JPS62185893A - 塑性加工用ニツケルめつきチタンまたはチタン合金線およびその製造方法 - 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） この発明はコイルバネ、眼鏡フレーム、時計バンド、ね
じ、ボルト笠に用いられる加］［性の良好な塑性加工用
ニッケルめっぎチタンまたはチタン合金線およびその製
造す法に関するものである。

（従来技術） チタンおよびチタン合金線はその耐食性が良いことＪ３
よび比強度が高いこと、すなわち軽くて強いことを利用
してコイルバネ、眼鏡ル−ム、時計バンド、ねじ、ボル
ト等の三次加工製品に広く利用されつつある。このチタ
ンおよびチタン合金線の製造においては、伸線性が極め
て悪いために伸線潤滑性を高めるために種々の対策が取
られている。すなわら、 （１）樹脂皮膜法 （２）酸化スケール法 （３）鉄、ニッケル、錫等の金属めっき法笠がある。

このうら（１）は皮膜強度が弱くて応用に限界があり、
（２）では伸線加工後にスケールが存在するため、表面
が黒く商品価値が劣ること、またスケールを除去するた
めに強酸に浸漬するとチタン素地も浸蝕されて表面の平
滑性が損われる等の欠点があり、あまり好ましくない。

したがって（３）の金属めっき法が通常、利用されてい
る。

金属めっき法のうち、ニッケル電気めっき法が最も有効
である。その叩出は、ニッケルはそれ自身潤滑性が優れ
、かつ伸線性が良いため、異形加工等の圧延加工やバネ
成形等の三次加工を施す際にも潤滑性を高める働きをす
る。この場合、１ｌｌｌ線を得るための下地伸線の加工
性を考慮してニッケルをめっき後、下地伸線を行い、ニ
ッケルめっき層を落さずにそのまま焼鈍から仕上げ伸線
まで行い、ニッケルめっきチタン線を得るのが通常であ
る。

その理由は、焼鈍時にめっき層と地金属との間にＮｉ−
Ｔｉ合金層が生成して、密着性が向上すること、および
焼鈍前にニッケルを落す工程が不要なため生産性が良い
等のためである。

しかしながら従来のこの方法では種々の問題があった。

すなわち、焼鈍時に生成するＮｉ−Ｔｉ合金層は非常に
脆く、また発達成長しゃすい性゛ｄを持っているため、
焼鈍条件を種々コントロールしても以下のような欠陥を
潜在的に持つ製品となる。

（１）脆い合金層は伸線加工ににって潰され、めっき層
と地金属との密着性は低１・する。見掛は上は密着性の
良いニッケルめっき層に見えるが、このような線材から
、例えば異形加工を行うために圧延を行うと、拘束され
ない部分に合金層からのめっきの剥離が発生する。

（２）金または金パラジウム等の装飾めっきを施ず場合
、一般には下地処理としてニッケルめっきを予め行う。

ニッケルめっきチタン線を使用すると、下地処理として
のニッケルめっき工程は不要となるが、合金層が存在す
るとめつぎ応力の高い貴金属めっきではめつき後、曲げ
加工時にめっきが剥離する。

（３）ろう付けを行う場合、もともと合金層が存在する
と、ろう付は温度にもよるが、急激に合金層が発達し、
ろう付は強度が低下する。

最近、チタンおよびチタン合金線は前述のような多くの
製品に利用されつつあるが、伸線後の三次加工のしやす
い材料が強く望まれていると同時に、貴金属めっき等の
表面処理のしやすい材料も要求されている。

（発明の目的） この発明は、このような従来の課題の解決のためになさ
れたものであり、チタンまたはチタン合金をｆ’Ｊｉ−
Ｔｉ合金層を介在させることなく、ニッケルめっき層で
直接被覆し、伸線性が優れて伸線後の三次加工が行いや
すく、貴金属めっぎ等の表面処理も容易Ｃ，優れた平滑
性を有する塑性加工用ニッケルめっきチタンまたはチタ
ン合金線およびその製造方法を提供するものである。

（発明の構成） この発明の第１の要旨は、チタン、またはチタン合金線
をニッケルめっき層で直接被覆したものである。またこ
の発明の第２の要旨は、チタンまたはチタン合金線を焼
鈍処理を行った後、被めっき材に直接ニッケルめりぎ層
を被覆させるようにめっき処理を行うようにしたもので
ある。

すなわち、チタンまたはチタン合金線を必要に応じてま
ず下引伸ね加工し、ついで軟化焼鈍をした後ニッケル電
気めっきによってニッケルを被覆させ、さらに必要に応
じて仕上げ伸線加工するようにしたものであり、これに
よってＮｉ−Ｔｉ合金層を介在させることなくニッケル
層をチタンまたはチタン合金線に被覆させ、適度の引張
り強度を有する塑性加工用ニッケルめっきチタンまたは
チタン合金線を得るようにしている。

なお、めっき層のｊ−さは加工度に比例して小さくなる
。従来の方式では、めっきから最ｎ製品までの工程が長
く、したがって加工機も大きくなっているため、最終製
品でのめつき層の厚さは非常に薄くなってくる。また複
雑な形状の製品に什−ヒげる場合には、めっき層がはと
ｌνど見えない稈薄くなる部分もあり、実用上問題とな
る。めっき厚さを最初厚くしておけば、このようなおそ
れはないかも知れないが、コスト面およびめっきの均一
性の面から実用的ではない。この発明によれば、めつぎ
後最終製品までの加工工程が非常に少ないので、めっき
層の厚さの変化も無視できる程度であり、したがってめ
っき層の均一性も保持することができる。

前述の種々の用途のなかには、最終製品の形状１１５よ
び強度の関係から、ニッケルめっきを被覆させる際の形
状が真円状の線状体ではなく、角線等の異形状の線条体
である場合もある。

この発明によれば、焼鈍後めっきするため、Ｎｉ　−Ｔ
、　ｉ合金層°の生成のおそれは全くない。したがって
苛酷な形状の異形加工用圧延を行っても、合金層からの
めっきの剥離は発生しない。

最終製品の種類および用途によっては、ニッケルめっき
層が不廿の場合がある。例えば、ねじまたはポル１−等
で（ま高速多段圧造機によって線材から効率よく圧造さ
れでいるのが一般であるが、ニッケルめっき層は８速加
工時の潤滑性能の向上のために使用され、加工後はめつ
きを落すのが通常である。この場合、Ｎｉ−Ｔｉ合金層
が存在すると、硝酸水溶液に浸漬するだけではめっき層
を除去することができず、表面は黒変色する。硝弗酸水
溶液を使用すると完全に除去することができるが、チタ
ン素地も浸蝕され、平滑性が１０ねれる。

またこの発明の方法によれば、合金層が存在しないので
硝酸水溶液に浸漬するだけでニッケルめっき層を除去す
ることができるし、弗酸を使用しなくてもよいのでチタ
ン素地を荒らすことがなくなった。

下引伸線加工用の潤滑剤としては、従来の酸化スケール
法、ローラ圧延法によってもよいが、ｉＷｉ省は焼鈍前
に硝弗酸水溶液によってスケール除去を行うため、チタ
ン素地を荒らして表面の平滑性を損う。ローラ圧延法で
はダイス伸線法によるよりも線径のバラツヤが大きくな
る欠点がある。したがって、この下引伸線加工前にニッ
ケルめっきを施し、伸線模焼鈍前に硝酸水溶液によって
ニッケルを落せば線径のバラツキが小さく、かつ表面の
平滑な材料を得ることができる。この材料を使用して焼
鈍、ニッケルめっき後仕上げ伸線を行う。

仕上げ伸線の加工度は、最終製品が要求する機械的強度
に合せて加減すればよい。このようにして得られた製品
は線径のバラツキが小さく、表面の平滑な光沢のあるチ
タンまたはチタン合金線となる。用途によってはニッケ
ルめっき層が不要なものがあるが、その場合は硝酸水溶
液によってｆｆ１Ｉ単にニッケル層のみ除去することが
できて、素地金属も良好な品質を備えたものになる。ま
た同じ最終製品になるものであっても、加Ｔ技術の違い
から、焼鈍後ニッケルめっきのままで使用する場合もあ
り、まためっき１１２軽く仕上げ伸線を施し、機械的強
度を少し上げたちのを使用してもよい。

（実施例） 第１表に示す元素を含むＪＩＳ２種のチタン線を用いて
、下肥に示す各実施例の方法でチタン線を製造した。

第１表 実施例−１ 直径４．Ｑｍｍの線材を供試材として焼鈍を施した。焼
鈍条件は６５０℃、３０分で窒素ガス雰囲気中で行い、
表面に付着した薄い酸化スケールは、硝弗酸水溶液で除
去した。その後、下引伸線用潤滑被覆としてニッケルめ
っきを施した。従来、樹脂被覆または酸化スケールを伸
線用ｆ５滑被覆として使用するのが一般的であったが、
伸線スピードの向上および表面の平滑性を得る目的のた
めに、電気ニッケルめっきを施した。めっき方法は、塩
酸、弗化水素酸および塩化ニッケル混合液中で交流電解
を行った後、スルファミン酸ニッケル浴中で陰極電流密
度７Ａ／ｃｄで２分間めっきを行い、約４μ−のニッケ
ルめっき層を得た。つぎに乾式補助潤滑剤を使用して、
伸線速度１００ｍ／分で直径２．９５ｍｍまで下引伸線
を行った。伸線後にニッケルめっき層を硝酸水溶液中で
除去して前記同条ｆ１で焼鈍を行った。ニッケルめっき
層を除去する目的は、焼鈍時にＮｉ−Ｔｉ合金層の生成
を防止するためである。焼鈍後面記のように酸化スケー
ルの除去を行い、ニッケルめっきを施して製品とした。

このニッケルめっきチタン線を使用してリベットに圧造
した。

上記ニッケルめっきチタン線は焼鈍材にニッケルめっき
を施したものであるため、非常に軟質な性質を持ってい
るが、もし硬質な性質とニッケルめっき層の厚い製品が
必ｉ！な場合には、下引伸線後焼鈍せずに直接再度ニッ
ケルめっきを施せばよい。

実施例−２ ニッケルめっきチタン線材をこの発明の方法により圧延
速度７０本／分で直径３．Ｑｍｍ、長さ１５．０μｍ１
ｍ、頭部の直径４．ＯＯ＋ａｍのリベットに圧造した。

これを従来法により圧延速度４０本／分で上記と同寸法
のリベットに￥Ｊ造したものと比較した。圧造性および
ニッケルめっきを除去した際の表面の平滑性を比較する
と、表面平滑性（ＪｔＳＢＯ６０１による）はこの発明
のものではＲｍａＸが１μｍ、Ｒｚが０．８μｍである
のに対し、従来例のものはＲｌａＸが５μＩｌｌ、ＲＺ
が４μｍであった。また表面の目視観察では、この発明
のものは表面が平滑で傷の発生はなく、白色で光沢があ
った。これに対し、従来例のものはＨ・造時にダイスと
の間で焼付きによるＩＩが見られ、チタン素地表面は梨
地状に■１い凹凸があり、全体に灰色で光沢がない。こ
のように、この発明によるものは従来法によるものより
圧造速度が向上し、しかもリベット軸の傷および平滑性
において優れ−でいることがわかる。

実施例−３ 第１図に示すようなめがねフレームを構成するリム２と
してチタン合金線をこの発明および従来法によりそれぞ
れ製造し、これと地３とをろう付けした。リム２の断面
は第２図に示す形状であり、めっき層はこの発明による
ものは第３図に、従来法によるものは第４図にそれぞれ
示している。第３図および第４図から明らかなように、
この発明によるものではめつき層は密着性よく付着して
いるが、従来法によるものではめつき層が合金層から剥
−１している。

また上記両めっき材についてろう付は部を引張り試Ｍ機
で破断させた際の荷重を測定することによりろう付は強
度を比較したところ、従来法によるものは３０ｋａであ
ったのに対し、この発明によるものでは１００ｋｏであ
った。

このように、この発明によれば伸線性が優れ、平滑性の
優れた製品が得られ、またろう付は強度ら優れている。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明はチタンまたはチタン合
金をＮｉ−Ｔｉ合金層を介在させることなく、ニッケル
めっき層で直接被覆するにうにしたちのであり、伸ね性
が優れ、伸線後の三次加工が５いやすく、負金属めっき
等の表面処理も容易で、優れた平滑性を右する製品を得
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用した眼鏡フレームの斜視図、第
２図はそのリムの断面金属組織図、第３図はその拡大（
１０００倍）金属組織図、第４図は従来法による金属組
織図である。 １・・・眼鏡テンプル、２・・・リム、３・・・地。 特許出願人　　　　　神鋼鋼線工業株式会社代　理　人
　　　　　弁理士　　　小谷悦司同　　　　　　　弁理
士　　　長１）正向　　　　　　　弁理士　　　板谷康
夫第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図 第　　４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、チタンまたはチタン合金線をニッケルめっき層で直
   接被覆したことを特徴とする塑性加工用ニッケルめっき
   チタンまたはチタン合金線。 ２、チタンまたはチタン合金線を焼鈍処理を行った後、
   被めっき材に直接ニッケルめっき層を被覆させるように
   めっき処理を行うことを特徴とする塑性加工用ニッケル
   めっきチタンまたはチタン合金線の製造方法。 ３、下引伸線加工後に焼鈍処理を行い、ついで上記ニッ
   ケルめっき加工を行うことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の塑性加工用ニッケルめっきチタンまたはチ
   タン合金線の製造方法。 ４、下引伸線加工、焼鈍処理、ニッケルめっき加工を順
   次行った後、仕上げ伸線または圧延を行うことを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の塑性加工用ニッケルめ
   っきチタンまたはチタン合金線の製造方法。 ５、上記焼鈍処理とニッケルめっき加工との中間に予備
   伸線加工を行うことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の塑性加工用ニッケルめっきチタンまたはチタン合
   金線の製造方法。