JPS6034613B2 - 高強度低膨脹合金線の製造方法 - Google Patents
高強度低膨脹合金線の製造方法Info
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- JPS6034613B2 JPS6034613B2 JP5147080A JP5147080A JPS6034613B2 JP S6034613 B2 JPS6034613 B2 JP S6034613B2 JP 5147080 A JP5147080 A JP 5147080A JP 5147080 A JP5147080 A JP 5147080A JP S6034613 B2 JPS6034613 B2 JP S6034613B2
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- wire
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/525—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高強度低膨張合金線の製造方法、特に１００ｋ
９／微以上の引張強さを有するＦｅ−Ｎｉ系合金線の轍
性を表わす捻回値の改良に関するものである。
９／微以上の引張強さを有するＦｅ−Ｎｉ系合金線の轍
性を表わす捻回値の改良に関するものである。
従来から低膨張合金としては、ィンバ−として知られる
Ｆｅ−３６％Ｎｉ、コバールとして知られるＦｅ−２９
％Ｎｉ−１７％Ｃｏ等のＦｅ−Ｎｉ系合金が知られてい
るが、それらの強度は冷間加工度が９０％以上となって
も高々８０〜９０ｋ９／秘であり、一方捻回値は２００
回前後のすぐれた鋤性を具えていた。
Ｆｅ−３６％Ｎｉ、コバールとして知られるＦｅ−２９
％Ｎｉ−１７％Ｃｏ等のＦｅ−Ｎｉ系合金が知られてい
るが、それらの強度は冷間加工度が９０％以上となって
も高々８０〜９０ｋ９／秘であり、一方捻回値は２００
回前後のすぐれた鋤性を具えていた。
最近、高強度で、低膨張係数の合金線が、例えば低弛度
の架空送電線（ＡＣＳＲ）の中心部用の線としてその開
発が望まれており、これには引張強さが１００ｋ９／嫌
以上、例えば１３０〜１４０ｋ９／柵と非常に高く、か
つ線膨張係数が室温〜３００℃で平均５．０×１０‐６
／℃以下と低い膨張特性を有する材料が要求されている
。これは、強度については通常のＦｅ−Ｎｉ系合金より
５０％以上も増加させる必要があり、特にこの場合の鞠
性の低下が材料開発上大きな障害となっていた。通常の
軟鋼では線引きされる加工度の大きさによって、３種類
の捻回形式を示すことが知られている（金属便覧、改訂
３版、第１４１１頁参照）。
の架空送電線（ＡＣＳＲ）の中心部用の線としてその開
発が望まれており、これには引張強さが１００ｋ９／嫌
以上、例えば１３０〜１４０ｋ９／柵と非常に高く、か
つ線膨張係数が室温〜３００℃で平均５．０×１０‐６
／℃以下と低い膨張特性を有する材料が要求されている
。これは、強度については通常のＦｅ−Ｎｉ系合金より
５０％以上も増加させる必要があり、特にこの場合の鞠
性の低下が材料開発上大きな障害となっていた。通常の
軟鋼では線引きされる加工度の大きさによって、３種類
の捻回形式を示すことが知られている（金属便覧、改訂
３版、第１４１１頁参照）。
鋼線の場合は「試験片全体が一様にねじれるＨ形、試験
片の一部分より小ピッチの捻回が長さ方向に伝播してゆ
くＰ形、局部的に捻回が集中するＬ形の３種類の形式が
観察され、Ｌ形は捻回値が１０回以下となり、又Ｐ形は
捻回値自体は大きいが、２０〜１００回と大きくばらつ
くため、工業用材料としての均一性を保証するには、冷
間加工度を使用サイズに合せて調節して、Ｈ形の捻回形
式、すなわち均一捻回を示すように製造するのが通常の
方法である。本発明者は、種々の添加元素を配合したＦ
ｅ−Ｎｉ系合金に冷間加工を施して素線を製造し、その
引張強さ、捻回特性、膨張特性を調査した。
片の一部分より小ピッチの捻回が長さ方向に伝播してゆ
くＰ形、局部的に捻回が集中するＬ形の３種類の形式が
観察され、Ｌ形は捻回値が１０回以下となり、又Ｐ形は
捻回値自体は大きいが、２０〜１００回と大きくばらつ
くため、工業用材料としての均一性を保証するには、冷
間加工度を使用サイズに合せて調節して、Ｈ形の捻回形
式、すなわち均一捻回を示すように製造するのが通常の
方法である。本発明者は、種々の添加元素を配合したＦ
ｅ−Ｎｉ系合金に冷間加工を施して素線を製造し、その
引張強さ、捻回特性、膨張特性を調査した。
その結果、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、ＡＩ、Ｃｒ、Ｃ、Ｓｉ、Ｍ
ｎ等を加えてマトリックスであるＦｅ一Ｎｉ合金の加工
硬化性を高め、冷間加工によって、素綾の引張強さは１
３０〜１４０ｋｇ／地程度になり、又室温から３００℃
までの平均熱膨張係数は３〜５×１０‐６／℃の値を得
た。捻回形式については、鋼線の如く冷間加工度の変化
による形式差異はなく、調査した範囲ではすべてＰ形の
捻回形式を示す、製造方法によっては数回〜１００回前
後と非常に大きなバラツキを示し、工業用材料としての
均一性が認められないばかりでなく、鋤性の目安として
見ると使用に耐えない低い値のものであることが判明し
た。本発明は、上述の欠点を解消するため成されたもの
で、Ｆｅ−Ｎｉ系合金線の製造方法において、熱間加工
による傷を除去するため、冷間加工工程において、皮剥
および歪み取り燐鈍を適当な工程中で行なうことにより
、１００ｋ９／嫌以上の引張強さを保有せしめても、飛
躍的に捻回特性が改良され、靭性に富んだ、高強度で、
かつ低膨張係数を有する合金線を製造する方法を提供せ
んとするものである。本発明は、最終使用サイズで１０
０ｋ９／紘以上の引張強さを保有せしめたＦｅ−Ｎｉ系
合金線を製造する方法において、皮剥後又は皮剥後の伸
線途中で歪み取り焼鈍を施すことにより、最終製品の捻
回特性が改良されたことを特徴とする高強度低膨張合金
線の製造方法である。
ｎ等を加えてマトリックスであるＦｅ一Ｎｉ合金の加工
硬化性を高め、冷間加工によって、素綾の引張強さは１
３０〜１４０ｋｇ／地程度になり、又室温から３００℃
までの平均熱膨張係数は３〜５×１０‐６／℃の値を得
た。捻回形式については、鋼線の如く冷間加工度の変化
による形式差異はなく、調査した範囲ではすべてＰ形の
捻回形式を示す、製造方法によっては数回〜１００回前
後と非常に大きなバラツキを示し、工業用材料としての
均一性が認められないばかりでなく、鋤性の目安として
見ると使用に耐えない低い値のものであることが判明し
た。本発明は、上述の欠点を解消するため成されたもの
で、Ｆｅ−Ｎｉ系合金線の製造方法において、熱間加工
による傷を除去するため、冷間加工工程において、皮剥
および歪み取り燐鈍を適当な工程中で行なうことにより
、１００ｋ９／嫌以上の引張強さを保有せしめても、飛
躍的に捻回特性が改良され、靭性に富んだ、高強度で、
かつ低膨張係数を有する合金線を製造する方法を提供せ
んとするものである。本発明は、最終使用サイズで１０
０ｋ９／紘以上の引張強さを保有せしめたＦｅ−Ｎｉ系
合金線を製造する方法において、皮剥後又は皮剥後の伸
線途中で歪み取り焼鈍を施すことにより、最終製品の捻
回特性が改良されたことを特徴とする高強度低膨張合金
線の製造方法である。
本発明において、Ｆｅ−Ｎｉ系合金線とは、Ｆｅ−Ｎｉ
合金線、もしくはこれにＭｏ、Ｗ、Ｔｉ、ＡＩ、Ｃｒ、
Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ等の添加元素を添加した合金線、又はこ
れらの合金線の表面にＡＩ、Ｎｉ又はＺｎ等の他の金属
を被覆した線を意味する。本発明者は、前述の欠点を故
良すべく、種々の製造方法およびそれらによって得られ
た素線を調査した結果、熱間加工工程における傷を除去
するための皮剥加工の後又は皮剥加工後の伸線途中で、
歪み取り暁鎚を実施することにより、１００ｋ９／紘以
上の引張強さを保有せしめても、飛躍的に捻回特性が改
良できることを見出したものである。
合金線、もしくはこれにＭｏ、Ｗ、Ｔｉ、ＡＩ、Ｃｒ、
Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ等の添加元素を添加した合金線、又はこ
れらの合金線の表面にＡＩ、Ｎｉ又はＺｎ等の他の金属
を被覆した線を意味する。本発明者は、前述の欠点を故
良すべく、種々の製造方法およびそれらによって得られ
た素線を調査した結果、熱間加工工程における傷を除去
するための皮剥加工の後又は皮剥加工後の伸線途中で、
歪み取り暁鎚を実施することにより、１００ｋ９／紘以
上の引張強さを保有せしめても、飛躍的に捻回特性が改
良できることを見出したものである。
Ｆｅ−Ｎｉ系合金線は前述の如く、Ｐ形と言う極めて変
形量が激しい捻回形態を示し、表面における歪みは大き
なものとなる。
形量が激しい捻回形態を示し、表面における歪みは大き
なものとなる。
皮剥のように表面に大きな残留歪みが残される場合には
、その後の伸線加工によっても、表面の歪みは大きく残
ったままとなり、最終使用サイズにおける表面組さによ
っては、大きな凹凸のある場合、一種の切欠き効果によ
り、変形が大さし、捻回議験において凹凸部分で破断し
てしまい、捻回値自体も数回〜１００回と、大きな欠陥
の存在形により大きくばらつくことが判明した。そのた
め皮剥後又は皮剥後の伸線途中で歪み取り焼鎚を入れて
、皮剥時表面に蓄えられた加工歪みを除去することによ
り、その後の伸線加工による最終サイズまでの冷間加工
後においても、表面の歪みが大きく残ることがなく、最
終サイズの表面凹凸が２０仏の程度となっても、優れた
捻回特性を示すことを見出した。本発明において、Ｆｅ
−Ｎｉ系合金線の最終使用サイズでの引張強さを１００
ｋ９／桝以上と規定したのは、１００ｋ９／桝未満の通
常のＦｅ−Ｎｉ系合金線、例えばＮｊを３５〜４２％含
んだＦｅ−Ｎｉ合金線では、引張強さが、強加工を加え
た状態でも８０〜９０ｋ９／秘と低く、皮剥の歪み取り
競鈍を施さなくとも、捻回特性が１８０〜２００回と優
れており、引張強ミ１００ｋ９／孫以上で初めて捻回特
性が急激に劣化するためである。
、その後の伸線加工によっても、表面の歪みは大きく残
ったままとなり、最終使用サイズにおける表面組さによ
っては、大きな凹凸のある場合、一種の切欠き効果によ
り、変形が大さし、捻回議験において凹凸部分で破断し
てしまい、捻回値自体も数回〜１００回と、大きな欠陥
の存在形により大きくばらつくことが判明した。そのた
め皮剥後又は皮剥後の伸線途中で歪み取り焼鎚を入れて
、皮剥時表面に蓄えられた加工歪みを除去することによ
り、その後の伸線加工による最終サイズまでの冷間加工
後においても、表面の歪みが大きく残ることがなく、最
終サイズの表面凹凸が２０仏の程度となっても、優れた
捻回特性を示すことを見出した。本発明において、Ｆｅ
−Ｎｉ系合金線の最終使用サイズでの引張強さを１００
ｋ９／桝以上と規定したのは、１００ｋ９／桝未満の通
常のＦｅ−Ｎｉ系合金線、例えばＮｊを３５〜４２％含
んだＦｅ−Ｎｉ合金線では、引張強さが、強加工を加え
た状態でも８０〜９０ｋ９／秘と低く、皮剥の歪み取り
競鈍を施さなくとも、捻回特性が１８０〜２００回と優
れており、引張強ミ１００ｋ９／孫以上で初めて捻回特
性が急激に劣化するためである。
又皮剥後又は皮剥後の伸線途中で歪み取り焼錨を施すの
は、皮剥による表面歪みを蛾鈍により除去することによ
り、その後冷間加工で最終サイズにまで仕上げても、優
れた捻回特性が得られるからである。この歪み取り競鈍
は、皮剥後又は皮剥後の伸線途中でのいずれで行っても
良く、最終使用サイズにおける引張強さを調節すること
ができ、いずれの場合も優れた捻回特性が得られる。又
この歪み取り焼鈍の温度範囲は５５０ｏ 〜９５０午０
が好ましく、５５０℃未満では歪み取りに効果なく、９
５０ｏｏを越えると強度が著しく低下する。
は、皮剥による表面歪みを蛾鈍により除去することによ
り、その後冷間加工で最終サイズにまで仕上げても、優
れた捻回特性が得られるからである。この歪み取り競鈍
は、皮剥後又は皮剥後の伸線途中でのいずれで行っても
良く、最終使用サイズにおける引張強さを調節すること
ができ、いずれの場合も優れた捻回特性が得られる。又
この歪み取り焼鈍の温度範囲は５５０ｏ 〜９５０午０
が好ましく、５５０℃未満では歪み取りに効果なく、９
５０ｏｏを越えると強度が著しく低下する。
又Ｆｅ−Ｎ；系合金線の上にＡＩ、Ｎｉ、Ｚｎ等の他の
金属を被覆する場合には、金属被覆前に歪み取り焼鎚を
施すことが好ましく、もし被覆後歪み取り焼錨を施した
場合には、Ｆｅ−Ｎｉ系合金芯材と外被金属との間で金
属間化合物層を生成し、捻回特性を劣化させる。以下、
本発明の実施例を述べる。
金属を被覆する場合には、金属被覆前に歪み取り焼鎚を
施すことが好ましく、もし被覆後歪み取り焼錨を施した
場合には、Ｆｅ−Ｎｉ系合金芯材と外被金属との間で金
属間化合物層を生成し、捻回特性を劣化させる。以下、
本発明の実施例を述べる。
実施例 １：
表１に示す組成のＦｅ−Ｎｉ系合金を溶製した後、真空
中で脱ガス処理を行ない、１００側少のィンゴットに鋳
造した。
中で脱ガス処理を行ない、１００側少のィンゴットに鋳
造した。
このィンゴットを熱間鍛造、熱間圧延により１２肋◇の
線村とした。この線村の熱間加工時の表面傷を取り除く
ため、皮剥工程を遜して９．０側Ｊの皮剥線とした。そ
の後表２に示す各種線径および暁錨温度で歪み取り競鈍
を施し、最終サイズの４．０側？まで伸線加工を行なっ
た。比較のため皮剥線を歪み取り競＊錨なしで４．山肌
少まで伸線したものを作成した。４．仇ゆでの線の特曲
ま表２に示す通りである。
線村とした。この線村の熱間加工時の表面傷を取り除く
ため、皮剥工程を遜して９．０側Ｊの皮剥線とした。そ
の後表２に示す各種線径および暁錨温度で歪み取り競鈍
を施し、最終サイズの４．０側？まで伸線加工を行なっ
た。比較のため皮剥線を歪み取り競＊錨なしで４．山肌
少まで伸線したものを作成した。４．仇ゆでの線の特曲
ま表２に示す通りである。
表 １表 ２
注） ※印、線膨脹係数を示す。
表２より、本発明方法による合金線は、歪み取り焼鈍し
ない比較例に比べ、強度、線膨張係数は同等であるが、
捻回特性が飛躍的に改良されていることが分る。
ない比較例に比べ、強度、線膨張係数は同等であるが、
捻回特性が飛躍的に改良されていることが分る。
なおこの４．０肌中での表面凹凸は、本発明による合金
線が７〜２０仏で、比較例が６〜２１仏でほぼ同程度で
あった。実施例 ２： 表３に示す組成のＦｅ−Ｎｊ系合金を溶製し、実施例１
と同様の工程により１２側めの線材を作成した。
線が７〜２０仏で、比較例が６〜２１仏でほぼ同程度で
あった。実施例 ２： 表３に示す組成のＦｅ−Ｎｊ系合金を溶製し、実施例１
と同様の工程により１２側めの線材を作成した。
この線村の熱間加工時の表面傷を取り除くため、皮剥工
程を通した後、１０．４柳◇に伸線した。
程を通した後、１０．４柳◇に伸線した。
この１０．４肋◇の線のそのまま、および８５０００の
温度で歪み取り焼鈍を施したものについて、約２０仏肌
粗度で表面研磨した後、その外周に厚さ０．５帆のＡＩ
層を連続的に被覆し、強制潤滑伸線により４．８側めま
で伸線して複合線を作成した。４．８側めの複合線の特
性は表４に示す通りである。
温度で歪み取り焼鈍を施したものについて、約２０仏肌
粗度で表面研磨した後、その外周に厚さ０．５帆のＡＩ
層を連続的に被覆し、強制潤滑伸線により４．８側めま
で伸線して複合線を作成した。４．８側めの複合線の特
性は表４に示す通りである。
表 ４
注）印、綾膨脹係数を示す。
表 ３
表４より、本発明による合金線は、歪み取り焼錨なしの
比較例に比べ、強度、線膨張係数は同等であるが、捻回
特性が飛躍的に改良されていることが分る。
比較例に比べ、強度、線膨張係数は同等であるが、捻回
特性が飛躍的に改良されていることが分る。
以上述べたように、最終使用サイズで１００ｋ９／桝以
上の引張強さを保有せしめたＦｅ−Ｎｉ系合金線を製造
する方法において、従来の方法では捻回値の低下が激し
いものであったが、本発明は、皮剥後又は皮剥後の伸線
途中で歪み取り焼鈍を施すため、皮剥により、熱間加工
時の傷を除去して最終サイズでの表面の凹凸を小さくす
ると共に、歪み取り焼鎚により、皮剥時の加工歪みを除
去するので、強度、線膨張係数等の特性を低下させずに
、捻回値が飛躍的に改良され、籾性に富んだ高強度低膨
張合金線を製造し得る利点がある。
上の引張強さを保有せしめたＦｅ−Ｎｉ系合金線を製造
する方法において、従来の方法では捻回値の低下が激し
いものであったが、本発明は、皮剥後又は皮剥後の伸線
途中で歪み取り焼鈍を施すため、皮剥により、熱間加工
時の傷を除去して最終サイズでの表面の凹凸を小さくす
ると共に、歪み取り焼鎚により、皮剥時の加工歪みを除
去するので、強度、線膨張係数等の特性を低下させずに
、捻回値が飛躍的に改良され、籾性に富んだ高強度低膨
張合金線を製造し得る利点がある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 最終使用サイズで１００ｋｇ／ｍｍ＾２以上の引張
強さを保有せしめたＦｅ−Ｎｉ系合金線を製造する方法
において、皮剥後又は皮剥後の伸線途中で歪み取り焼鈍
を施すことを特徴とする高強度低膨張合金線の製造方法
。 ２ 歪み取り焼鈍が５５０℃〜９５０℃の温度範囲で行
われる特許請求の範囲第１項記載の高強度低膨張合金線
の製造方法。 ３ Ｆｅ−Ｎｉ系合金線が、表面にＡｌ、Ｎｉ又はＺｎ
が被覆されたＦｅ−Ｎｉ系合金線であり、歪み取り焼鈍
が上記Ａｌ、Ｎｉ又はＺｎ被覆前に行われる特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の高強度低膨張合金線の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147080A JPS6034613B2 (ja) | 1980-04-17 | 1980-04-17 | 高強度低膨脹合金線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147080A JPS6034613B2 (ja) | 1980-04-17 | 1980-04-17 | 高強度低膨脹合金線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56146829A JPS56146829A (en) | 1981-11-14 |
| JPS6034613B2 true JPS6034613B2 (ja) | 1985-08-09 |
Family
ID=12887825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5147080A Expired JPS6034613B2 (ja) | 1980-04-17 | 1980-04-17 | 高強度低膨脹合金線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6034613B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6164853A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-03 | Toshiba Corp | 管内部品用素材とその製造方法 |
-
1980
- 1980-04-17 JP JP5147080A patent/JPS6034613B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56146829A (en) | 1981-11-14 |
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