JPS62107819A - 非晶質合金線材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野） この発明は、非晶質合金線材の製造方法に関し、とくに
薄帯を素材として線材を作製する場合における有利な製
造法を提案しようとするものである。

（従来の技術） Ｆｅ−３あるいはＦｅ−Ｂ−３ｉ等の金属−半金屈系の
溶融合金を、１σ〜１σ℃／秒程度の冷却速度で夏固さ
せると、原子配列が規Ｒ１的な結晶構造をとらないいわ
ゆる非晶質合金が１与られる。かかる非晶質合金は、す
ぐれた高強１度のみならず、高い比抵抗、極低鉄損、高
透磁率および高耐食性など種々の特徴ある性質をそなえ
ている。

非晶質合金の多くは、単ロールや双ロールによる液体急
冷法で製造され、リボン状の形態をしているが、非晶質
状態を維持しながら凝固させるには結晶化温度以下まで
超急冷させねばならず、そのため非晶質合金リボンの最
大板厚には自ら限界があった。たとえば有用な諸性質が
見出されているＦｅ基、Ｎｉ基およびＣＯ基合金等にお
いては、この最大板厚は高々　１００ＩＩＩｎ程度であ
り、従って用途にも制限がでてくる。

ところで非晶質合金線材は、その高強度、高靭性を活か
した補強素材として、有利な形態であるが、その製造法
として特開昭５５−６４９４８号および特開昭５６−１
６５０１６８各公報に開示されでいるような回転液中紡
糸法を用い、直接線材を製造する場合は、製品の断面積
、およびノズル孔の消耗やノズル詰り等を考慮すると、
リボンを製造する場合に比較して生産性は極めて低いと
ころに問題があった。また山型ロールによるメルトエク
ストラクション法は、ノズル関係の問題は解消されるも
のの、線材断面形状を厳密に制御することは難しく、と
りわけ円形のものを得るのは困難であった。

この点、特開昭５６−１２８６１６号公報では細いリボ
ンを線引きして円形断面の線材を作る方法が提案されて
いる。しかし非晶質合金リボンの表面は超急冷時に生成
した強固な酸化膜で被覆されているため、ダイス口を通
して引き抜くことによって、中空の無い断面形状が得ら
れる場合でさえ、圧接のときに見られるような金属結合
が生じた一体物とすることはできなかった。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したとおり非晶質合金線材な工業的に製造する方法
としての従来法は、以下に整理するような問題点を残し
ていた。

すなわち、 （１）溶融合金な１プロセスのみで線材にしようとする
と、不可避的に高生産性を得ることができない。またそ
れに伴い単位生産機あたりのノズル寿命等が類かくなら
ざる３得ないのでコスト高にもなる。

（２）一方非晶質合金リボンを装作し、次いで巻き締め
によって線材な得る場合には、前述したように、リボン
表面の酸化膜の存在のため、線引の減径率を高くしても
一体物までの圧接はほとんど不可能である。とくに広幅
のリボンを細いリボンにスリットし、しかるのち巻き締
め、線引きによって線材とする場合は、多くの非晶質合
金の硬度は極めて高いことから、スリット刃を損傷させ
易いという不利だけでなく、元来狭巾スリットは難しい
という問題があった。

（問題点な解決するための手段） この発明においては、上述した如き従来技術の問題を解
決すべく次の工程を提案する。

すなわち高生産性を維持しながら、非晶質合金を製造す
るには、リボン状の形態にせざるを得ない。しかし裸の
非晶質合金リボンでは、スリット工程にも、引抜き工程
にも前述した問題がある。

これを解決するのは表面処理による潤滑性および圧着性
の改善でめる。しかし有機高分子樹脂被膜等による潤滑
能の改善は、一方で圧着を完全に不可能とする不利があ
る。

この点の解決策としてこの発明において提案する表面処
理は、非晶質合金素材よりも軟質の金属の被覆処理を施
すことによるスリット性の付与および圧着性の改善であ
る。殊に圧着性の改善にとって重要なのは強固な酸化膜
を形成しない金属をめっき処理によって被覆することで
ある。

すなわちこの発明は、非晶質合金薄帯の表面に、Ｚｎ、
　　Ｓｎ、　　Ｃｄ、　　Ｐｂ、　　Ｆｅ、　　Ｎｉ、
　　Ｃｏ、　　Ｃｕ、Ａ（ｌおよびＡｕのうちから選ん
だ一種または二種以上の金属からなる金属めっきまたは
合金めっきを施し、ついで幅方向に巻き締めて線状体と
することを特徴とする非晶質合金線材の製造方法である
。

またこの発明においては、巻き締めを施すべき非晶質合
金薄帯として、広幅の非晶質合金薄帯にめっき処理を施
したのち、長手方向にスリットして適切な板幅としたも
のを有利に用いることができる。

以下この発明を具体的に説明する。

この発明においては、はじめに非晶質合金薄帯を製造す
る。製造法は必ずしも単ロール法に限定するものではな
いが、溶融合金をスリット状のノズルから、高速回転す
る内部水冷銅ロール表面に射出して、超急冷凝固させ、
リボン状の非晶質合金薄帯を製造する単ロール法がとり
わけ有利に適合する。

次いで、潤滑性および圧着性の改善のために、薄帯表面
に金属または合金のめつき処理を施すが、かかる被覆金
属としては非晶質合金よりも軟質であることが不可欠で
あり、かような素材としてはＺｎ、　Ｓｎ、　Ｃｄ、　
　Ｐｂ、　　Ｆｅ、　Ｎｉ、　Ｃｏ、　Ｃｕ、　ＡＱお
よびＡｕのうちから選ばれた一種または二種以上の金属
または合金が有利に適合する。

なお超忌冷凝固時に、非晶質合金リボン表面は強固な酸
化膜で覆われているので、電解処理に先立って、酸化膜
を除去することが望ましい。かかる酸化膜除去方法とし
ては、化学的方法でも機械的方法でもいずれでもよいが
、表面処理直前にブラシング等により典械的に研磨する
ことで、均一な電気めっきができ、ついで巻き締め、引
抜き処理を施すことによって、圧着性の良い中実の非晶
質合金線材が得られるのである。

（作用） 板厚３０虜のＦｅ−Ｂ−３ｉ系非晶質合金リボン表面に
片面当り　１ｐずつのＺｎめっきを施したところ、１酬
中程度に容易にスリットすることができた。この点金属
めっきを施さずに、裸の非晶質合金リボンをそのままで
　１Ｍ巾にスリットしようとした場合には、リボンの切
り欠き等が生じ易く、長尺の狭巾リボンを得ることはで
きなかった。このようなスリット性の著しい改善は軟質
金属の表面被覆による潤滑性の向上によるものと考えら
れる。

次いで２ｎめっきを施した１４５Ｍ巾の非晶質合金リボ
ンを巻き締め、引抜いて中実線材としたが、かような誉
き締め、引抜き工程における線材断面の変化を第１図に
示す。

減径率の上昇とともに、中空のない線材が得られ、最終
的には表面の金属めっき層で、相接する部分が互いに圧
着し、完全に一体化した一本の線材にまで成形すること
ができた。

なお、巻き締め、引抜き工程は、全長にわたって巻き締
めた後、引抜いてもよいし、先ず一端からの巻き締めを
先行させ、その後引き扱きを遅らせて施す併行処理とし
てもよい。

このように充分に圧接された非晶質合金線材においては
、１８０度曲げを行っても、接着面ではく離することは
なかった。

Ｆｅ−３ｉ−Ｂ非晶質合金リボンの抗張力は３２０ｋｇ
／ｍｍ’であったが、片面１ＪＪＲずつのＺｎめっきを
施し、スリット後巻き締めして、５０％相当の断面積縮
小率に対応する線引き加工を加えたところ、抗張力は３
４０ｋｇ／ｍｍ’まで層大した。

この発明に従い金属めっき後、線引き加工を行うことに
よるもう一つの利点は、耐食性の向上が得られることで
ある。たとえばＦｅ−Ｂ−３ｉ系非晶質合金の場合、指
触後、１ケ月間苗内に放置すると、赤錆の多量発生が観
察されるようになるが、ｌｎやＮｉの薄金属めつきを施
した場合には、赤錆の発生は皆無となる。

（実施例） 実施例１ Ｆ　ｅ　７８　　Ｂ　Ｂ　Ｓ　！　１３組成（原子χ）
の溶融合金を、そのスリットノズルから高速回転する水
冷銅ロール表面に射出して、超急冷凝固させ、幅：２０
Ｍ、厚み：２５ｕＩｎの非晶質合金薄帯を作成した。次
いでＣｕめつきを１虜厚に施した後、１Ｎｎ幅にスリッ
トしたが、かがるスリット処理中にリボンの切り欠きな
どのトラブルが発生することはなく、スムーズに切断で
きた。次いで径の異なる円形の線引きダイスにより、８
段階で減径し、最終直径を１１０１ｍの線材に仕上げた
。

かくして得られた線材はＸ線回折で非晶質であることな
確吊した。また　１８０度曲げを行っても、接着面での
はく離は皆無であり、しかも抗張力は３５０ｋａ／　ｍ
ｍ”と極めて高い値を呈した。

実施例２ 実施例１と同様にして非晶質合金薄帯を作った後、　０
５ＪＪＭ厚のＮｉめつき、次いで　１虜厚のＡｇめつき
を施したのち、１Ｍ巾にスリットした。このときのスリ
ット性は極めて良好であった。次いで円形ダイスにより
線引きして、最終直径が約　１００４の線材とした。

得られた線材は　１８０度曲げ試験においても、接着面
でのはく離は皆無であり、また抗張力は３５５ｋｇ／ｍ
ｍ’と極めて優れていた。

比較例１ 実施例１の非晶質合金薄帯に金属めっきを施すことなく
、そのまま　１Ｍ巾にスリン］〜しようとしたが、金属
めっき処理材に比較して、スリンｌ−処理は格段に困難
であった。また部分的に得た狭巾材を線引き加工に供し
た場合も、切断し易く、長い線材は得られなかった。１
３０虜まで減径した短尺の線材を調査したところ、抗張
力は３５０に！１１／　ｍｍ″であったが、１８０度曲
げにより、接着面での部分的はく離がしばしば生じた。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、薄帯を素材として圧着性に
優れた非晶質合金線材を容易かつ安価に（９ることがで
き、しかも素材薄帯表面は潤滑性にも冨むので広幅薄帯
を狭幅薄帯にスリットする場合において、そのスリット
性に何ら支障をきたすこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、巻き締め、線引加工にお
ける薄帯の断面形状の変化を順次に示した図である。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非晶質合金薄帯の表面に、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｐｂ
   、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、ＡｇおよびＡｕのうちから
   選んだ一種または二種以上の金属からなる金属めっきま
   たは合金めっきを施し、ついで幅方向に巻き締めて線状
   体とすることを特徴とする非晶質合金線材の製造方法。 ２、巻き締めを施すべき非晶質合金薄帯が、めっき処理
   後、長手方向にわたるスリット処理を経たものである特
   許請求の範囲第１項記載の方法。