JPH0620595B2 - 金属細線の製造方法 - Google Patents
金属細線の製造方法Info
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- JPH0620595B2 JPH0620595B2 JP61154742A JP15474286A JPH0620595B2 JP H0620595 B2 JPH0620595 B2 JP H0620595B2 JP 61154742 A JP61154742 A JP 61154742A JP 15474286 A JP15474286 A JP 15474286A JP H0620595 B2 JPH0620595 B2 JP H0620595B2
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- flow
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- molten metal
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/005—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of wire
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，超急冷凝固法によって高品質の金属細線を得
るための製造方法に関するものである。
るための製造方法に関するものである。
（従来の技術） 従来，金属の薄帯，細線，粉末の製造には，片ロール
法，双ロール法，回転液中紡糸法（例えば，特開昭５５
−６４９４８号公報，特開昭５６−１６５０１６号公報
参照。），アトマイズ法等の超急冷凝固法による種々の
方法が採用されている。
法，双ロール法，回転液中紡糸法（例えば，特開昭５５
−６４９４８号公報，特開昭５６−１６５０１６号公報
参照。），アトマイズ法等の超急冷凝固法による種々の
方法が採用されている。
これら超急冷凝固法は，溶融した金属をノズル孔から不
活性ガス中に噴出し，冷却用ロール上あるいは冷却用媒
体中にて急冷固化せしめて所望形状の材料を得るのが一
般的に行われている方法であるが，この方法において
は，溶融金属がノズル孔から噴出すると同時に大気と接
触するので，酸化作用によってノズル孔に侵食が生ずる
とともに，さらには，ノズル内部にまでも侵食すること
になり，加うるに，ノズル近傍の大気の乱気による溶融
金属噴出量の乱れ等が生じて，均一で連続した表面形状
の優れた材料を得るのは困難であった。
活性ガス中に噴出し，冷却用ロール上あるいは冷却用媒
体中にて急冷固化せしめて所望形状の材料を得るのが一
般的に行われている方法であるが，この方法において
は，溶融金属がノズル孔から噴出すると同時に大気と接
触するので，酸化作用によってノズル孔に侵食が生ずる
とともに，さらには，ノズル内部にまでも侵食すること
になり，加うるに，ノズル近傍の大気の乱気による溶融
金属噴出量の乱れ等が生じて，均一で連続した表面形状
の優れた材料を得るのは困難であった。
このような問題を解決するために，金属の溶解，噴出，
冷却に必要なノズル，高周波コイル，回転ロールおよび
回転する冷媒を真空雰囲気中あるいは不活性ガス中に配
置することによって，ある程度は解決されてはいるが，
これらの方法は操作等が煩雑であり，しかも，設備費も
高くなるものである。
冷却に必要なノズル，高周波コイル，回転ロールおよび
回転する冷媒を真空雰囲気中あるいは不活性ガス中に配
置することによって，ある程度は解決されてはいるが，
これらの方法は操作等が煩雑であり，しかも，設備費も
高くなるものである。
その操作を簡略化するための方法としては，特開昭５５
−１３６５５２号公報，特開昭５８−２３８２６号公報
に提案されている。これらは，溶融金属を噴出するノズ
ルの周辺だけを不活性ガス雰囲気として，ノズルおよび
噴出された溶湯の酸化を抑える方法であり，前者は溶湯
噴射ノズルの外周部に不活性ガスを流し込んで酸化防止
を図ることにより，形状，表面平坦度の優れた良質の広
幅金属薄帯を容易に得ることができるというもの，後者
は前者と同様に，ノズルの外周において流体導管から噴
出溶融流体と平行に一種以上の不活性ガスを吹き付ける
ことを特徴とするもので，明細書中には，不活性ガスと
してHeガスを５／min吹き付けることにより，均一で
良好な特性を有した金属薄帯材料が得られている。
−１３６５５２号公報，特開昭５８−２３８２６号公報
に提案されている。これらは，溶融金属を噴出するノズ
ルの周辺だけを不活性ガス雰囲気として，ノズルおよび
噴出された溶湯の酸化を抑える方法であり，前者は溶湯
噴射ノズルの外周部に不活性ガスを流し込んで酸化防止
を図ることにより，形状，表面平坦度の優れた良質の広
幅金属薄帯を容易に得ることができるというもの，後者
は前者と同様に，ノズルの外周において流体導管から噴
出溶融流体と平行に一種以上の不活性ガスを吹き付ける
ことを特徴とするもので，明細書中には，不活性ガスと
してHeガスを５／min吹き付けることにより，均一で
良好な特性を有した金属薄帯材料が得られている。
さらに，ノズル孔周辺の雰囲気を不活性ガスで囲繞する
簡易な装置を回転液中紡糸法に採用した提案としては，
特開昭６０−１５４８５５号公報があるが，これは，金
属薄帯材料製造の改善法とした前記二法の不活性ガス雰
囲気法を，単に金属細線の製造に転用したものである。
簡易な装置を回転液中紡糸法に採用した提案としては，
特開昭６０−１５４８５５号公報があるが，これは，金
属薄帯材料製造の改善法とした前記二法の不活性ガス雰
囲気法を，単に金属細線の製造に転用したものである。
（発明が解決しようとする問題点） 金属細線の製造におけるノズル先端近傍の空間を不活性
ガス雰囲気にする装置は，前記のごとき先行技術，すな
わち，金属薄帯の場合における装置を単に転用する程度
では解決しない問題が多い。すなわち，溶湯噴出流が幅
５〜２５０mm，厚さ１〜３mmである金属薄帯の製造の場
合と，金属細線の直径０．１〜０．２mmの製造の場合の
ごとく，高度の技術を要するものとは，製造環境の差異
は著しく，単に転用する程度のみでは，連続し，かつ，
線径斑が小さく，表面形状の優れた金属細線を得ること
は困難である。すなわち，ノズル先端近傍空間に囲繞部
を設けて不活性ガスを供給するということは，噴出した
溶湯流に不活性ガスの流れが影響を及ぼすということで
あり，前記０．１〜０．２mm程度の直径の溶噴出流は，
ノズル先端付近の雰囲気の乱れ，あるいは不活性ガスの
乱れた流れ，さらには，ノズル先端の不適当な不活性ガ
スの流速によって，得られる金属細線に大きな線径斑を
与えるとともに，さらには，切断に至るという問題点を
有するものである。
ガス雰囲気にする装置は，前記のごとき先行技術，すな
わち，金属薄帯の場合における装置を単に転用する程度
では解決しない問題が多い。すなわち，溶湯噴出流が幅
５〜２５０mm，厚さ１〜３mmである金属薄帯の製造の場
合と，金属細線の直径０．１〜０．２mmの製造の場合の
ごとく，高度の技術を要するものとは，製造環境の差異
は著しく，単に転用する程度のみでは，連続し，かつ，
線径斑が小さく，表面形状の優れた金属細線を得ること
は困難である。すなわち，ノズル先端近傍空間に囲繞部
を設けて不活性ガスを供給するということは，噴出した
溶湯流に不活性ガスの流れが影響を及ぼすということで
あり，前記０．１〜０．２mm程度の直径の溶噴出流は，
ノズル先端付近の雰囲気の乱れ，あるいは不活性ガスの
乱れた流れ，さらには，ノズル先端の不適当な不活性ガ
スの流速によって，得られる金属細線に大きな線径斑を
与えるとともに，さらには，切断に至るという問題点を
有するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らは，冷却用媒体中に，紡糸用ノズルより溶融
金属流を噴出し，冷却媒体中にて急冷凝固せしめるとこ
ろの，例えば，前記した回転液中紡糸等の金属細線製法
における従来技術の問題点を解決すべく鋭意研究した結
果，紡糸用ノズル孔並びに溶融金属噴出流を流速が１０
〜１５００cm／secの不活性ガスの順流によってシール
すると，表面形状に優れ，糸斑が小さいという，高品質
で，かつ，連続性に優れた金属細線が得られることを見
出し，本発明に到達したのである。
金属流を噴出し，冷却媒体中にて急冷凝固せしめるとこ
ろの，例えば，前記した回転液中紡糸等の金属細線製法
における従来技術の問題点を解決すべく鋭意研究した結
果，紡糸用ノズル孔並びに溶融金属噴出流を流速が１０
〜１５００cm／secの不活性ガスの順流によってシール
すると，表面形状に優れ，糸斑が小さいという，高品質
で，かつ，連続性に優れた金属細線が得られることを見
出し，本発明に到達したのである。
すなわち，本発明は，冷却用媒体中にて紡糸用ノズルよ
り溶融金属を噴出し，冷却媒体中にて溶融金属噴出流を
凝固せしめ金属細線を得るに際して，紡糸用ノズル孔並
びに溶融金属噴出流を流速が１０〜１５００cm／secの
不活性ガスの順流によってシールすることを特徴とする
金属細線の製造方法を要旨とするものである。
り溶融金属を噴出し，冷却媒体中にて溶融金属噴出流を
凝固せしめ金属細線を得るに際して，紡糸用ノズル孔並
びに溶融金属噴出流を流速が１０〜１５００cm／secの
不活性ガスの順流によってシールすることを特徴とする
金属細線の製造方法を要旨とするものである。
本発明において，紡糸用ノズル孔並びに溶融金属噴出流
を順流によってシールする不活性ガスの流速は，１０〜
１５００cm／secであることが必要であり，ガス流速が
１０cm／sec未満であると，上記のシールが不完全とな
り，ノズル孔の酸化による汚れや，ノズル内溶湯の酸化
を抑えることが不可能となり，溶湯噴出中に噴出する溶
湯に粘度斑が生じ，流れ方も栓流となり，大きな線径斑
が生ずるとともに，さらには，ノズル孔塞がりを生ずる
に至り，他方，ガス流速が１５００cm／secよりも速い
場合には，ノズル先端部にて不活性ガスの流れは乱流と
なり，噴出した溶湯流を不安定になすとともに，さらに
は，噴出溶湯流を切断するまでに及ぶものであり，好ま
しくは，ガス流速は２０〜２００cm／secである。この
とき，不活性ガス流は，溶湯流とほぼ同一方向にするこ
とが好ましい。
を順流によってシールする不活性ガスの流速は，１０〜
１５００cm／secであることが必要であり，ガス流速が
１０cm／sec未満であると，上記のシールが不完全とな
り，ノズル孔の酸化による汚れや，ノズル内溶湯の酸化
を抑えることが不可能となり，溶湯噴出中に噴出する溶
湯に粘度斑が生じ，流れ方も栓流となり，大きな線径斑
が生ずるとともに，さらには，ノズル孔塞がりを生ずる
に至り，他方，ガス流速が１５００cm／secよりも速い
場合には，ノズル先端部にて不活性ガスの流れは乱流と
なり，噴出した溶湯流を不安定になすとともに，さらに
は，噴出溶湯流を切断するまでに及ぶものであり，好ま
しくは，ガス流速は２０〜２００cm／secである。この
とき，不活性ガス流は，溶湯流とほぼ同一方向にするこ
とが好ましい。
また，本発明に用いる不活性ガスとしては，例えばＡ
Ｒ，Ｈｅ，Ｎｅ等の種々のガスがあげられ，これらの不
活性ガス中に１０％体積率程度のＨ2,ＣＯ等を含んだも
のも使用できる。
Ｒ，Ｈｅ，Ｎｅ等の種々のガスがあげられ，これらの不
活性ガス中に１０％体積率程度のＨ2,ＣＯ等を含んだも
のも使用できる。
また，不活性ガスの流出部の形状は，紡糸用ノズルの先
端形状と相似形に近づけ，不活性ガスが溶湯噴出流に順
流するように形成することが好ましい。このことは，紡
糸用ノズル先端部の不活性ガスの乱れを皆無とすること
になり，不活性ガスによる溶湯噴出流の乱れを抑えると
ころの有効な手段である。ガス流出部の形状を上記のご
とき形状とすると，紡糸用ノズルとの間隙を通過する不
活性ガスは非常に安定して，ノズル孔より噴出した溶湯
噴出流の定常性に影響を及ぼすことなく，むしろ，回転
ドラム等によって生ずる随伴気流による乱れ等の影響も
受け難いという相乗効果も得られる。また，この不活性
ガス流出部は，石英ガラス，アルミナ等のセラミックお
よび金属等，種々の材質の材料を用いることができる。
端形状と相似形に近づけ，不活性ガスが溶湯噴出流に順
流するように形成することが好ましい。このことは，紡
糸用ノズル先端部の不活性ガスの乱れを皆無とすること
になり，不活性ガスによる溶湯噴出流の乱れを抑えると
ころの有効な手段である。ガス流出部の形状を上記のご
とき形状とすると，紡糸用ノズルとの間隙を通過する不
活性ガスは非常に安定して，ノズル孔より噴出した溶湯
噴出流の定常性に影響を及ぼすことなく，むしろ，回転
ドラム等によって生ずる随伴気流による乱れ等の影響も
受け難いという相乗効果も得られる。また，この不活性
ガス流出部は，石英ガラス，アルミナ等のセラミックお
よび金属等，種々の材質の材料を用いることができる。
（実施例） 以下に，本発明の実施例をあげ，第１図，表を用いて具
体的に説明する。
体的に説明する。
実施例１，２，３，比較例１，２ Fe75-Si10-B15(at%)からなる組成の合金をアルゴンガス
雰囲気中で溶融した後，この溶融３を押圧ガス口４から
供給するアルゴンガスの噴出圧４．５kg／cm2で，直径
１３０μｍのノズル孔２を有する石英ガラス製紡糸用ノ
ズル１によって噴出し，３００r.p.m.で回転している内
径５００mmの円筒ドラム（図示省略）内に形成された温
度４℃，深さ２５mmの回転冷却液中にて噴出流を急冷凝
固させ，円形断面を有する直径１２０μｍの連続した非
晶質金属細線を作製した。このときの石英ガラス製紡糸
用ノズル１の形状は，図に示すタイプのものであり，不
活性ガス流出部５は高純度アルミナ製で，その先端部の
形状は，紡糸用ノズル２に略相似形で，先端部の断面積
は５０mm2である。この場合の流出不活性ガスはアルゴ
ンガスを用いた。６は流出不活性ガスの供給口である。
また，紡糸時における紡糸用ノズル先端と回転冷却液面
との距離は７mmに保持し，不活性ガス流出部５の先端部
と，回転冷却液面との距離は４mmに保持した。
雰囲気中で溶融した後，この溶融３を押圧ガス口４から
供給するアルゴンガスの噴出圧４．５kg／cm2で，直径
１３０μｍのノズル孔２を有する石英ガラス製紡糸用ノ
ズル１によって噴出し，３００r.p.m.で回転している内
径５００mmの円筒ドラム（図示省略）内に形成された温
度４℃，深さ２５mmの回転冷却液中にて噴出流を急冷凝
固させ，円形断面を有する直径１２０μｍの連続した非
晶質金属細線を作製した。このときの石英ガラス製紡糸
用ノズル１の形状は，図に示すタイプのものであり，不
活性ガス流出部５は高純度アルミナ製で，その先端部の
形状は，紡糸用ノズル２に略相似形で，先端部の断面積
は５０mm2である。この場合の流出不活性ガスはアルゴ
ンガスを用いた。６は流出不活性ガスの供給口である。
また，紡糸時における紡糸用ノズル先端と回転冷却液面
との距離は７mmに保持し，不活性ガス流出部５の先端部
と，回転冷却液面との距離は４mmに保持した。
流出用アルゴガスの流速を５０cm／sec（実施例１），
１５０cm／sec（実施例２），１０００cm／sec（実施例
３）に調整して非晶質金属細線を作製した結果を表１に
示す。
１５０cm／sec（実施例２），１０００cm／sec（実施例
３）に調整して非晶質金属細線を作製した結果を表１に
示す。
作製した金属細線の線径斑は，レーザー線径測定器によ
り，ワイヤの長さ方向に１０cm毎に０．１mmピッチで１
０００点測定し，その線径斑を算出するとともに，さら
に，全試長についても平均し算出した。さらに，得られ
た金属細線を途中焼鈍となし，連続して市販のダイスを
用いて冷間伸線を行い，その際の切断数により伸線加工
製の優劣を決定した。
り，ワイヤの長さ方向に１０cm毎に０．１mmピッチで１
０００点測定し，その線径斑を算出するとともに，さら
に，全試長についても平均し算出した。さらに，得られ
た金属細線を途中焼鈍となし，連続して市販のダイスを
用いて冷間伸線を行い，その際の切断数により伸線加工
製の優劣を決定した。
なお，ノズル近傍における流出用アルゴンガスの流速
は，先端部においてアネモマスターを用い測定した。
は，先端部においてアネモマスターを用い測定した。
比較のために，流出用アルゴンガスの流速を５cm／sec
（比較例１）と２０００cm／sec（比較例２）になし
て，他の条件は実施例と同様にした。
（比較例１）と２０００cm／sec（比較例２）になし
て，他の条件は実施例と同様にした。
実施例４，５，６，比較例３，４ Co72.5-Si12.5-B15(at%)からなる組成の合金を用い，流
出用アルゴンガスの流速を，３０cm／sec（実施例
４），１００cm／sec（実施例５），８００cm／sec（実
施例６）にした以外は，実施例１〜３と同様に実施し
た。また，この場合も，流出用アルゴンガスの流速を２
cm／sec（比較例３），１７００cm／sec（比較例４）に
して比較した。その結果を表２に示す。
出用アルゴンガスの流速を，３０cm／sec（実施例
４），１００cm／sec（実施例５），８００cm／sec（実
施例６）にした以外は，実施例１〜３と同様に実施し
た。また，この場合も，流出用アルゴンガスの流速を２
cm／sec（比較例３），１７００cm／sec（比較例４）に
して比較した。その結果を表２に示す。
結果は，表１，２に示されるように，実施例１〜６は，
比較例１〜４に比べて線径斑が小さく，伸線加工時に断
線を生ずることもなく，優れているのが明らかである。
すなち，比較例１，３は，前述した本発明の溶融噴出流
に順流する流出不活性ガスの流速の適速の下限以下であ
り，ノズル孔近傍の噴出流に対する順流によるシールが
不充分であり，徐々にノズル孔塞がりが進行するため，
線径斑も大きく，伸線加工時には扇形が細化した部分，
あるいは靭性の低下した部分で断線が生じた。また，比
較例２，４は，本発明の流出不活性ガスの流速の適速の
上限以上であり，ノズル孔近傍で不活性ガスの流れに乱
れが生じて，噴出溶湯流に悪影響を与えており，線径斑
も大きく，伸新加工時にも断線が多く生じていた。
比較例１〜４に比べて線径斑が小さく，伸線加工時に断
線を生ずることもなく，優れているのが明らかである。
すなち，比較例１，３は，前述した本発明の溶融噴出流
に順流する流出不活性ガスの流速の適速の下限以下であ
り，ノズル孔近傍の噴出流に対する順流によるシールが
不充分であり，徐々にノズル孔塞がりが進行するため，
線径斑も大きく，伸線加工時には扇形が細化した部分，
あるいは靭性の低下した部分で断線が生じた。また，比
較例２，４は，本発明の流出不活性ガスの流速の適速の
上限以上であり，ノズル孔近傍で不活性ガスの流れに乱
れが生じて，噴出溶湯流に悪影響を与えており，線径斑
も大きく，伸新加工時にも断線が多く生じていた。
（発明の効果） 本発明によれば，表面形状に優れ，糸斑が小さいとい
う，高品質で，かつ，連続性に優れた金属細線を得るこ
ととができ，加うるに，得られた金属細線は，伸線加
工，織編等の二次加工も非常に容易であり，一般的な構
造用材料，電磁用材料として工業的価値を有する著しく
優れた材料が得られる。
う，高品質で，かつ，連続性に優れた金属細線を得るこ
ととができ，加うるに，得られた金属細線は，伸線加
工，織編等の二次加工も非常に容易であり，一般的な構
造用材料，電磁用材料として工業的価値を有する著しく
優れた材料が得られる。
第１図は，本発明の方法を実施するための装置の一例の
縦断面図である。 １……紡糸用ノズル ２……ノズル孔 ３……金属溶湯 ４……押圧ガス口 ５……不活性ガス流出部 ６……流出不活性ガス供給口
縦断面図である。 １……紡糸用ノズル ２……ノズル孔 ３……金属溶湯 ４……押圧ガス口 ５……不活性ガス流出部 ６……流出不活性ガス供給口
Claims (1)
- 【請求項１】冷却用媒体中に紡糸用ノズルより溶融金属
を噴出し，冷却媒体中にて溶融金属噴出流を凝固せしめ
金属細線を得るに際して，紡糸用ノズル孔並びに溶融金
属噴出流を流速が１０〜１５００cm／sec の不活性ガス
の順流によってシールすることを特徴とする金属細線の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154742A JPH0620595B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 金属細線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154742A JPH0620595B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 金属細線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6310044A JPS6310044A (ja) | 1988-01-16 |
| JPH0620595B2 true JPH0620595B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=15590924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61154742A Expired - Fee Related JPH0620595B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 金属細線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620595B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2676946A1 (fr) * | 1991-05-27 | 1992-12-04 | Michelin & Cie | Procede et dispositif pour obtenir un fil en alliage metallique amorphe a base de fer. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5823826B2 (ja) * | 1979-06-15 | 1983-05-17 | 松下電器産業株式会社 | 急冷合金薄板の製造方法 |
| JPS5832550A (ja) * | 1981-08-19 | 1983-02-25 | Mitsubishi Electric Corp | 金属薄帯の製造装置 |
-
1986
- 1986-07-01 JP JP61154742A patent/JPH0620595B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6310044A (ja) | 1988-01-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |