JPH09150320A - 放電加工用電極線およびその製造方法 - Google Patents
放電加工用電極線およびその製造方法Info
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- JPH09150320A JPH09150320A JP31262095A JP31262095A JPH09150320A JP H09150320 A JPH09150320 A JP H09150320A JP 31262095 A JP31262095 A JP 31262095A JP 31262095 A JP31262095 A JP 31262095A JP H09150320 A JPH09150320 A JP H09150320A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電加工のより一層の高精度化、かつ、高速
度化を可能にする高引張強度、高導電率の両特性を具備
した放電加工用電極線およびその製造方法を提供するも
のである。 【解決手段】 芯材２を、Ｎｂ粉末またはＮｂ合金粉末
とＣｕ粉末またはＣｕ合金粉末の混合粉末体からなるＮ
ｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体３で囲繞し、そのＮｂ／
Ｃｕ２相分散強化型複合体３をＣｕ−Ｚｎ合金層４で囲
繞したものである。
度化を可能にする高引張強度、高導電率の両特性を具備
した放電加工用電極線およびその製造方法を提供するも
のである。 【解決手段】 芯材２を、Ｎｂ粉末またはＮｂ合金粉末
とＣｕ粉末またはＣｕ合金粉末の混合粉末体からなるＮ
ｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体３で囲繞し、そのＮｂ／
Ｃｕ２相分散強化型複合体３をＣｕ−Ｚｎ合金層４で囲
繞したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤ放電加工に
用いられる放電加工用電極線およびその製造方法に係
り、特に引張強度、導電率に優れた放電加工用電極線お
よびその製造方法に関するものである。
用いられる放電加工用電極線およびその製造方法に係
り、特に引張強度、導電率に優れた放電加工用電極線お
よびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤ放電加工は、走行するワイヤ電極
線と被加工物間の放電現象により被加工物を所定の寸法
に溶断する加工法であり、機械的な切削、切断加工が困
難な金型等の加工に広く用いられている。最近の金型加
工分野においては、より一層の高精度化、かつ、高速度
化の要求が高く、直径０．１ｍｍ以下で、１５０ｋｇｆ
／ｍｍ2 （約１，５００ＭＰａ）以上の高引張強度、２
０％ＩＡＣＳ以上の高導電率特性を有する極細電極線の
出現が待たれている。
線と被加工物間の放電現象により被加工物を所定の寸法
に溶断する加工法であり、機械的な切削、切断加工が困
難な金型等の加工に広く用いられている。最近の金型加
工分野においては、より一層の高精度化、かつ、高速度
化の要求が高く、直径０．１ｍｍ以下で、１５０ｋｇｆ
／ｍｍ2 （約１，５００ＭＰａ）以上の高引張強度、２
０％ＩＡＣＳ以上の高導電率特性を有する極細電極線の
出現が待たれている。
【０００３】この種の電極線としては、引張強度の高い
Ｗ単体電極線が従来から用いられてきた。Ｗ電極線は、
引張強度が約４００ｋｇｆ／ｍｍ2 （約４，０００ＭＰ
ａ）と汎用黄銅電極線の約４倍の強度を有している。こ
のため、Ｗ電極線は、高精度化のために線径を０．１ｍ
ｍ以下に極細化しても、加工精度低下の原因となる電極
線の振動が生じるおそれのない十分な張力を負荷するこ
とができる。しかし、Ｗ自体がレアメタルの一種である
と共に難加工材であり、かつ、電極線が消耗品であるこ
とを考慮に入れると、Ｗを電極線として用いた極細Ｗ電
極線は、非常に高価なものとなってしまう。さらに、Ｗ
電極線を用いた場合、強度が高すぎるために、電極線に
電圧を印加する送り出しリール、および、巻取りリール
の摩耗が激しく、接触抵抗の変化等により不安定な放電
現象が生じやすかった。
Ｗ単体電極線が従来から用いられてきた。Ｗ電極線は、
引張強度が約４００ｋｇｆ／ｍｍ2 （約４，０００ＭＰ
ａ）と汎用黄銅電極線の約４倍の強度を有している。こ
のため、Ｗ電極線は、高精度化のために線径を０．１ｍ
ｍ以下に極細化しても、加工精度低下の原因となる電極
線の振動が生じるおそれのない十分な張力を負荷するこ
とができる。しかし、Ｗ自体がレアメタルの一種である
と共に難加工材であり、かつ、電極線が消耗品であるこ
とを考慮に入れると、Ｗを電極線として用いた極細Ｗ電
極線は、非常に高価なものとなってしまう。さらに、Ｗ
電極線を用いた場合、強度が高すぎるために、電極線に
電圧を印加する送り出しリール、および、巻取りリール
の摩耗が激しく、接触抵抗の変化等により不安定な放電
現象が生じやすかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらのＷ電極線の欠
点を改善すべく、汎用電極線である黄銅（Ｃｕ−３５％
Ｚｎ）電極線とＷ電極線の中間の引張強さを有する高張
力鋼線周囲にＣｕ−Ｚｎ合金層を被覆した複合電極線が
高精度加工用電極線として開発されている（例えば、特
開昭５６−１２６５２８号公報）。
点を改善すべく、汎用電極線である黄銅（Ｃｕ−３５％
Ｚｎ）電極線とＷ電極線の中間の引張強さを有する高張
力鋼線周囲にＣｕ−Ｚｎ合金層を被覆した複合電極線が
高精度加工用電極線として開発されている（例えば、特
開昭５６−１２６５２８号公報）。
【０００５】図３に示すように、この複合電極線１１
は、テンションメンバーである高抗張力鋼１２をコア部
とし、それを囲繞してＣｕ−Ｚｎ合金層１３を配してい
る。これによって、複合電極線１１は引張強度が約１５
０〜２００ｋｇｆ／ｍｍ2 （約１，５００〜２，０００
ＭＰａ）に達し、高精度加工に十分な張力を負荷するこ
とができると共に、送り出しリール、および、巻取りリ
ールとの摩耗が少なくて済む。すなわち、この複合電極
線１１は、適度の引張強度を有すると共に、比較的安価
に供給することができる。
は、テンションメンバーである高抗張力鋼１２をコア部
とし、それを囲繞してＣｕ−Ｚｎ合金層１３を配してい
る。これによって、複合電極線１１は引張強度が約１５
０〜２００ｋｇｆ／ｍｍ2 （約１，５００〜２，０００
ＭＰａ）に達し、高精度加工に十分な張力を負荷するこ
とができると共に、送り出しリール、および、巻取りリ
ールとの摩耗が少なくて済む。すなわち、この複合電極
線１１は、適度の引張強度を有すると共に、比較的安価
に供給することができる。
【０００６】しかしながら、この複合電極線１１は、引
張強度の低いＣｕ−Ｚｎ合金層１２を外層に配している
ため、複合電極線１１として十分な引張強度を確保する
には、複合電極線１１のコア部の高抗張力鋼１２の割合
を大きくしなければならない。しかし、この場合、高抗
張力鋼１２の導電率が１０％ＩＡＣＳ程度しかないた
め、複合電極線１１としての導電率が低下してしまい、
放電加工の高速度化に不可欠な放電加工電流を高くする
ことが困難であるという大きな問題点を有していた。
張強度の低いＣｕ−Ｚｎ合金層１２を外層に配している
ため、複合電極線１１として十分な引張強度を確保する
には、複合電極線１１のコア部の高抗張力鋼１２の割合
を大きくしなければならない。しかし、この場合、高抗
張力鋼１２の導電率が１０％ＩＡＣＳ程度しかないた
め、複合電極線１１としての導電率が低下してしまい、
放電加工の高速度化に不可欠な放電加工電流を高くする
ことが困難であるという大きな問題点を有していた。
【０００７】そこで、本発明は、上記課題を解決し、放
電加工のより一層の高精度化、かつ、高速度化を可能に
する高引張強度、高導電率の両特性を具備した放電加工
用電極線およびその製造方法を提供することにある。
電加工のより一層の高精度化、かつ、高速度化を可能に
する高引張強度、高導電率の両特性を具備した放電加工
用電極線およびその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、芯材を、Ｎｂ粉末またはＮｂ合金
粉末とＣｕ粉末またはＣｕ合金粉末の混合粉末体からな
るＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体で囲繞し、そのＮｂ
／Ｃｕ２相分散強化型複合体をＣｕ−Ｚｎ合金層で囲繞
した放電加工用電極線である。
に請求項１の発明は、芯材を、Ｎｂ粉末またはＮｂ合金
粉末とＣｕ粉末またはＣｕ合金粉末の混合粉末体からな
るＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体で囲繞し、そのＮｂ
／Ｃｕ２相分散強化型複合体をＣｕ−Ｚｎ合金層で囲繞
した放電加工用電極線である。
【０００９】請求項２の発明は、上記芯材が、焼鈍状態
で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の常温引張強さを有する金属
からなる請求項１記載の放電加工用電極線である。
で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の常温引張強さを有する金属
からなる請求項１記載の放電加工用電極線である。
【００１０】請求項３の発明は、芯材を、Ｎｂ粉末また
はＮｂ合金粉末とＣｕ粉末またはＣｕ合金粉末の混合粉
末体からなるＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体で囲繞
し、そのＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体をＣｕ−Ｚｎ
合金層で囲繞した放電加工用電極線の製造方法である。
はＮｂ合金粉末とＣｕ粉末またはＣｕ合金粉末の混合粉
末体からなるＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体で囲繞
し、そのＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体をＣｕ−Ｚｎ
合金層で囲繞した放電加工用電極線の製造方法である。
【００１１】請求項４の発明は、上記芯材の体積率が３
０％以下、上記Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体の体積
率が４０％以上、上記Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積率が６０％
以下である請求項３記載の放電加工用電極線の製造方法
である。
０％以下、上記Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体の体積
率が４０％以上、上記Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積率が６０％
以下である請求項３記載の放電加工用電極線の製造方法
である。
【００１２】請求項５の発明は、上記混合粉末体におけ
るＮｂ粉末またはＮｂ合金粉末の体積率が１０〜９０％
である請求項３記載の放電加工用電極線の製造方法であ
る。
るＮｂ粉末またはＮｂ合金粉末の体積率が１０〜９０％
である請求項３記載の放電加工用電極線の製造方法であ
る。
【００１３】請求項６の発明は、上記芯材が、焼鈍状態
で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の常温引張強さを有する金属
からなる請求項３記載の放電加工用電極線の製造方法で
ある。
で１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の常温引張強さを有する金属
からなる請求項３記載の放電加工用電極線の製造方法で
ある。
【００１４】上記組成範囲の限定理由を以下に説明す
る。
る。
【００１５】Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体の体積率
を４０％以上と限定した理由は、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強
化型複合体の体積率が少なくとも４０％以上ないと、放
電加工時の高精度化および高速度化に必要な特性が得ら
れないためである。また、芯材の体積率を３０％以下に
限定した理由は、粉末押出や伸線時の加工性を確保でき
る程度含有していればよいためである。
を４０％以上と限定した理由は、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強
化型複合体の体積率が少なくとも４０％以上ないと、放
電加工時の高精度化および高速度化に必要な特性が得ら
れないためである。また、芯材の体積率を３０％以下に
限定した理由は、粉末押出や伸線時の加工性を確保でき
る程度含有していればよいためである。
【００１６】Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体の母体と
なる混合粉末体におけるＮｂ粉末またはＮｂ合金粉末の
体積率を１０〜９０％の範囲に限定した理由は、Ｎｂ粉
末またはＮｂ合金粉末の体積率が１０％未満では十分な
引張強度が得られないためである。逆に、Ｎｂ粉末また
はＮｂ合金粉末の体積率が９０％を超えると導電率が大
きく低下してしまうためである。
なる混合粉末体におけるＮｂ粉末またはＮｂ合金粉末の
体積率を１０〜９０％の範囲に限定した理由は、Ｎｂ粉
末またはＮｂ合金粉末の体積率が１０％未満では十分な
引張強度が得られないためである。逆に、Ｎｂ粉末また
はＮｂ合金粉末の体積率が９０％を超えると導電率が大
きく低下してしまうためである。
【００１７】本発明によれば、芯材を中心として、その
周囲に強度メンバーとしてＮｂ粉末またはＮｂ合金粉末
とＣｕ粉末またはＣｕ合金粉末との混合粉末体からなる
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体を配し、その周囲にＣ
ｕ−Ｚｎ合金を配したため、放電加工性に優れていると
共に、高引張強度、高導電率特性を兼ね備えた放電加工
用電極線を得ることができる。
周囲に強度メンバーとしてＮｂ粉末またはＮｂ合金粉末
とＣｕ粉末またはＣｕ合金粉末との混合粉末体からなる
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体を配し、その周囲にＣ
ｕ−Ｚｎ合金を配したため、放電加工性に優れていると
共に、高引張強度、高導電率特性を兼ね備えた放電加工
用電極線を得ることができる。
【００１８】また、複合材の塑性加工では、各構成材間
の変形抵抗の差が大きすぎると、ネッキング現象と称さ
れる塑性不安定現象が発生し、断線などのトラブルが起
こり易くなる。本発明では、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型
複合体の強度、即ち、変形抵抗が高くなるため、塑性不
安定現象の発生を防止するには、変形抵抗の高い材料を
芯材として用いる必要がある。焼鈍状態で、１０ｋｇｆ
／ｍｍ2 以上の常温引張強さを有する金属を用いること
により、常温での減面加工によって歪硬化し、その結
果、塑性不安定現象の発生を防止できると共に、良好な
減面加工性を維持できる。
の変形抵抗の差が大きすぎると、ネッキング現象と称さ
れる塑性不安定現象が発生し、断線などのトラブルが起
こり易くなる。本発明では、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型
複合体の強度、即ち、変形抵抗が高くなるため、塑性不
安定現象の発生を防止するには、変形抵抗の高い材料を
芯材として用いる必要がある。焼鈍状態で、１０ｋｇｆ
／ｍｍ2 以上の常温引張強さを有する金属を用いること
により、常温での減面加工によって歪硬化し、その結
果、塑性不安定現象の発生を防止できると共に、良好な
減面加工性を維持できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００２０】図１に示すように、本発明の放電加工用電
極線１は、芯材２、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体３
およびＣｕ−Ｚｎ合金層４の３つの層から構成されてい
る。
極線１は、芯材２、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体３
およびＣｕ−Ｚｎ合金層４の３つの層から構成されてい
る。
【００２１】芯材２は、粉末押出や伸線時の加工性を確
保すべく配されており、放電加工用電極線１の中心に、
例えば、ＮｂまたはＮｂ合金からなる所定の長さ・直径
を有した円柱状に形成される。
保すべく配されており、放電加工用電極線１の中心に、
例えば、ＮｂまたはＮｂ合金からなる所定の長さ・直径
を有した円柱状に形成される。
【００２２】Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体３は、高
引張強度および高導電率特性を良好にすべく配されてお
り、Ｎｂ粉末またはＮｂ合金粉末とＣｕ粉末またはＣｕ
合金粉末との混合粉末体からなり、芯材２を囲繞して設
けられる。
引張強度および高導電率特性を良好にすべく配されてお
り、Ｎｂ粉末またはＮｂ合金粉末とＣｕ粉末またはＣｕ
合金粉末との混合粉末体からなり、芯材２を囲繞して設
けられる。
【００２３】Ｃｕ−Ｚｎ合金層４は、放電加工性を良好
にすべく配されており、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合
体３を囲繞して設けられる。Ｃｕ−Ｚｎ合金層４として
放電加工特性の良好なＺｎが１０〜５０ｗｔ％添加され
たＣｕ−Ｚｎ合金以外では、冷間で断面減少率５０％以
上の減面加工が可能な金属材料の周囲に、ＺｎまたはＺ
ｎ基合金を被覆した複合体で置き換えてもよい。
にすべく配されており、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合
体３を囲繞して設けられる。Ｃｕ−Ｚｎ合金層４として
放電加工特性の良好なＺｎが１０〜５０ｗｔ％添加され
たＣｕ−Ｚｎ合金以外では、冷間で断面減少率５０％以
上の減面加工が可能な金属材料の周囲に、ＺｎまたはＺ
ｎ基合金を被覆した複合体で置き換えてもよい。
【００２４】次に本発明の方法を説明する。
【００２５】芯材２よりも大きな直径を有するＣｕ−Ｚ
ｎ合金管の中央に、例えば、ＮｂまたはＮｂ合金からな
る所定の長さ・直径を有した円柱状の芯材２を配置す
る。その後、Ｃｕ−Ｚｎ合金管内部の芯材２の周囲にＮ
ｂ粉末またはＮｂ合金粉末とＣｕ粉末またはＣｕ合金粉
末との混合粉末体を充填する。その後、粉末押出や伸線
などの減面加工を施して、強度メンバーとしてＮｂ／Ｃ
ｕ２相分散強化型複合体３を有する放電加工用電極線１
を得る。
ｎ合金管の中央に、例えば、ＮｂまたはＮｂ合金からな
る所定の長さ・直径を有した円柱状の芯材２を配置す
る。その後、Ｃｕ−Ｚｎ合金管内部の芯材２の周囲にＮ
ｂ粉末またはＮｂ合金粉末とＣｕ粉末またはＣｕ合金粉
末との混合粉末体を充填する。その後、粉末押出や伸線
などの減面加工を施して、強度メンバーとしてＮｂ／Ｃ
ｕ２相分散強化型複合体３を有する放電加工用電極線１
を得る。
【００２６】次に、Ｎｂ粉末またはＮｂ合金粉末とＣｕ
粉末またはＣｕ合金粉末との混合粉末体が、高引張強度
特性を有するＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体に変化す
る機構について説明する。
粉末またはＣｕ合金粉末との混合粉末体が、高引張強度
特性を有するＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体に変化す
る機構について説明する。
【００２７】ＮｂとＣｕの混合粉末体は、Ｃｕ−Ｚｎ合
金管に充填された後、粉末押出や伸線などの減面加工に
よって、ＮｂとＣｕの各粉末が圧縮され凝着し、最終的
に片方の金属が分散相となった分散組織に変化する。
金管に充填された後、粉末押出や伸線などの減面加工に
よって、ＮｂとＣｕの各粉末が圧縮され凝着し、最終的
に片方の金属が分散相となった分散組織に変化する。
【００２８】ＮｂとＣｕの各粉末同士の凝着が起こらな
い状態においては、単なる混合粉末体であるため、当然
ながら強度メンバーに要求される特性を示すことはな
く、混合粉末体としての引張強度も非常に低いものであ
る。
い状態においては、単なる混合粉末体であるため、当然
ながら強度メンバーに要求される特性を示すことはな
く、混合粉末体としての引張強度も非常に低いものであ
る。
【００２９】しかし、各粉末同士が凝着してくると、Ｎ
ｂ／Ｃｕの合金の特性を示すようになる。ＮｂはＣｕに
対する固溶度が低いためＣｕ中にＮｂが固溶するのでは
なく、Ｃｕ中にＮｂが分散した分散組織となる。Ｎｂと
Ｃｕの各粉末同士の凝着が始まり、分散組織になるに従
って、最大２５０ｋｇｆ／ｍｍ2 （約２，５００ＭＰ
ａ）に達する引張強度が得られるようになり、放電加工
用電極線１の強度メンバーに要求される特性を満足する
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体３となる。また、分散
組織となった後も、ＣｕをＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複
合体３の構成材の一つとしていることにより、Ｎｂ／Ｃ
ｕ２相分散強化型複合体３は高い導電率特性を有する。
ｂ／Ｃｕの合金の特性を示すようになる。ＮｂはＣｕに
対する固溶度が低いためＣｕ中にＮｂが固溶するのでは
なく、Ｃｕ中にＮｂが分散した分散組織となる。Ｎｂと
Ｃｕの各粉末同士の凝着が始まり、分散組織になるに従
って、最大２５０ｋｇｆ／ｍｍ2 （約２，５００ＭＰ
ａ）に達する引張強度が得られるようになり、放電加工
用電極線１の強度メンバーに要求される特性を満足する
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体３となる。また、分散
組織となった後も、ＣｕをＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複
合体３の構成材の一つとしていることにより、Ｎｂ／Ｃ
ｕ２相分散強化型複合体３は高い導電率特性を有する。
【００３０】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。
る。
【００３１】本発明においては、芯材として、Ｎｂまた
はＮｂ合金からなる芯材２を用いた。芯材２は、加工性
維持に寄与するのみで、放電加工用電極線１の強度特性
または導電率特性に対してほとんど寄与していない。こ
のため、強度メンバーとしての特性を積極的に向上さ
せ、高強度化、高導電率化を図った他の実施の形態を図
２示す。
はＮｂ合金からなる芯材２を用いた。芯材２は、加工性
維持に寄与するのみで、放電加工用電極線１の強度特性
または導電率特性に対してほとんど寄与していない。こ
のため、強度メンバーとしての特性を積極的に向上さ
せ、高強度化、高導電率化を図った他の実施の形態を図
２示す。
【００３２】図２に示すように、本実施の形態の放電加
工用電極線５は、中心に強度メンバーとして、炭素鋼な
どの高抗張力材６を配し、その高抗張力材６を囲繞して
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体７を配し、そのＮｂ／
Ｃｕ２相分散強化型複合体７を囲繞してＣｕ−Ｚｎ合金
層８を配した構造である。
工用電極線５は、中心に強度メンバーとして、炭素鋼な
どの高抗張力材６を配し、その高抗張力材６を囲繞して
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体７を配し、そのＮｂ／
Ｃｕ２相分散強化型複合体７を囲繞してＣｕ−Ｚｎ合金
層８を配した構造である。
【００３３】本実施の形態の放電加工用電極線５は、強
度メンバーとして高抗張力材６を配したことにより、本
発明の放電加工用電極線１よりも引張強度がさらに向上
する。また、高抗張力材６の代わりに、例えば、工業用
純銅あるいは銅合金のような高導電率材を配すること
で、強度的に汎用黄銅電極線と同等以上で、かつ、導電
率に優れた放電加工用電極線を得ることができる。
度メンバーとして高抗張力材６を配したことにより、本
発明の放電加工用電極線１よりも引張強度がさらに向上
する。また、高抗張力材６の代わりに、例えば、工業用
純銅あるいは銅合金のような高導電率材を配すること
で、強度的に汎用黄銅電極線と同等以上で、かつ、導電
率に優れた放電加工用電極線を得ることができる。
【００３４】尚、本発明においては、Ｎｂ／Ｃｕ２相分
散強化型複合体３として、Ｎｂ、Ｃｕの混合粉末体を母
体とするものを用いたが、 （ａ） ＮｂシートとＣｕシートとを単純に重ねた積層
複合体から形成されるＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体 （ｂ） Ｎｂマトリックス中にＣｕを芯材として多数本
埋設した連続繊維型複合体から形成されるＮｂ／Ｃｕ２
相分散強化型複合体 （ｃ） Ｃｕマトリックス中にＮｂを芯材として多数本
埋設した連続繊維型複合体から形成されるＮｂ／Ｃｕ２
相分散強化型複合体 などを用いてもよいことは勿論である。
散強化型複合体３として、Ｎｂ、Ｃｕの混合粉末体を母
体とするものを用いたが、 （ａ） ＮｂシートとＣｕシートとを単純に重ねた積層
複合体から形成されるＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体 （ｂ） Ｎｂマトリックス中にＣｕを芯材として多数本
埋設した連続繊維型複合体から形成されるＮｂ／Ｃｕ２
相分散強化型複合体 （ｃ） Ｃｕマトリックス中にＮｂを芯材として多数本
埋設した連続繊維型複合体から形成されるＮｂ／Ｃｕ２
相分散強化型複合体 などを用いてもよいことは勿論である。
【００３５】次に本発明の実施例を説明する。
【００３６】（実施例１）芯材として工業用純Ｎｂを、
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体の母体である混合粉末
体として粒径約２００μｍのＮｂ粉末と粒径約１００μ
ｍのＣｕ粉末との混合粉末を、Ｃｕ−Ｚｎ層としてＣｕ
−３５％Ｚｎ合金（ＪＩＳ Ｃ２７００）を用いて放電
加工用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−
Ｚｎの体積率を１８（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率
を７２（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の
体積率を６０（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１
０（ｖｏｌ％）、線径を０．１（ｍｍ）とした。
Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体の母体である混合粉末
体として粒径約２００μｍのＮｂ粉末と粒径約１００μ
ｍのＣｕ粉末との混合粉末を、Ｃｕ−Ｚｎ層としてＣｕ
−３５％Ｚｎ合金（ＪＩＳ Ｃ２７００）を用いて放電
加工用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−
Ｚｎの体積率を１８（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率
を７２（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の
体積率を６０（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１
０（ｖｏｌ％）、線径を０．１（ｍｍ）とした。
【００３７】（実施例２）実施例１と同様に、放電加工
用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎ
の体積率を１８（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率を７
２（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の体積
率を６０（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１０
（ｖｏｌ％）、線径を０．０７（ｍｍ）とした。
用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎ
の体積率を１８（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率を７
２（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の体積
率を６０（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１０
（ｖｏｌ％）、線径を０．０７（ｍｍ）とした。
【００３８】（実施例３）実施例１と同様に、放電加工
用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎ
の体積率を１８（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率を７
２（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の体積
率を６０（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１０
（ｖｏｌ％）、線径を０．０５（ｍｍ）とした。
用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎ
の体積率を１８（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率を７
２（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の体積
率を６０（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１０
（ｖｏｌ％）、線径を０．０５（ｍｍ）とした。
【００３９】（実施例４）実施例１と同様に、放電加工
用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎ
の体積率を２５（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率を６
５（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の体積
率を９０（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１０
（ｖｏｌ％）、線径を０．０７（ｍｍ）とした。
用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎ
の体積率を２５（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率を６
５（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の体積
率を９０（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１０
（ｖｏｌ％）、線径を０．０７（ｍｍ）とした。
【００４０】（実施例５）実施例１と同様に、放電加工
用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎ
の体積率を１０（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率を８
０（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の体積
率を１０（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１０
（ｖｏｌ％）、線径を０．０７（ｍｍ）とした。
用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎ
の体積率を１０（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率を８
０（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の体積
率を１０（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１０
（ｖｏｌ％）、線径を０．０７（ｍｍ）とした。
【００４１】（比較例１）芯材として０．２５ｗｔ％炭
素鋼（高抗張力鋼）を、Ｃｕ−Ｚｎ層としてＣｕ−３５
％Ｚｎ合金（ＪＩＳ Ｃ２７００）を用いて放電加工用
電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎの
体積率を３０（ｖｏｌ％）、高抗張力鋼の体積率を７０
（ｖｏｌ％）、線径を０．０７（ｍｍ）とした。
素鋼（高抗張力鋼）を、Ｃｕ−Ｚｎ層としてＣｕ−３５
％Ｚｎ合金（ＪＩＳ Ｃ２７００）を用いて放電加工用
電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎの
体積率を３０（ｖｏｌ％）、高抗張力鋼の体積率を７０
（ｖｏｌ％）、線径を０．０７（ｍｍ）とした。
【００４２】（比較例２）実施例１と同様に、放電加工
用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎ
の体積率を１８（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率を７
２（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の体積
率を５（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１０（ｖ
ｏｌ％）、線径を０．０７（ｍｍ）とした。
用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎ
の体積率を１８（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率を７
２（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の体積
率を５（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１０（ｖ
ｏｌ％）、線径を０．０７（ｍｍ）とした。
【００４３】（比較例３）実施例１と同様に、放電加工
用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎ
の体積率を１８（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率を７
２（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の体積
率を９５（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１０
（ｖｏｌ％）、線径を０．０７（ｍｍ）とした。
用電極線を作製した。放電加工用電極線は、Ｃｕ−Ｚｎ
の体積率を１８（ｖｏｌ％）、Ｎｂ／Ｃｕの体積率を７
２（ｖｏｌ％）、かつ、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂ粉末の体積
率を９５（ｖｏｌ％）、Ｎｂ（芯材）の体積率を１０
（ｖｏｌ％）、線径を０．０７（ｍｍ）とした。
【００４４】各例における放電加工用電極線の諸元およ
び引張強度、導電率特性を表１に示す。
び引張強度、導電率特性を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】表１からわかるように、実施例１〜５にお
いては、いずれも引張強度が１５０ｋｇｆ／ｍｍ
2 （１，４７０ＭＰａ）以上で、かつ、２０％ＩＡＣＳ
以上の導電率を有しており、非常に優れた引張強度特性
および導電率特性を示している。これに対して、比較例
１は、引張強度は２０５ｋｇｆ／ｍｍ2 （約２，０００
ＭＰａ）を有しており、引張強度特性は優れているもの
の、芯材として導電率の低い炭素鋼（高抗張力鋼）を用
いているため、導電率は１２％ＩＡＣＳしかなく、導電
率特性が劣っている。比較例２は、Ｎｂ／Ｃｕ中のＣｕ
の比率が多いため、非常に優れた導電率特性を示すが、
Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂの比率が少ない（５ｗｔ％未満）た
め、引張強度特性が劣っている。比較例３は逆に、優れ
た引張強度特性を示すが、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂの比率が
多い（９０ｗｔ％超）ため（Ｎｂ／Ｃｕ中のＣｕの比率
が少ないため）、導電率特性が劣っている。
いては、いずれも引張強度が１５０ｋｇｆ／ｍｍ
2 （１，４７０ＭＰａ）以上で、かつ、２０％ＩＡＣＳ
以上の導電率を有しており、非常に優れた引張強度特性
および導電率特性を示している。これに対して、比較例
１は、引張強度は２０５ｋｇｆ／ｍｍ2 （約２，０００
ＭＰａ）を有しており、引張強度特性は優れているもの
の、芯材として導電率の低い炭素鋼（高抗張力鋼）を用
いているため、導電率は１２％ＩＡＣＳしかなく、導電
率特性が劣っている。比較例２は、Ｎｂ／Ｃｕ中のＣｕ
の比率が多いため、非常に優れた導電率特性を示すが、
Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂの比率が少ない（５ｗｔ％未満）た
め、引張強度特性が劣っている。比較例３は逆に、優れ
た引張強度特性を示すが、Ｎｂ／Ｃｕ中のＮｂの比率が
多い（９０ｗｔ％超）ため（Ｎｂ／Ｃｕ中のＣｕの比率
が少ないため）、導電率特性が劣っている。
【００４７】本実施例から、複合則によりＮｂ／Ｃｕ２
相分散強化型複合体分のみの引張強度を逆算すると、実
施例３において最大約２５０ｋｇｆ／ｍｍ2 （約２，５
００ＭＰａ）となる。したがって、引張強度が最大でも
約１００ｋｇｆ／ｍｍ2 （約１，０００ＭＰａ）しかな
いＣｕ−Ｚｎ合金とＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体と
を複合する場合は、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体の
体積率を少なくとも４０％以上にしないと、放電加工の
より一層の高精度、高速度化に必要な、高引張強度特性
および高導電率特性を得ることができないことがわか
る。
相分散強化型複合体分のみの引張強度を逆算すると、実
施例３において最大約２５０ｋｇｆ／ｍｍ2 （約２，５
００ＭＰａ）となる。したがって、引張強度が最大でも
約１００ｋｇｆ／ｍｍ2 （約１，０００ＭＰａ）しかな
いＣｕ−Ｚｎ合金とＮｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体と
を複合する場合は、Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体の
体積率を少なくとも４０％以上にしないと、放電加工の
より一層の高精度、高速度化に必要な、高引張強度特性
および高導電率特性を得ることができないことがわか
る。
【００４８】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、強度メン
バーとして、Ｎｂ粉末またはＮｂ合金粉末とＣｕ粉末ま
たはＣｕ合金粉末との混合粉末体を母体とするＮｂ／Ｃ
ｕ２相分散強化型複合体を配しているため、高引張強
度、高導電率を有する放電加工用電極線を得ることがで
きるという優れた効果を発揮する。
バーとして、Ｎｂ粉末またはＮｂ合金粉末とＣｕ粉末ま
たはＣｕ合金粉末との混合粉末体を母体とするＮｂ／Ｃ
ｕ２相分散強化型複合体を配しているため、高引張強
度、高導電率を有する放電加工用電極線を得ることがで
きるという優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の放電加工用電極線の断面を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の放電加工用電極線の他の実施の形態の
断面を示す図である。
断面を示す図である。
【図３】従来の放電加工用電極線の断面を示す図であ
る。
る。
１，５ 放電加工用電極線 ２ ＮｂまたはＮｂ合金（芯材） ３，７ Ｎｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体 ４，８ Ｃｕ−Ｚｎ合金層 ６ 高抗張力材（芯材）
フロントページの続き (72)発明者 山中 務 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 木村 守男 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内 (72)発明者 木村 孝光 茨城県日立市川尻町４丁目10番１号 日立 電線株式会社豊浦工場内
Claims (6)
- 【請求項１】 芯材を、Ｎｂ粉末またはＮｂ合金粉末と
Ｃｕ粉末またはＣｕ合金粉末の混合粉末体からなるＮｂ
／Ｃｕ２相分散強化型複合体で囲繞し、そのＮｂ／Ｃｕ
２相分散強化型複合体をＣｕ−Ｚｎ合金層で囲繞したこ
とを特徴とする放電加工用電極線。 - 【請求項２】 上記芯材が、焼鈍状態で１０ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 以上の常温引張強さを有する金属からなる請求項１
記載の放電加工用電極線。 - 【請求項３】 芯材を、Ｎｂ粉末またはＮｂ合金粉末と
Ｃｕ粉末またはＣｕ合金粉末の混合粉末体からなるＮｂ
／Ｃｕ２相分散強化型複合体で囲繞し、そのＮｂ／Ｃｕ
２相分散強化型複合体をＣｕ−Ｚｎ合金層で囲繞したこ
とを特徴とする放電加工用電極線の製造方法。 - 【請求項４】 上記芯材の体積率が３０％以下、上記Ｎ
ｂ／Ｃｕ２相分散強化型複合体の体積率が４０％以上、
上記Ｃｕ−Ｚｎ合金の体積率が６０％以下である請求項
３記載の放電加工用電極線の製造方法。 - 【請求項５】 上記混合粉末体におけるＮｂ粉末または
Ｎｂ合金粉末の体積率が１０〜９０％である請求項３記
載の放電加工用電極線の製造方法。 - 【請求項６】 上記芯材が、焼鈍状態で１０ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 以上の常温引張強さを有する金属からなる請求項３
記載の放電加工用電極線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31262095A JPH09150320A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 放電加工用電極線およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31262095A JPH09150320A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 放電加工用電極線およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09150320A true JPH09150320A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=18031399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31262095A Pending JPH09150320A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 放電加工用電極線およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09150320A (ja) |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP31262095A patent/JPH09150320A/ja active Pending
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