JPH08253847A - Ｔｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメント - Google Patents
Ｔｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントInfo
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- JPH08253847A JPH08253847A JP5758295A JP5758295A JPH08253847A JP H08253847 A JPH08253847 A JP H08253847A JP 5758295 A JP5758295 A JP 5758295A JP 5758295 A JP5758295 A JP 5758295A JP H08253847 A JPH08253847 A JP H08253847A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｆｅ族系の非晶質金属に比べて格段に優れた
耐食性を有し、人体への安全性も高く、Ａｌ系非晶質金
属に比べて高い熱的安定性を有するＴｉ−Ｚｒ系非晶質
金属フィラメントを提供することを目的とし、とりわけ
伸線加工や撚り線加工などを可能とする優れた加工性を
有するＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントを提供する 【構成】 実質的に円形断面を有する加工性に優れたＴ
ｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントであって、このフィ
ラメントは、原子％による組成が （Ｔｉ1-X ＺｒX ）100-y Ｍy ［式中、ＭはＣｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅよりなる群から
選択された１種又は２種以上の元素であり、０．０３≦
ｘ≦０．９７，１５≦ｙ≦７５である。］で表されるこ
とを特徴とするＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメント。
耐食性を有し、人体への安全性も高く、Ａｌ系非晶質金
属に比べて高い熱的安定性を有するＴｉ−Ｚｒ系非晶質
金属フィラメントを提供することを目的とし、とりわけ
伸線加工や撚り線加工などを可能とする優れた加工性を
有するＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントを提供する 【構成】 実質的に円形断面を有する加工性に優れたＴ
ｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントであって、このフィ
ラメントは、原子％による組成が （Ｔｉ1-X ＺｒX ）100-y Ｍy ［式中、ＭはＣｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅよりなる群から
選択された１種又は２種以上の元素であり、０．０３≦
ｘ≦０．９７，１５≦ｙ≦７５である。］で表されるこ
とを特徴とするＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメント。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、断面が円形であるＴ
ｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントに関するものであ
る。さらに詳しくは、この発明は、急冷凝固状態におい
て実質的に円形断面を有し、かつ加工性と靱性とに優
れ、高い強度を有するＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメ
ントに関するものである。
ｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントに関するものであ
る。さらに詳しくは、この発明は、急冷凝固状態におい
て実質的に円形断面を有し、かつ加工性と靱性とに優
れ、高い強度を有するＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメ
ントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術と課題】従来より、溶融状態の合金を急冷
することにより、薄帯状、フィラメント状および粉粒体
状等の種々の形状を有する非晶質金属材料が得られるこ
とはよく知られている。このうちの非晶質金属薄帯は、
単ロール法、双ロール法等の方法によって容易に製造で
き、これまでにもＦｅ族系、Ｔｉ系、Ｚｒ系、Ａｌ系等
の合金系において数多くの非晶質金属薄帯が作製されて
いる。なかでも、Ｔｉ系及びＺｒ系非晶質金属はＦｅ族
系の非晶質金属に比べて格段に優れた耐食性を有し、人
体への安全性も高く、Ａｌ系非晶質金属に比べて１５０
℃以上も高い結晶化温度を有し、かつ高い熱的安定性を
示すことから、従来のＦｅ族系やＡｌ系非晶質金属とは
異なった新しいタイプの非晶質金属材料として種々の分
野への応用が期待されている。
することにより、薄帯状、フィラメント状および粉粒体
状等の種々の形状を有する非晶質金属材料が得られるこ
とはよく知られている。このうちの非晶質金属薄帯は、
単ロール法、双ロール法等の方法によって容易に製造で
き、これまでにもＦｅ族系、Ｔｉ系、Ｚｒ系、Ａｌ系等
の合金系において数多くの非晶質金属薄帯が作製されて
いる。なかでも、Ｔｉ系及びＺｒ系非晶質金属はＦｅ族
系の非晶質金属に比べて格段に優れた耐食性を有し、人
体への安全性も高く、Ａｌ系非晶質金属に比べて１５０
℃以上も高い結晶化温度を有し、かつ高い熱的安定性を
示すことから、従来のＦｅ族系やＡｌ系非晶質金属とは
異なった新しいタイプの非晶質金属材料として種々の分
野への応用が期待されている。
【０００３】しかしながら、単ロール法及び双ロール法
によって作製可能な材料は、厚さが２０〜４０μｍの薄
帯形状に限られ、工業的応用には制約があった。また、
粉粒状非晶質合金については、ガスアトマイズ法等によ
る作製が可能とされているが、ガスアトマイズ法によっ
て作製可能な材料は、その粒径が２０〜６０μｍの粉末
形状のみに限られているため、この場合にも工業的には
その用途は非常に限定されていた。
によって作製可能な材料は、厚さが２０〜４０μｍの薄
帯形状に限られ、工業的応用には制約があった。また、
粉粒状非晶質合金については、ガスアトマイズ法等によ
る作製が可能とされているが、ガスアトマイズ法によっ
て作製可能な材料は、その粒径が２０〜６０μｍの粉末
形状のみに限られているため、この場合にも工業的には
その用途は非常に限定されていた。
【０００４】これに対し、フィラメントは、折り曲げ力
に対して強い反発力を有するとともに、捻り力が加わっ
たときに大きなトルクを発生させることができ、しかも
金網状に編んだり、織布にすることができる等の利点を
有するため、薄帯や粉末に比べて有用であり、中でも円
形断面を有するフィラメントは工業的価値が高いと考え
られている。
に対して強い反発力を有するとともに、捻り力が加わっ
たときに大きなトルクを発生させることができ、しかも
金網状に編んだり、織布にすることができる等の利点を
有するため、薄帯や粉末に比べて有用であり、中でも円
形断面を有するフィラメントは工業的価値が高いと考え
られている。
【０００５】このような円形断面を有する非晶質金属フ
ィラメントを製造する場合には、薄帯や粉末に比べて極
めて高度な技術が必要とされている。たとえば従来では
円形断面を有するフィラメントは、特開昭５６−１６５
０１６号公報及び特開昭５７−７９０５２号公報に記載
された回転液中紡糸法によって作製されており、これま
でに８０〜２５０μｍ程度の線径を有する種々の非晶質
金属フィラメントが得られている。また、特開平６−２
６４２００号公報には、その技術を利用してフィラメン
ト状のＴｉ系非晶質金属が作製できることが記載されて
いる。
ィラメントを製造する場合には、薄帯や粉末に比べて極
めて高度な技術が必要とされている。たとえば従来では
円形断面を有するフィラメントは、特開昭５６−１６５
０１６号公報及び特開昭５７−７９０５２号公報に記載
された回転液中紡糸法によって作製されており、これま
でに８０〜２５０μｍ程度の線径を有する種々の非晶質
金属フィラメントが得られている。また、特開平６−２
６４２００号公報には、その技術を利用してフィラメン
ト状のＴｉ系非晶質金属が作製できることが記載されて
いる。
【０００６】しかしながら、この発明の発明者らが特開
平６−２６４２００号公報の記載に基づいてＴｉ−Ｚｒ
系非晶質金属フィラメントの作製を回転液中紡糸法によ
り試みたところ、溶湯と冷媒との反応が避けられず、作
製されたフィラメントは微細な結晶を含む非晶質からな
るものであるか、あるいは構造緩和の大幅に進行した非
晶質からなるものしか得られないことが判明した。そし
て、作製されたフィラメントの強度や曲げ靱性は、非晶
質薄帯に比べて劣っており、また、線径斑も多く、伸線
加工や撚り線加工等の加工を施す際に破断や破壊が頻繁
に生じる加工性の乏しいフィラメントであった。
平６−２６４２００号公報の記載に基づいてＴｉ−Ｚｒ
系非晶質金属フィラメントの作製を回転液中紡糸法によ
り試みたところ、溶湯と冷媒との反応が避けられず、作
製されたフィラメントは微細な結晶を含む非晶質からな
るものであるか、あるいは構造緩和の大幅に進行した非
晶質からなるものしか得られないことが判明した。そし
て、作製されたフィラメントの強度や曲げ靱性は、非晶
質薄帯に比べて劣っており、また、線径斑も多く、伸線
加工や撚り線加工等の加工を施す際に破断や破壊が頻繁
に生じる加工性の乏しいフィラメントであった。
【０００７】この発明は、以上の事情に鑑みてなされた
ものであり、従来技術の欠点を解消して、Ｆｅ族系の非
晶質金属に比べて格段に優れた耐食性を有し、人体への
安全性も高く、Ａｌ系非晶質金属に比べて高い熱的安定
性を有するＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントを提供
することを目的とし、とりわけ伸線加工や撚り線加工等
を可能とする優れた加工性を有するＴｉ−Ｚｒ系非晶質
金属フィラメントを提供することを目的とするものであ
る。
ものであり、従来技術の欠点を解消して、Ｆｅ族系の非
晶質金属に比べて格段に優れた耐食性を有し、人体への
安全性も高く、Ａｌ系非晶質金属に比べて高い熱的安定
性を有するＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントを提供
することを目的とし、とりわけ伸線加工や撚り線加工等
を可能とする優れた加工性を有するＴｉ−Ｚｒ系非晶質
金属フィラメント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】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、実質的に円形断面を有する加工
性に優れたＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントであっ
て、このフィラメントは、原子％による組成が （Ｔｉ1-X ＺｒX ）100-y Ｍy ［式中、ＭはＣｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅよりなる群から
選択された１種又は２種以上の元素であり、０．０３≦
ｘ≦０．９７，１５≦ｙ≦７５である］で表されること
を特徴とするＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントを提
供する。
を解決するものとして、実質的に円形断面を有する加工
性に優れたＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントであっ
て、このフィラメントは、原子％による組成が （Ｔｉ1-X ＺｒX ）100-y Ｍy ［式中、ＭはＣｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅよりなる群から
選択された１種又は２種以上の元素であり、０．０３≦
ｘ≦０．９７，１５≦ｙ≦７５である］で表されること
を特徴とするＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントを提
供する。
【０００９】すなわち、この発明者らは、実質的に円形
断面を有するＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントを特
定の組成範囲で形成することにより、加工性と靱性に優
れ、高い強度を備えたＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメ
ントが実現されるという事実を見い出し、この知見に基
づいて発明を完成した。さらに詳しく説明すると、この
発明のＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントは、非晶質
相を得るために、上記の原子％による組成において、Ｔ
ｉとＺｒの合計含有量に対するＺｒ含有量の比率（ｘ）
が０．０３以上０．９７以下であることが必要であり、
さらには０．０５以上０．９５以下であることが好まし
い。ＴｉとＺｒの合計含有量に対するＺｒ含有量の比率
（ｘ）が０．０３未満又は０．９７を越える場合には、
結晶質相が析出するために得られたフィラメントは脆い
ものとなり、加工性に乏しく実用的ではない。
断面を有するＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントを特
定の組成範囲で形成することにより、加工性と靱性に優
れ、高い強度を備えたＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメ
ントが実現されるという事実を見い出し、この知見に基
づいて発明を完成した。さらに詳しく説明すると、この
発明のＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントは、非晶質
相を得るために、上記の原子％による組成において、Ｔ
ｉとＺｒの合計含有量に対するＺｒ含有量の比率（ｘ）
が０．０３以上０．９７以下であることが必要であり、
さらには０．０５以上０．９５以下であることが好まし
い。ＴｉとＺｒの合計含有量に対するＺｒ含有量の比率
（ｘ）が０．０３未満又は０．９７を越える場合には、
結晶質相が析出するために得られたフィラメントは脆い
ものとなり、加工性に乏しく実用的ではない。
【００１０】また、この発明のＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属
フィラメントにおいては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅか
ら選択された１種又は２種以上の元素を含み、その合計
含有量（ｙ）としては、１５原子％以上７５原子％以下
であることが必要であり、２０原子％以上７０原子％以
下であることが好ましい。Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅか
ら選択される１種又は２種以上の元素の合計含有量が１
５原子％未満又は７５原子％を越える場合には、結晶質
相が析出するために得られたフィラメントは脆いものと
なり、加工性が乏しく実用的ではない。
フィラメントにおいては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅか
ら選択された１種又は２種以上の元素を含み、その合計
含有量（ｙ）としては、１５原子％以上７５原子％以下
であることが必要であり、２０原子％以上７０原子％以
下であることが好ましい。Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅか
ら選択される１種又は２種以上の元素の合計含有量が１
５原子％未満又は７５原子％を越える場合には、結晶質
相が析出するために得られたフィラメントは脆いものと
なり、加工性が乏しく実用的ではない。
【００１１】さらに、この発明のＴｉ−Ｚｒ系非晶質金
属フィラメントは、その断面が実質的に円形断面を有す
ることが必要である。ここでいう「実質的に円形断面」
とは、フィラメントの任意の断面において、曲率半径が
線径の０．４倍以上０．６倍以下の範囲である曲線部分
により、全周の長さの８０％以上が構成された断面を意
味するものである。さらにこの発明においては、曲率半
径が線径の０．４倍以上０．６倍以下の範囲である曲線
部分により、全周の長さの８５％以上が構成される断面
からなることがより好ましい。
属フィラメントは、その断面が実質的に円形断面を有す
ることが必要である。ここでいう「実質的に円形断面」
とは、フィラメントの任意の断面において、曲率半径が
線径の０．４倍以上０．６倍以下の範囲である曲線部分
により、全周の長さの８０％以上が構成された断面を意
味するものである。さらにこの発明においては、曲率半
径が線径の０．４倍以上０．６倍以下の範囲である曲線
部分により、全周の長さの８５％以上が構成される断面
からなることがより好ましい。
【００１２】曲率半径が線径の０．４倍以上０．６倍以
下の範囲である曲線部分が、全周の長さの８０％未満で
ある断面を有するフィラメントにおいては、実質的に円
形断面の範疇から外れるため、室温付近において伸線加
工する際に破断する頻度が高くなり加工性が低下する。
また、この発明のＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメント
の線径としては、２００μｍ以下であることが好まし
い。より好ましくは、１００μｍ以下である。線径が２
００μｍを超えると実質的に円形断面を有していても、
靱性（曲げ靱性）が悪化する傾向が認められる。
下の範囲である曲線部分が、全周の長さの８０％未満で
ある断面を有するフィラメントにおいては、実質的に円
形断面の範疇から外れるため、室温付近において伸線加
工する際に破断する頻度が高くなり加工性が低下する。
また、この発明のＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメント
の線径としては、２００μｍ以下であることが好まし
い。より好ましくは、１００μｍ以下である。線径が２
００μｍを超えると実質的に円形断面を有していても、
靱性（曲げ靱性）が悪化する傾向が認められる。
【００１３】なお、ここでいう「線径」とは、任意の断
面における最大径と最小径との平均のことである。 ま
た、この発明のＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントに
おいては、フィラメントの線径斑すなわち長手方向の線
径変動（線径分布）が３０％以下であることが好まし
く、２５％以下であることがさらに好ましい。ここでい
う「線径斑」とは、１ｍの長さを持つフィラメント中、
ランダムに１０点の断面の線径を測定し、線径の最大値
と最小値との差を１０断面の平均線径で割り、その値を
１００倍して得られる値で定義されるものである。線径
斑が３０％を越える場合には、たとえ前記組成の非晶質
単相からなるフィラメントであっても、室温付近におい
て伸線加工する際に破断する頻度が高くなる傾向が認め
られる。
面における最大径と最小径との平均のことである。 ま
た、この発明のＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントに
おいては、フィラメントの線径斑すなわち長手方向の線
径変動（線径分布）が３０％以下であることが好まし
く、２５％以下であることがさらに好ましい。ここでい
う「線径斑」とは、１ｍの長さを持つフィラメント中、
ランダムに１０点の断面の線径を測定し、線径の最大値
と最小値との差を１０断面の平均線径で割り、その値を
１００倍して得られる値で定義されるものである。線径
斑が３０％を越える場合には、たとえ前記組成の非晶質
単相からなるフィラメントであっても、室温付近におい
て伸線加工する際に破断する頻度が高くなる傾向が認め
られる。
【００１４】また、この発明のＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属
フィラメントにおいて、非晶質状態を保持し優れた加工
性を損なわない範囲内で、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｖ、Ｃｒ、
Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｐｄ及びＰｂからなる群より選択さ
れた１種又は２種以上の元素を１５原子％以下含有させ
ることができる。前記の添加元素を含有させることによ
り、フィラメントの引張強度等の機械的性質や耐熱性、
耐食性等を向上させることができる。
フィラメントにおいて、非晶質状態を保持し優れた加工
性を損なわない範囲内で、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｖ、Ｃｒ、
Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｐｄ及びＰｂからなる群より選択さ
れた１種又は２種以上の元素を１５原子％以下含有させ
ることができる。前記の添加元素を含有させることによ
り、フィラメントの引張強度等の機械的性質や耐熱性、
耐食性等を向上させることができる。
【００１５】この発明のＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラ
メントを製造するに当たっては、上記組成の合金を溶融
し、その溶湯を高速運動している固体冷媒に接触させる
と同時に又は接触させた後に、溶融合金の表面張力によ
り円形断面を形成させる液体急冷法等を採用することが
できる。液体急冷法としては、例えば、J.Vac.Sci.Tech
nol.,Vol11,No.6(1974)1067-1071に記載されている方法
が挙げられる。この方法は、坩堝中で合金を溶融し、そ
の溶融合金に回転している先端の鋭利なロールを接触さ
せることにより、微少量の合金をロール回転方向に連続
して接触させ、かつ合金の表面張力により円形断面を有
するフィラメントを製造する方法である。
メントを製造するに当たっては、上記組成の合金を溶融
し、その溶湯を高速運動している固体冷媒に接触させる
と同時に又は接触させた後に、溶融合金の表面張力によ
り円形断面を形成させる液体急冷法等を採用することが
できる。液体急冷法としては、例えば、J.Vac.Sci.Tech
nol.,Vol11,No.6(1974)1067-1071に記載されている方法
が挙げられる。この方法は、坩堝中で合金を溶融し、そ
の溶融合金に回転している先端の鋭利なロールを接触さ
せることにより、微少量の合金をロール回転方向に連続
して接触させ、かつ合金の表面張力により円形断面を有
するフィラメントを製造する方法である。
【００１６】また、特開昭４８−４３４０号公報、特公
昭５２−２２８９７号公報等に記載されている公知の方
法を利用することもできる。たとえば、特開昭４８−４
３４０号公報に記載の方法によれば、真空中あるいはア
ルゴン等の不活性ガス雰囲気下で合金をセラミックス製
の坩堝中で溶融した後に、これを１０００〜８０００ｒ
ｐｍで回転しているＣｕ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗ等の金属ある
いはその合金からなる直径１０〜１００ｃｍの先端の鋭
利なロールと接触させ、ロール回転方向にフィラメント
を連続して紡糸することにより、この発明のＴｉ−Ｚｒ
系非晶質金属フィラメントを得ることができる。
昭５２−２２８９７号公報等に記載されている公知の方
法を利用することもできる。たとえば、特開昭４８−４
３４０号公報に記載の方法によれば、真空中あるいはア
ルゴン等の不活性ガス雰囲気下で合金をセラミックス製
の坩堝中で溶融した後に、これを１０００〜８０００ｒ
ｐｍで回転しているＣｕ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗ等の金属ある
いはその合金からなる直径１０〜１００ｃｍの先端の鋭
利なロールと接触させ、ロール回転方向にフィラメント
を連続して紡糸することにより、この発明のＴｉ−Ｚｒ
系非晶質金属フィラメントを得ることができる。
【００１７】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、この発明に
ついてさらに具体的に説明する。 実施例１〜１４、比較例１〜１３ 表１及び表２に示す各種組成からなる合金をセラミック
ス坩堝中で溶融させ、アルゴン雰囲気下、２０００ｒｐ
ｍで回転している直径２０ｃｍ程度で先端が鋭利なロー
ルと接触させ、ロール回転方向に溶融合金を連続して紡
糸することにより金属フィラメントを作製した。
ついてさらに具体的に説明する。 実施例１〜１４、比較例１〜１３ 表１及び表２に示す各種組成からなる合金をセラミック
ス坩堝中で溶融させ、アルゴン雰囲気下、２０００ｒｐ
ｍで回転している直径２０ｃｍ程度で先端が鋭利なロー
ルと接触させ、ロール回転方向に溶融合金を連続して紡
糸することにより金属フィラメントを作製した。
【００１８】次に、作製したフィラメントについて、そ
の組織、強度、靱性（密着曲げ）、真円度、平均線径、
線径斑及び加工性を測定した。その結果を表１及び表２
に示す。組織については、Ｘ線回折法により非晶質特有
のハローパターンが得られた状態を非晶質と判定し、結
晶質相からの回折線が観察された場合には非晶質相を含
んでいても結晶質と判定した。強度については、インス
トロン引張試験機を用い、長さ２０ｍｍの金属フィラメ
ント１０本を４．２×１０-4のひずみ速度で引張試験を
行ない、平均破断強度を求めた。
の組織、強度、靱性（密着曲げ）、真円度、平均線径、
線径斑及び加工性を測定した。その結果を表１及び表２
に示す。組織については、Ｘ線回折法により非晶質特有
のハローパターンが得られた状態を非晶質と判定し、結
晶質相からの回折線が観察された場合には非晶質相を含
んでいても結晶質と判定した。強度については、インス
トロン引張試験機を用い、長さ２０ｍｍの金属フィラメ
ント１０本を４．２×１０-4のひずみ速度で引張試験を
行ない、平均破断強度を求めた。
【００１９】また、靱性については、密着曲げが可能か
否かにより判定した。さらに、真円度については、断面
を光学顕微鏡により１０点観察し、それぞれの断面につ
いて、曲率半径が０．４×Ｄ以上０．６×Ｄ以下（Ｄは
線径を表す）の範囲である部分の、断面周囲に対する長
さ割合（百分率）を算出し、その平均値を示した。
否かにより判定した。さらに、真円度については、断面
を光学顕微鏡により１０点観察し、それぞれの断面につ
いて、曲率半径が０．４×Ｄ以上０．６×Ｄ以下（Ｄは
線径を表す）の範囲である部分の、断面周囲に対する長
さ割合（百分率）を算出し、その平均値を示した。
【００２０】平均線径については、断面の最大径と最小
径の平均値を線径とし、１０点の断面について各々の線
径を測定し、その平均値を求めた。さらに、線径斑につ
いては、１０断面の線径の中での最大値と最小値との差
を平均線径で割り、その値を１００倍してフィラメント
の線径斑を算出した。フィラメントの加工性について
は、一回の減面率が約10％であるダイヤモンドダイスを
複数枚用い、室温において１ｍの急冷凝固フィラメント
を伸線加工し、合計の減面率が５０％以上となるまで伸
線を行った際に発生する破断回数で判断した。なお、伸
線時の破断回数が５０回を越えた場合は、伸線加工性が
ないものとして伸線を中止した。
径の平均値を線径とし、１０点の断面について各々の線
径を測定し、その平均値を求めた。さらに、線径斑につ
いては、１０断面の線径の中での最大値と最小値との差
を平均線径で割り、その値を１００倍してフィラメント
の線径斑を算出した。フィラメントの加工性について
は、一回の減面率が約10％であるダイヤモンドダイスを
複数枚用い、室温において１ｍの急冷凝固フィラメント
を伸線加工し、合計の減面率が５０％以上となるまで伸
線を行った際に発生する破断回数で判断した。なお、伸
線時の破断回数が５０回を越えた場合は、伸線加工性が
ないものとして伸線を中止した。
【００２１】表１より明らかなように、実施例１〜１４
に示した、実質的に円形断面を有するこの発明のＴｉ−
Ｚｒ系非晶質金属フィラメントは、１６００ＭＰａ以上
の高強度を有し、密着曲げが可能な靱性に富んだフィラ
メントであり、実施例１〜１４のいずれのフィラメント
についても、減面率が５０％以上の伸線加工に際し、ほ
とんど破断を生じない優れた加工性を有していた。
に示した、実質的に円形断面を有するこの発明のＴｉ−
Ｚｒ系非晶質金属フィラメントは、１６００ＭＰａ以上
の高強度を有し、密着曲げが可能な靱性に富んだフィラ
メントであり、実施例１〜１４のいずれのフィラメント
についても、減面率が５０％以上の伸線加工に際し、ほ
とんど破断を生じない優れた加工性を有していた。
【００２２】一方、表２より明らかなように、比較例１
の現在一般的に使用されているＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金
は、引張強度が１０００ＭＰａであり、この発明のＴｉ
−Ｚｒ系非晶質金属に比べてその強度は非常に低かっ
た。また、比較例２〜９に示したフィラメントの場合に
は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅよりなる群から選択され
た１種又は２種以上の元素の含有量が、この発明の組成
範囲を逸脱しているために、結晶質相を生じ、靱性に乏
しく伸線加工時に切断が頻繁に発生する加工性の低いフ
ィラメントであり、実用上用いることができないもので
あった。
の現在一般的に使用されているＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金
は、引張強度が１０００ＭＰａであり、この発明のＴｉ
−Ｚｒ系非晶質金属に比べてその強度は非常に低かっ
た。また、比較例２〜９に示したフィラメントの場合に
は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅよりなる群から選択され
た１種又は２種以上の元素の含有量が、この発明の組成
範囲を逸脱しているために、結晶質相を生じ、靱性に乏
しく伸線加工時に切断が頻繁に発生する加工性の低いフ
ィラメントであり、実用上用いることができないもので
あった。
【００２３】さらに、比較例１０〜１３に示したフィラ
メントの場合には、Ｔｉ含有量とＺｒ含有量との和に対
しＺｒ含有量がこの発明の組成範囲を逸脱しているため
結晶質相を生じ、靱性に乏しく伸線加工時に切断が頻繁
に発生する加工性の低いフィラメントであり、実用に供
することができないものであった。
メントの場合には、Ｔｉ含有量とＺｒ含有量との和に対
しＺｒ含有量がこの発明の組成範囲を逸脱しているため
結晶質相を生じ、靱性に乏しく伸線加工時に切断が頻繁
に発生する加工性の低いフィラメントであり、実用に供
することができないものであった。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】比較例１４、１５ 表３に示す各種組成からなる合金をセラミックス坩堝中
で溶融させ、アルゴン雰囲気下４０００ｒｐｍで回転し
ている直径２０ｃｍ程度で先端が鋭利なロールと接触さ
せ、ロール回転方向に溶融合金を連続して紡糸すること
により金属フィラメントを作製した。次に作製したフィ
ラメントの組織、強度、靱性（密着曲げ）、真円度、平
均線径及び線径斑、加工性を実施例１と同じ方法で評価
した。その結果を表３に示す。
で溶融させ、アルゴン雰囲気下４０００ｒｐｍで回転し
ている直径２０ｃｍ程度で先端が鋭利なロールと接触さ
せ、ロール回転方向に溶融合金を連続して紡糸すること
により金属フィラメントを作製した。次に作製したフィ
ラメントの組織、強度、靱性（密着曲げ）、真円度、平
均線径及び線径斑、加工性を実施例１と同じ方法で評価
した。その結果を表３に示す。
【００２７】表３の結果から明らかなように、比較例１
４、１５に示した、真円度が８０％未満で実質的に円形
断面を有しない非晶質フィラメントは、強度、靱性は良
好であるが、加工性に乏しく、伸線時に切断を頻繁に発
生する実用性の低いフィラメントであった。比較例１６ 原子％による組成がＴｉ40Ｚｒ10Ｃｕ50である合金を石
英管中でアルゴン雰囲気下にて溶融した後に、４０００
ｒｐｍで回転する直径２０ｃｍの銅ロール上に孔径３０
０μｍφの石英ノズルからアルゴンガス噴出圧１ｋｇ／
ｃｍ2 で噴出させ、急冷凝固させて、巾約１．５ｍｍ、
厚さ約２１μｍ、長さ１０ｍのＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属
薄帯を作製した。このときのノズルと回転ロール面との
距離は１ｍｍ以下であり、アルゴン雰囲気中において薄
帯の作製を行った。作製した薄帯について、実施例１と
同様に、組織、強度、靱性（密着曲げ）、組織、真円
度、平均線径及び線径斑、加工性を測定した。なお、線
径については、断面の面積と同じ面積になる円の直径を
相当線径として評価した。その結果を表３に示す。
４、１５に示した、真円度が８０％未満で実質的に円形
断面を有しない非晶質フィラメントは、強度、靱性は良
好であるが、加工性に乏しく、伸線時に切断を頻繁に発
生する実用性の低いフィラメントであった。比較例１６ 原子％による組成がＴｉ40Ｚｒ10Ｃｕ50である合金を石
英管中でアルゴン雰囲気下にて溶融した後に、４０００
ｒｐｍで回転する直径２０ｃｍの銅ロール上に孔径３０
０μｍφの石英ノズルからアルゴンガス噴出圧１ｋｇ／
ｃｍ2 で噴出させ、急冷凝固させて、巾約１．５ｍｍ、
厚さ約２１μｍ、長さ１０ｍのＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属
薄帯を作製した。このときのノズルと回転ロール面との
距離は１ｍｍ以下であり、アルゴン雰囲気中において薄
帯の作製を行った。作製した薄帯について、実施例１と
同様に、組織、強度、靱性（密着曲げ）、組織、真円
度、平均線径及び線径斑、加工性を測定した。なお、線
径については、断面の面積と同じ面積になる円の直径を
相当線径として評価した。その結果を表３に示す。
【００２８】表３より明らかなように、単ロール法で作
製した非晶質薄帯は、この発明による真円度では１０％
に相当し、実質的に円形断面を有しておらず、線径斑
（断面面積変動）が少なく靱性に優れていても、伸線加
工を行なった際には破断を生じやすく、加工性の乏しい
材料であった。
製した非晶質薄帯は、この発明による真円度では１０％
に相当し、実質的に円形断面を有しておらず、線径斑
（断面面積変動）が少なく靱性に優れていても、伸線加
工を行なった際には破断を生じやすく、加工性の乏しい
材料であった。
【００２９】
【表３】
【００３０】
【発明の効果】この発明によって、高い強度を有し、ま
た、伸線加工等の加工も容易に行なうことの可能なＴｉ
−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントが実現できる。さら
に、このフィラメントは、優れた加工性と靱性とを有す
るため、工業資材用フィラメントとして各種強度材や複
合材料用補強材として広い分野への応用が可能である。
た、伸線加工等の加工も容易に行なうことの可能なＴｉ
−Ｚｒ系非晶質金属フィラメントが実現できる。さら
に、このフィラメントは、優れた加工性と靱性とを有す
るため、工業資材用フィラメントとして各種強度材や複
合材料用補強材として広い分野への応用が可能である。
フロントページの続き (71)出願人 000004640 日本発条株式会社 神奈川県横浜市金沢区福浦３丁目10番地 (72)発明者 増本 健 宮城県仙台市青葉区上杉３丁目８番22号 (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内無番地 川内住宅 11−806 (72)発明者 網谷 健児 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内 (72)発明者 勝矢 晃弘 神奈川県横浜市金沢区福浦３丁目10番地 日本発条株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 実質的に円形断面を有するＴｉ−Ｚｒ系
非晶質金属フィラメントであって、このフィラメント
は、原子％による組成が （Ｔｉ1-X ＺｒX ）100-y Ｍy ［式中、ＭはＣｕ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＦｅよりなる群から
選択された１種又は２種以上の元素であり、０．０３≦
ｘ≦０．９７、１５≦ｙ≦７５である］で表されること
を特徴とするＴｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5758295A JPH08253847A (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | Ｔｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5758295A JPH08253847A (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | Ｔｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08253847A true JPH08253847A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=13059855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5758295A Pending JPH08253847A (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | Ｔｉ−Ｚｒ系非晶質金属フィラメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08253847A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002180217A (ja) * | 2000-10-05 | 2002-06-26 | Citizen Watch Co Ltd | 合金とその製造方法及び時計外装部品とその製造方法 |
| WO2002053791A1 (fr) | 2000-12-27 | 2002-07-11 | Japan Science And Technology Corporation | Alliage amorphe à base de cuivre |
| WO2004106575A1 (en) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | Korea Institute Of Industrial Technology | Cu-based amorphous alloy composition |
| WO2003101697A3 (de) * | 2002-05-30 | 2005-01-20 | Leibniz Inst Fuer Festkoerper | Hochfeste, plastisch verformbare formkörper aus titanlegierungen |
| US6896750B2 (en) | 2002-10-31 | 2005-05-24 | Howmet Corporation | Tantalum modified amorphous alloy |
| KR100701027B1 (ko) * | 2005-04-19 | 2007-03-29 | 연세대학교 산학협력단 | 연성이 우수한 단일상 비정질 합금 |
| JP2009052131A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-03-12 | Tohoku Univ | Ｔｉ−Ｃｕ−Ｚｒ−Ｐｄ金属ガラス合金 |
| CN105177470A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-12-23 | 北方民族大学 | 一种钛基非晶纤维及其制备方法 |
| CN107829046A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-03-23 | 湖南理工学院 | 一种含铁的铜基块体非晶合金及其制备工艺 |
| CN108070800A (zh) * | 2016-11-14 | 2018-05-25 | 中国科学院金属研究所 | 一种具有新型微观组织的Ti基非晶合金复合材料及其制备方法 |
| CN108144988A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-12 | 兰州理工大学 | 一种Zr基块体非晶合金热塑成形工艺参数的确定方法 |
| CN109518099A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-03-26 | 河北工业大学 | 一种非晶纳米花材料及其制备方法 |
| CN110952042A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 天津大学 | 一种不含铝元素的锆基伪高熵非晶合金材料及其制备方法 |
| CN112779479A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-11 | 东莞宜安新材料研究院有限公司 | 一种低密度高强钛基非晶材料及其制备方法 |
-
1995
- 1995-03-16 JP JP5758295A patent/JPH08253847A/ja active Pending
Cited By (19)
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| US8470103B2 (en) | 2000-12-27 | 2013-06-25 | Japan Science And Technology Agency | Method of making a Cu-base bulk amorphous alloy |
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