JPH0679413A - 金属細線の製造方法 - Google Patents
金属細線の製造方法Info
- Publication number
- JPH0679413A JPH0679413A JP26548792A JP26548792A JPH0679413A JP H0679413 A JPH0679413 A JP H0679413A JP 26548792 A JP26548792 A JP 26548792A JP 26548792 A JP26548792 A JP 26548792A JP H0679413 A JPH0679413 A JP H0679413A
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- Japan
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- metal
- wire
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融金属中の非金属介在物の量を低減させ
て、製造時並びに加工時の切断数を低減して製造するこ
とのできる金属細線の製造方法を提供する。 【構成】 溶融金属をノズルから噴出させ、冷媒中で凝
固させて金属細線を製造するに際し、ノズル中に不活性
ガスを導入して溶融金属を攪拌させた後に、その溶融金
属をノズルから噴出させる。
て、製造時並びに加工時の切断数を低減して製造するこ
とのできる金属細線の製造方法を提供する。 【構成】 溶融金属をノズルから噴出させ、冷媒中で凝
固させて金属細線を製造するに際し、ノズル中に不活性
ガスを導入して溶融金属を攪拌させた後に、その溶融金
属をノズルから噴出させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属をノズルから
噴出させて、冷媒中で凝固させることにより金属細線を
製造する方法に関するものである。
噴出させて、冷媒中で凝固させることにより金属細線を
製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶融金属をノズルから噴出させ
て、冷媒中で凝固させることにより金属線を製造しよう
とする研究が進んでおり、その工業的な製造方法とし
て、特開昭56-165015 号公報に開示された回転液中紡糸
法や特開昭58-173059 号公報に開示されたベルトコンベ
アー法が知られている。
て、冷媒中で凝固させることにより金属線を製造しよう
とする研究が進んでおり、その工業的な製造方法とし
て、特開昭56-165015 号公報に開示された回転液中紡糸
法や特開昭58-173059 号公報に開示されたベルトコンベ
アー法が知られている。
【０００３】回転液中紡糸法とは、回転するドラムの内
壁に遠心力で保持された冷媒中に、ガス圧によりノズル
から溶融金属を噴出せしめ、この溶融金属を冷却固化さ
せてアモルファス金属細線や結晶質金属細線などを製造
する方法である。
壁に遠心力で保持された冷媒中に、ガス圧によりノズル
から溶融金属を噴出せしめ、この溶融金属を冷却固化さ
せてアモルファス金属細線や結晶質金属細線などを製造
する方法である。
【０００４】また、ベルトコンベアー法とは、ベルトコ
ンベアー上を移動する整流された冷媒中に、ガス圧によ
りノズルから溶融金属を噴出せしめ、この溶融金属を冷
却固化させてアモルファス金属細線や結晶質金属細線な
どを製造する方法である。
ンベアー上を移動する整流された冷媒中に、ガス圧によ
りノズルから溶融金属を噴出せしめ、この溶融金属を冷
却固化させてアモルファス金属細線や結晶質金属細線な
どを製造する方法である。
【０００５】これらの金属細線の製造方法においては、
通常、誘導溶解炉やアーク溶解炉を用いて作製された固
体の母合金が，原材料として利用されている。すなわ
ち、ノズル孔を備えた石英やアルミナなどのセラミック
ス容器からなるノズル中に所望の組成の母合金を保持
し、その母合金を加熱し再溶解した後に所定の温度にお
いてガス圧によりノズルから噴出せしめ、冷媒中で固化
させて金属細線を製造する方法が用いられている。
通常、誘導溶解炉やアーク溶解炉を用いて作製された固
体の母合金が，原材料として利用されている。すなわ
ち、ノズル孔を備えた石英やアルミナなどのセラミック
ス容器からなるノズル中に所望の組成の母合金を保持
し、その母合金を加熱し再溶解した後に所定の温度にお
いてガス圧によりノズルから噴出せしめ、冷媒中で固化
させて金属細線を製造する方法が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来法で
は、母合金中に内在する酸化物や窒化物などの非金属介
在物が再溶解された後でも溶融金属中に残存し、溶融金
属がノズル孔を通過する際に安定な溶湯流の形成を妨
げ、金属細線の製造において切断が頻繁に発生するとい
う問題があった。また、微細な非金属介在物の場合には
溶湯流を乱さないまでも作製された金属細線中に留ま
り、伸線加工時の破断を誘起する材料欠点になるという
問題があった。
は、母合金中に内在する酸化物や窒化物などの非金属介
在物が再溶解された後でも溶融金属中に残存し、溶融金
属がノズル孔を通過する際に安定な溶湯流の形成を妨
げ、金属細線の製造において切断が頻繁に発生するとい
う問題があった。また、微細な非金属介在物の場合には
溶湯流を乱さないまでも作製された金属細線中に留ま
り、伸線加工時の破断を誘起する材料欠点になるという
問題があった。
【０００７】本発明は、このような母合金中の非金属介
在物に由来する製造性の問題と細線の品質の問題を解決
するものであり、金属細線の製造において製造時の細線
の切断を低減させ、また作製された金属細線中の介在物
による材料欠点を低減し、細線の加工性と靭性を向上さ
せる金属細線の製造方法を提供することを目的とするも
のである。
在物に由来する製造性の問題と細線の品質の問題を解決
するものであり、金属細線の製造において製造時の細線
の切断を低減させ、また作製された金属細線中の介在物
による材料欠点を低減し、細線の加工性と靭性を向上さ
せる金属細線の製造方法を提供することを目的とするも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を解決するため鋭意検討の結果、金属細線の製造
においてノズル中で母合金を再溶解する際に、ノズル中
に不活性ガスを導入して溶融金属を攪拌させることによ
り、溶融金属中の非金属介在物の量を低減させる効果が
あるという事実を見出し，本発明に到達した。
な課題を解決するため鋭意検討の結果、金属細線の製造
においてノズル中で母合金を再溶解する際に、ノズル中
に不活性ガスを導入して溶融金属を攪拌させることによ
り、溶融金属中の非金属介在物の量を低減させる効果が
あるという事実を見出し，本発明に到達した。
【０００９】すなわち、本発明は、溶融金属をノズルか
ら噴出させ、冷媒中で凝固させて金属細線を製造するに
際し、ノズル中に不活性ガスを導入して溶融金属を攪拌
させた後に、その溶融金属をノズルから噴出させること
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。
ら噴出させ、冷媒中で凝固させて金属細線を製造するに
際し、ノズル中に不活性ガスを導入して溶融金属を攪拌
させた後に、その溶融金属をノズルから噴出させること
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。
【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
用いられる不活性ガスとしては、Ar,He,Ne等の通常不活
性ガスとして分類されるガス成分を50体積％以上含むも
のがあげられ、水素、一酸化炭素や窒素などの各成分を
合計で50体積％以下含むAr,He,Ne等の不活性ガスも用い
ることができる。また，本発明においては，不活性ガス
をノズル中に導入することが必要であり，導入された不
活性ガスは溶融金属中で気泡を形成し，気泡が溶融金属
中を移動することにより，攪拌効果をもたらすものであ
る。なお，本発明において不活性ガスをノズル中に導入
する方法としては，石英やアルミナ等のセラミック管を
溶融金属中に浸漬し，管の開孔部からガスを導入する方
法や，ノズル孔から不活性ガスを溶融金属中に直接導入
する方法等種々の方法を用いることができる。さらに，
本発明においては、ノズル中に導入する不活性ガスの流
量としては、0.05 l／min 以上が好ましい。ガス流量が
0.05 l／min より少ない場合は、気泡が有効に形成され
ず，溶融金属を十分撹拌させることができにくく、溶融
金属中の非金属介在物量も低減しにくくなり、製造時の
切断数も減少させることができにくくなる。
用いられる不活性ガスとしては、Ar,He,Ne等の通常不活
性ガスとして分類されるガス成分を50体積％以上含むも
のがあげられ、水素、一酸化炭素や窒素などの各成分を
合計で50体積％以下含むAr,He,Ne等の不活性ガスも用い
ることができる。また，本発明においては，不活性ガス
をノズル中に導入することが必要であり，導入された不
活性ガスは溶融金属中で気泡を形成し，気泡が溶融金属
中を移動することにより，攪拌効果をもたらすものであ
る。なお，本発明において不活性ガスをノズル中に導入
する方法としては，石英やアルミナ等のセラミック管を
溶融金属中に浸漬し，管の開孔部からガスを導入する方
法や，ノズル孔から不活性ガスを溶融金属中に直接導入
する方法等種々の方法を用いることができる。さらに，
本発明においては、ノズル中に導入する不活性ガスの流
量としては、0.05 l／min 以上が好ましい。ガス流量が
0.05 l／min より少ない場合は、気泡が有効に形成され
ず，溶融金属を十分撹拌させることができにくく、溶融
金属中の非金属介在物量も低減しにくくなり、製造時の
切断数も減少させることができにくくなる。
【００１１】本発明においては、不活性ガスをノズル中
に導入する際の溶融金属の温度としては、その融点より
100 ℃以上高い温度であることが好ましい。溶融金属の
温度が融点プラス100 ℃に満たない場合は、溶融金属の
流動性が不十分で不活性ガスを導入しても十分に攪拌さ
せることができず、溶融金属中の非金属介在物量も低減
しにくくなり、製造時の切断数も減少させることができ
にくくなる。
に導入する際の溶融金属の温度としては、その融点より
100 ℃以上高い温度であることが好ましい。溶融金属の
温度が融点プラス100 ℃に満たない場合は、溶融金属の
流動性が不十分で不活性ガスを導入しても十分に攪拌さ
せることができず、溶融金属中の非金属介在物量も低減
しにくくなり、製造時の切断数も減少させることができ
にくくなる。
【００１２】また、本発明に用いられるノズル（ノズル
孔を具備するセラミックス容器）としては、溶融金属と
反応性の少ない任意のセラミックス材料を用いることが
できるが、加工性に優れたカーボン、ＢＮあるいは石英
などをはじめとして、耐熱性に優れた窒化珪素、炭化珪
素、アルミナあるいはジルコニアなどの材料のものが利
用できる。
孔を具備するセラミックス容器）としては、溶融金属と
反応性の少ない任意のセラミックス材料を用いることが
できるが、加工性に優れたカーボン、ＢＮあるいは石英
などをはじめとして、耐熱性に優れた窒化珪素、炭化珪
素、アルミナあるいはジルコニアなどの材料のものが利
用できる。
【００１３】本発明で金属細線を製造するには、例え
ば、前述した特開昭56-165015 号公報に開示された回転
液中紡糸法や特開昭58-173059 号公報に開示されたベル
トコンベアー法を用いることができるが、この二つの製
造方法に限定されず、細孔ノズルを備えたセラミックス
容器中に所望の組成の母合金を入れ、その母合金を加熱
し再溶解した後にガス圧によりノズルから噴出せしめ、
冷媒中で固化させて金属細線を製造する方法に広く応用
されるものである。また、本発明は、溶融状態でノズル
から噴出可能な金属または合金について適用可能であ
り、Fe族合金、Cu合金、Pb合金あるいはAl合金などの種
々の合金系に適用することができる。中でも合金元素と
して非金属介在物を溶融金属中で容易に形成するSi、A
l、Ca、Zr、Nb、Ti及び希土類元素が含まれる合金系に
適用することが好ましい。
ば、前述した特開昭56-165015 号公報に開示された回転
液中紡糸法や特開昭58-173059 号公報に開示されたベル
トコンベアー法を用いることができるが、この二つの製
造方法に限定されず、細孔ノズルを備えたセラミックス
容器中に所望の組成の母合金を入れ、その母合金を加熱
し再溶解した後にガス圧によりノズルから噴出せしめ、
冷媒中で固化させて金属細線を製造する方法に広く応用
されるものである。また、本発明は、溶融状態でノズル
から噴出可能な金属または合金について適用可能であ
り、Fe族合金、Cu合金、Pb合金あるいはAl合金などの種
々の合金系に適用することができる。中でも合金元素と
して非金属介在物を溶融金属中で容易に形成するSi、A
l、Ca、Zr、Nb、Ti及び希土類元素が含まれる合金系に
適用することが好ましい。
【００１４】
【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。
する。
【００１５】実施例１〜３、比較例１ 融点1045℃のCo72.5原子％、Si12.5原子％、B15 原子％
組成の母合金をアルゴン雰囲気中で作製した。次に130
μｍのノズル孔径を有する内径22mmの石英製の紡出ノズ
ルの中に作製した母合金300gを入れ、ノズル内で合金を
1350℃で溶解し、その中に表１に示す条件で５体積％の
水素を含むアルゴンガスを，溶融金属中に浸漬した石英
管を通して３分間導入した後、噴出温度1250℃に制御し
て内径600mm φの回転ドラム内の深さ2.5cm の回転冷却
水に、アルゴンガス4.5kg ／cm2ゲージ圧で溶融金属を
噴出させて金属細線を作製した。このように作製した金
属細線の結晶構造を調べると、アモルファス状態であっ
た。なお、この回転液中紡糸法によりアモルファス金属
細線を製造する際、溶融ジェットのドラム水面への導入
角は60度であり、溶融金属の温度は熱電対により測定し
た。
組成の母合金をアルゴン雰囲気中で作製した。次に130
μｍのノズル孔径を有する内径22mmの石英製の紡出ノズ
ルの中に作製した母合金300gを入れ、ノズル内で合金を
1350℃で溶解し、その中に表１に示す条件で５体積％の
水素を含むアルゴンガスを，溶融金属中に浸漬した石英
管を通して３分間導入した後、噴出温度1250℃に制御し
て内径600mm φの回転ドラム内の深さ2.5cm の回転冷却
水に、アルゴンガス4.5kg ／cm2ゲージ圧で溶融金属を
噴出させて金属細線を作製した。このように作製した金
属細線の結晶構造を調べると、アモルファス状態であっ
た。なお、この回転液中紡糸法によりアモルファス金属
細線を製造する際、溶融ジェットのドラム水面への導入
角は60度であり、溶融金属の温度は熱電対により測定し
た。
【００１６】次に、製造時の切断状況については、細線
の製造終了後にドラム内よりアモルファス金属細線を順
次巻きとり、製造時に発生した切断数を数え上げた。さ
らに巻き取った金属細線をダイス径140 μｍ、135 μ
ｍ、130 μｍ、125 μｍ、120μｍ及び115 μｍのダイ
ヤモンドダイスを順次用いて冷間伸線を行い、伸線時に
発生する総切断数を数え上げて加工性を評価した。製造
時並びに伸線加工時に発生した切断数を表１に示す。な
お、表１中の切断数は、1000ｍ当たりのものである。
の製造終了後にドラム内よりアモルファス金属細線を順
次巻きとり、製造時に発生した切断数を数え上げた。さ
らに巻き取った金属細線をダイス径140 μｍ、135 μ
ｍ、130 μｍ、125 μｍ、120μｍ及び115 μｍのダイ
ヤモンドダイスを順次用いて冷間伸線を行い、伸線時に
発生する総切断数を数え上げて加工性を評価した。製造
時並びに伸線加工時に発生した切断数を表１に示す。な
お、表１中の切断数は、1000ｍ当たりのものである。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１の結果より、実施例１〜３は、製造時
並びに加工時の切断数が1000m 当たり１切断以下の非常
に優れた生産性及び加工性が実現されていることが明ら
かであり、一方、不活性ガスの導入量がゼロの比較例１
の場合は、製造時並びに伸線加工時のいずれについても
切断数は1000m 当たり８〜１５個であり、生産性と加工
性に劣っていることが明らかである。
並びに加工時の切断数が1000m 当たり１切断以下の非常
に優れた生産性及び加工性が実現されていることが明ら
かであり、一方、不活性ガスの導入量がゼロの比較例１
の場合は、製造時並びに伸線加工時のいずれについても
切断数は1000m 当たり８〜１５個であり、生産性と加工
性に劣っていることが明らかである。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、ノズル中に不活性ガス
を導入して、溶融金属を十分に攪拌させることにより、
溶融金属中の非金属介在物量が低減されるため、金属細
線を製造した場合、製造時の切断数が大幅に減少し、金
属細線の製造性を向上させることができる。また、冷間
伸線などの加工を行った場合にも、伸線時の切断が大幅
に減少するため加工性を向上させることが可能となる。
を導入して、溶融金属を十分に攪拌させることにより、
溶融金属中の非金属介在物量が低減されるため、金属細
線を製造した場合、製造時の切断数が大幅に減少し、金
属細線の製造性を向上させることができる。また、冷間
伸線などの加工を行った場合にも、伸線時の切断が大幅
に減少するため加工性を向上させることが可能となる。
Claims (1)
- 【請求項１】 溶融金属をノズルから噴出させ、冷媒中
で凝固させて金属細線を製造するに際し、ノズル中に不
活性ガスを導入して溶融金属を攪拌させた後に、その溶
融金属をノズルから噴出させ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 |
|---|---|---|---|
| JP26548792A JPH0679413A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 金属細線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26548792A JPH0679413A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 金属細線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0679413A true JPH0679413A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=17417867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26548792A Pending JPH0679413A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 金属細線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679413A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335778B1 (en) * | 1996-08-28 | 2002-01-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Active matrix type liquid crystal display device using driver circuits which latch-in data during horizontal blanking period |
| CN102615259A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-01 | 河南省西保冶材集团有限公司 | 核电机组用无取向洁净硅钢连铸结晶器保护材料 |
| CN106426123A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 宁波伟立机器人科技有限公司 | 一种m型纵走机械手及其使用方法 |
-
1992
- 1992-09-07 JP JP26548792A patent/JPH0679413A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335778B1 (en) * | 1996-08-28 | 2002-01-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Active matrix type liquid crystal display device using driver circuits which latch-in data during horizontal blanking period |
| CN102615259A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-01 | 河南省西保冶材集团有限公司 | 核电机组用无取向洁净硅钢连铸结晶器保护材料 |
| CN106426123A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 宁波伟立机器人科技有限公司 | 一种m型纵走机械手及其使用方法 |
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