されている構造
   の噴射ノズルによってジェット噴射することを特徴とす
   る合金細線の製造方法。 ［３］前記合金細線がＴｉ径合金細線であることを特徴
   とする請求項２に記載の合金細線の製造方法。 ［４］前記Ｔｉ系合金が超弾性または形状記憶特性を有
   するＴｉ−Ｎｉ系形状記憶合金であることを特徴とする
   合金細線の製造方法。