JPS62185852A - 電気ヒ−タ用発熱線およびその製造方法 - Google Patents
電気ヒ−タ用発熱線およびその製造方法Info
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- JPS62185852A JPS62185852A JP61026828A JP2682886A JPS62185852A JP S62185852 A JPS62185852 A JP S62185852A JP 61026828 A JP61026828 A JP 61026828A JP 2682886 A JP2682886 A JP 2682886A JP S62185852 A JPS62185852 A JP S62185852A
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Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は電気ヒータ用発熱線およびその製造方法に関し
、さらに詳しくは、常用温度が高いためヒータのエネル
ギー密度を高くして小型化することができ、しかも耐酸
化性、耐食性および耐熱性に優れた電気ヒータ用発熱線
と、該発熱線を高歩留りで製造する方法に関する。
、さらに詳しくは、常用温度が高いためヒータのエネル
ギー密度を高くして小型化することができ、しかも耐酸
化性、耐食性および耐熱性に優れた電気ヒータ用発熱線
と、該発熱線を高歩留りで製造する方法に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
従来、電気ヒータの発熱線用材料としては、例えば、Ｊ
ＩＳ Ｃ２５２１に規定されるニッケルークロム第１
種（Ｃｒ含有量１８〜２０重量％、残部Ｎｉ）およびニ
ッケルークロム第２種（Ｃｒ含有量１５〜１８重量％、
Ｆｅ含有量２０重量％以下、残部Ｎｉ）などのＮ ｉ
−Ｃｒ系合金が重用されている。
ＩＳ Ｃ２５２１に規定されるニッケルークロム第１
種（Ｃｒ含有量１８〜２０重量％、残部Ｎｉ）およびニ
ッケルークロム第２種（Ｃｒ含有量１５〜１８重量％、
Ｆｅ含有量２０重量％以下、残部Ｎｉ）などのＮ ｉ
−Ｃｒ系合金が重用されている。
ところが、これらのＮｉ−Ｃｒ系合金は常用温度（最高
使用温度）が８００−１０００℃と低いため、エネルギ
ー密度を充分に高めることができず、その結果、ヒータ
の小型化が阻まれるという不都合がある。また、このよ
うなＮｉ−Ｃｒ合金よりなる発熱線は耐酸化性、耐食性
が充分でないため、使用中に焼けこげが発生したり、ア
ルイは、ＨＦ、ＨＮＯ３，Ｈ２ＳＯａ ｆｔどの薬品お
よびこれらのガス（ミスト）に曝される雰囲気ではこれ
らの付着によりスケールが急速に生じ、ひいてはヒータ
が断線するなどの問題がある。
使用温度）が８００−１０００℃と低いため、エネルギ
ー密度を充分に高めることができず、その結果、ヒータ
の小型化が阻まれるという不都合がある。また、このよ
うなＮｉ−Ｃｒ合金よりなる発熱線は耐酸化性、耐食性
が充分でないため、使用中に焼けこげが発生したり、ア
ルイは、ＨＦ、ＨＮＯ３，Ｈ２ＳＯａ ｆｔどの薬品お
よびこれらのガス（ミスト）に曝される雰囲気ではこれ
らの付着によりスケールが急速に生じ、ひいてはヒータ
が断線するなどの問題がある。
一方、上述のＮｉ−Ｃｒ系合金は、加工性があまり良好
でないため、かかる合金よりなる発熱線は一般に次のよ
うにして製造される。すなわち。
でないため、かかる合金よりなる発熱線は一般に次のよ
うにして製造される。すなわち。
各合金成分元素を溶解、鋳造後、熱間圧延したのち、発
熱線として所望の線径とするために、多段の伸線加工を
行なうことにより順次線径を減じていることが一般的で
ある。そして、この多段の伸線加工工程にあっては、各
伸線工程終了後に、線材の加工歪みを除去する目的で焼
鈍が行なわれる。従来、この焼鈍工程は、真空中、１１
５０〜１２５０℃において行なわれる熱処理工程とそれ
に続く急冷工程とから構成されており、この急冷工程は
窒素（Ｎ２）ガスを吹きつけることにより行なわれてい
る。
熱線として所望の線径とするために、多段の伸線加工を
行なうことにより順次線径を減じていることが一般的で
ある。そして、この多段の伸線加工工程にあっては、各
伸線工程終了後に、線材の加工歪みを除去する目的で焼
鈍が行なわれる。従来、この焼鈍工程は、真空中、１１
５０〜１２５０℃において行なわれる熱処理工程とそれ
に続く急冷工程とから構成されており、この急冷工程は
窒素（Ｎ２）ガスを吹きつけることにより行なわれてい
る。
しかるに、このような従来の製造方法によると、伸線工
程において線材表面に割れなどの不良゛が多発して歩留
りが低下するという問題がある。
程において線材表面に割れなどの不良゛が多発して歩留
りが低下するという問題がある。
この現象はとくに２段目以降の伸線工程で顕著であり、
また線材のＣｒ含有量が多い程甚しいという問題がある
。したがって、１回の伸線工程の加工率を高くすること
ができない（最大でも２０％程度）ため、伸線回数が増
加し、その結果、製造に要する時間の長大化、製造コス
トの増加および寸法精度の低下などを招来する。
また線材のＣｒ含有量が多い程甚しいという問題がある
。したがって、１回の伸線工程の加工率を高くすること
ができない（最大でも２０％程度）ため、伸線回数が増
加し、その結果、製造に要する時間の長大化、製造コス
トの増加および寸法精度の低下などを招来する。
［発明の目的］
本発明は、従来のかかる問題を解消し、第１に、エネル
ギー密度が高くヒータの小型化が可能で、しかも、耐酸
化性、耐食性に優れた電気ヒータ用発熱線と、該発熱線
を高い寸法精度および高い品質で低廉に製造しうる方法
の提供を目的とする。
ギー密度が高くヒータの小型化が可能で、しかも、耐酸
化性、耐食性に優れた電気ヒータ用発熱線と、該発熱線
を高い寸法精度および高い品質で低廉に製造しうる方法
の提供を目的とする。
［発明の概要］
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結
果、次のような知見を得た。すなわち。
果、次のような知見を得た。すなわち。
まず、上述した従来の発熱線材料に代えて、高い含有率
でクロムを含むＮｉ−Ｃｒ合金を使用すると、常用温度
が１１００℃となってエネルギー密度が増大し、しかも
、耐酸化性や耐食性も向上する。また、上述した従来の
製造方法にあって伸線加工工程で線材表面に割れなどが
発生する原因は焼鈍後の急冷工程でＮ２ガスを使用する
ため線材表面に脆化の原因となる窒化物が形成されるこ
とにあるという事実を見出した。そこで、本発明者らは
、これら２つの知見にもとづいて種々検討を加え最適な
Ｃｒ含有量および急冷処理方法を決定して本発明を完成
するに到った。
でクロムを含むＮｉ−Ｃｒ合金を使用すると、常用温度
が１１００℃となってエネルギー密度が増大し、しかも
、耐酸化性や耐食性も向上する。また、上述した従来の
製造方法にあって伸線加工工程で線材表面に割れなどが
発生する原因は焼鈍後の急冷工程でＮ２ガスを使用する
ため線材表面に脆化の原因となる窒化物が形成されるこ
とにあるという事実を見出した。そこで、本発明者らは
、これら２つの知見にもとづいて種々検討を加え最適な
Ｃｒ含有量および急冷処理方法を決定して本発明を完成
するに到った。
すなわち、本発明の電気ヒータ用発熱線は、２０重量％
を超え５０重量％以下のクロムを含有し、残部が実質的
にニッケルよりなる合金からなることを特徴し、その製
造方法は、２０重量％を超え５０ｉ１（量％以下のクロ
ムを含有し、残部がニッケルよりなる合金を鋳造後、熱
間加工する工程と；これを伸線加工する工程と：真空中
、１１５０〜１２５０℃で熱処理したのち、不活性ガス
により急冷する工程とを含むことを特徴とする。
を超え５０重量％以下のクロムを含有し、残部が実質的
にニッケルよりなる合金からなることを特徴し、その製
造方法は、２０重量％を超え５０ｉ１（量％以下のクロ
ムを含有し、残部がニッケルよりなる合金を鋳造後、熱
間加工する工程と；これを伸線加工する工程と：真空中
、１１５０〜１２５０℃で熱処理したのち、不活性ガス
により急冷する工程とを含むことを特徴とする。
本発明の電気ヒータ用発熱線に使用するＮｉ−Ｃｒ系合
金は上述したように２０重量％を超え５０重量％以下の
Ｃｒを含有するものである。
金は上述したように２０重量％を超え５０重量％以下の
Ｃｒを含有するものである。
このＣｒの含有量が２０重量％以下である場合には常用
温度が低下しエネルギー密度が小さくなるとともに、耐
熱性、耐食性および耐酸化性が不十分となり、逆に、５
０ｉｉ量％を超えると得られたＮｉ−Ｃｒ合金の熱間お
よび冷間加工性が著しく低下してしまうという問題が生
ずる。Ｃｒの含有量の好ましい範囲は３０〜５０重量％
であり、さらに好ましい範囲は４２〜４８重量％である
。
温度が低下しエネルギー密度が小さくなるとともに、耐
熱性、耐食性および耐酸化性が不十分となり、逆に、５
０ｉｉ量％を超えると得られたＮｉ−Ｃｒ合金の熱間お
よび冷間加工性が著しく低下してしまうという問題が生
ずる。Ｃｒの含有量の好ましい範囲は３０〜５０重量％
であり、さらに好ましい範囲は４２〜４８重量％である
。
なお、上記のＮ ｉ −Ｃｒ系合金には、必要に応じて
１、Ｔｉ、ＡｆＬ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｃ１Ｍｇ、Ｙ、
Ｂ、Ｗ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、ＴａおよびＦｅなどを
添加してもよい、これらの添加元素のうち、Ｍｎ、Ｚ
ｒ、Ｃ，Ｍｇ、Ｙ、Ｂは熱間加工性の向上に資する成分
であり、Ｔｉ。
１、Ｔｉ、ＡｆＬ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｃ１Ｍｇ、Ｙ、
Ｂ、Ｗ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｏ、ＴａおよびＦｅなどを
添加してもよい、これらの添加元素のうち、Ｍｎ、Ｚ
ｒ、Ｃ，Ｍｇ、Ｙ、Ｂは熱間加工性の向上に資する成分
であり、Ｔｉ。
ＡｆＬ、Ｓｉは同じく熱間加工性の向上に資するととも
に耐食性、耐酸化性を向上せしめるのに有効である。ま
た、Ｗ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｖ、ＭｏおよびＴａを添加すると
耐熱性を向上させることができる。これらの添加元素の
含有量は３重量％以下とすることが好ましい。かかる組
成物のＮｉ−Ｃｒ系合金よりなる本発明の電気ヒータ用
発熱線はその常用温度が１１００〜１１５０℃と高く、
ヒータのエネルギー密度を高めて小型化することが可能
である。しかも＃醇化性および耐食性に優れているので
、上述したような腐食性薬品あるいはそのミスト雰囲気
での使用にも充分耐えうるものである。
に耐食性、耐酸化性を向上せしめるのに有効である。ま
た、Ｗ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｖ、ＭｏおよびＴａを添加すると
耐熱性を向上させることができる。これらの添加元素の
含有量は３重量％以下とすることが好ましい。かかる組
成物のＮｉ−Ｃｒ系合金よりなる本発明の電気ヒータ用
発熱線はその常用温度が１１００〜１１５０℃と高く、
ヒータのエネルギー密度を高めて小型化することが可能
である。しかも＃醇化性および耐食性に優れているので
、上述したような腐食性薬品あるいはそのミスト雰囲気
での使用にも充分耐えうるものである。
ついで、本発明の電気ヒータ用発熱線の製造方法につい
て説明する。
て説明する。
本発明の製造方法は、各伸線工程終了後の熱処理および
冷却からなる焼鈍工程において、とくに、冷却方法を従
来のＮ２ガスに代えて不活性ガスによる冷却とした点に
特徴を有するものであり、この工程を経ることにより、
後段の伸線工程での加工率を著しく増大することができ
、工程数の低減が可能となるとともに、材料表面に割れ
などの不良が発生せず、製造歩留りが向上する。
冷却からなる焼鈍工程において、とくに、冷却方法を従
来のＮ２ガスに代えて不活性ガスによる冷却とした点に
特徴を有するものであり、この工程を経ることにより、
後段の伸線工程での加工率を著しく増大することができ
、工程数の低減が可能となるとともに、材料表面に割れ
などの不良が発生せず、製造歩留りが向上する。
以下に本発明方法の各工程を順を追って説明する。
すなわち、まず、合金成分元素を溶解、鋳造後、転打、
圧延などの熱間加工を施したのち、初段の伸線を行なっ
て線径５〜７ｍｍφの線材とする。ついで、線材に発生
した加工歪みを除去するために焼鈍を行なう、この焼鈍
工程は真空中、１１５０〜１２５０℃程度で行なう熱処
理と不活性ガスを吹きつけて急冷する急冷工程とから組
み立てられる。使用する不活性ガスとしては、Ａｒ、Ｈ
ｅなどをあげることができる。また、このときの降温速
度は４〜１２０°Ｃ／分程度であることが好ましい。
圧延などの熱間加工を施したのち、初段の伸線を行なっ
て線径５〜７ｍｍφの線材とする。ついで、線材に発生
した加工歪みを除去するために焼鈍を行なう、この焼鈍
工程は真空中、１１５０〜１２５０℃程度で行なう熱処
理と不活性ガスを吹きつけて急冷する急冷工程とから組
み立てられる。使用する不活性ガスとしては、Ａｒ、Ｈ
ｅなどをあげることができる。また、このときの降温速
度は４〜１２０°Ｃ／分程度であることが好ましい。
しかるのち、得られた線材に後段の伸線加工を行なって
所望の線径とする。このときの加工率は通常４０〜５０
％、最大で７５％程度と大きくとることができる。
所望の線径とする。このときの加工率は通常４０〜５０
％、最大で７５％程度と大きくとることができる。
［発明の実施例］
溶解・鋳造法により、Ｃｒ４．２．８重量％を含有し、
残部Ｎｉよりなる合金塊を製造したのち、鍛造、熱間圧
延し、線径９．６＋＋＋ｍφの棒材とした。しかるのち
、初段の伸線加工を行なって線径６．４ｍｍφの線材を
得、得られた線材を真空バッチ炉において、１２００℃
で１時間加熱したのち、Ａｒガスを吹きつけて降温速度
３５℃／分にて急冷した。しかるのち、加工率３５〜６
５％で伸線加工を６回行なった。このとき、各伸線工程
が終了する毎に上記と同様の焼鈍工程、すなわち、熱処
理、急冷工程を挿入した。その結果、線径１１Φのヒー
タ用発熱線を得た。
残部Ｎｉよりなる合金塊を製造したのち、鍛造、熱間圧
延し、線径９．６＋＋＋ｍφの棒材とした。しかるのち
、初段の伸線加工を行なって線径６．４ｍｍφの線材を
得、得られた線材を真空バッチ炉において、１２００℃
で１時間加熱したのち、Ａｒガスを吹きつけて降温速度
３５℃／分にて急冷した。しかるのち、加工率３５〜６
５％で伸線加工を６回行なった。このとき、各伸線工程
が終了する毎に上記と同様の焼鈍工程、すなわち、熱処
理、急冷工程を挿入した。その結果、線径１１Φのヒー
タ用発熱線を得た。
この発熱線を電気ヒータに組み込んで、最高温度約１１
３０℃、大気中で使用したところ、１０００時間を超え
ても発熱線表面には全く変化がみられなかった。また、
このヒータの常用温度は約１１５０℃であり、従来材、
すなわちＣｒの含有量が２０重量％以下のものと比べて
約５０〜３５０℃高く、ヒータを小型化することが可能
であった。
３０℃、大気中で使用したところ、１０００時間を超え
ても発熱線表面には全く変化がみられなかった。また、
このヒータの常用温度は約１１５０℃であり、従来材、
すなわちＣｒの含有量が２０重量％以下のものと比べて
約５０〜３５０℃高く、ヒータを小型化することが可能
であった。
なお、比較のために、焼鈍工程における急冷工程をＮ２
ガスによるものとした以外は上記と同様にして発熱線を
製造したところ、２段目以降の伸線工程で加工率を２０
％以上にあげると断線などが生じるため、上記と同じ線
径の線材を得るためには加工率ｌＯ〜１６％で２７回の
伸線工程を必要とした。
ガスによるものとした以外は上記と同様にして発熱線を
製造したところ、２段目以降の伸線工程で加工率を２０
％以上にあげると断線などが生じるため、上記と同じ線
径の線材を得るためには加工率ｌＯ〜１６％で２７回の
伸線工程を必要とした。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明の電気ヒータ用
発熱線は常用温度が高いためヒータのエネルギー密度を
高めて小型化することができ、しかも、耐酸化性、耐食
性に優れ極めて耐久性が高いものである。さらに、その
製造方法にあっては、従来のような伸線工程における表
面窒化物の発生がないため、大きな加工率、少ない回数
の伸線工程で所望の径の発熱線を製造することができ、
製造時間の短縮化、製造コストの低廉化が可能となる。
発熱線は常用温度が高いためヒータのエネルギー密度を
高めて小型化することができ、しかも、耐酸化性、耐食
性に優れ極めて耐久性が高いものである。さらに、その
製造方法にあっては、従来のような伸線工程における表
面窒化物の発生がないため、大きな加工率、少ない回数
の伸線工程で所望の径の発熱線を製造することができ、
製造時間の短縮化、製造コストの低廉化が可能となる。
また、断線が生じないため、製造歩留りが飛躍的に上昇
し、その工業的価値は極めて大である。
し、その工業的価値は極めて大である。
Claims (2)
- （１）２０重量％を超え５０重量％以下のクロムを含有
し、残部が実質的にニッケルよりなる合金からなること
を特徴とする電気ヒータ用発熱線。 - （２）２０重量％を超え５０重量％以下のクロムを含有
し、残部がニッケルよりなる合金を鋳造後、熱間加工す
る工程と；これを伸線加工する工程と；真空中、１１５
０〜１２５０℃で熱処理したのち、不活性ガスにより急
冷する工程とを含むことを特徴とする電気ヒータ用発熱
線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026828A JPS62185852A (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 電気ヒ−タ用発熱線およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026828A JPS62185852A (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 電気ヒ−タ用発熱線およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62185852A true JPS62185852A (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=12204130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61026828A Pending JPS62185852A (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 電気ヒ−タ用発熱線およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62185852A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108754238A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-06 | 丹阳市曙光镍材有限公司 | 一种防爆加热器的安全型镍铬合金电阻丝的生产工艺 |
| CN108754310A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-06 | 丹阳市曙光镍材有限公司 | 一种防爆加热器专用高电阻电热合金的制备方法 |
-
1986
- 1986-02-12 JP JP61026828A patent/JPS62185852A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108754238A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-06 | 丹阳市曙光镍材有限公司 | 一种防爆加热器的安全型镍铬合金电阻丝的生产工艺 |
| CN108754310A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-11-06 | 丹阳市曙光镍材有限公司 | 一种防爆加热器专用高电阻电热合金的制备方法 |
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