JPS6221044B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は高融点金属からなる焼結体を熱間加工
した後に焼鈍を行なう高融点金属焼結体の加工方
法に関する。

〔発明の技術的背景〕

タングステンやモリブデンなどの高融点金属か
らなる焼結体を熱間加工して製品を製造する場
合、例えばタングステン焼結体によりランプ用線
材を製造する場合においては、タングステン焼結
体に圧延や転打加工などの熱間加工を施して焼結
体を延伸し、また圧延や転打加工の途中に焼結体
に焼鈍処理を施して焼結体に蓄積した加工歪を取
り除く操作を行ない、これら熱間加工と焼鈍を繰
返しながら伸線加工を行なつている。そして、焼
結体を焼鈍処理する場合には、加熱炉として高周
波炉が用いられ、熱間加工例えば転打加工された
ロツド状をなす焼結体を、連続的に移動させなが
ら高周波加熱炉の内部を通過させることにより焼
鈍している。

〔背景技術の問題点〕

従来、焼結体を焼鈍する場合には、工程のスピ
ード化を図るために熱間加工された焼結体を、加
工したままの状態で直接高周波炉の内部に送り込
んで加熱するようにしている。

しかしながら、この方法では熱間加工により焼
結体の表面に形成された酸化物をつけたまま焼結
体を高周波炉内にそのまま挿入して加熱すること
になる。焼結体を酸化物をつけたままの状態で急
激に加熱すると、酸化物が蒸発または脱落し、高
周波炉の内部に設けた高周波コイル上に付着堆積
する。コイルに付着した酸化物が焼結体と接触す
るとスパークを発し、焼結体表面に溶融痕を生じ
させ、焼結体の品位を低下させるとともに電源に
も渦電流が流れ高負荷をかける原因となる。

一方、焼結体の焼鈍作業では、高周波炉におい
て焼結体を短時間で必要とする最高温度まで加熱
できて加熱効率を高め、これにより高周波炉内を
通過する焼結体のスピードを速めることが要望さ
れている。高周波加熱における焼結体にかかる電
力（発熱量）は、次式で示される。

Ｐ＝0.629Hm√×10^-7（Ｗ／cm²） 但し、ａ／ρ＞７ ここで、ρ：固有抵抗、μ：透磁率、：コイ
ル電流の周波数、ａ：焼結体半径、Hm：コイル
電流とコイル巻数とによる最大磁化力、Ｐ：電
力。この式により焼結体の抵抗、透磁率は一定で
あるから、加熱効率を高めるために焼結体の加熱
時間を短縮するには、電流周波数を大きくするこ
とが一般的に行なわれている。

しかしながら、電流周波数を大きくすると焼結
体の表面に渦電流が流れ、表面から温度が上昇す
る。このため、焼結体の表面と内部の温度が均一
になるまでにある程度の時間を要し、短時間で焼
鈍処理する場合に最高到達温度が内部と表面とで
異なり不均一となるきらいがある。従つて、周波
数を上げずに焼結体を均一に最高到達温度まで加
熱しようとすると、加熱効率が低下し高周波炉を
通過する焼結体のスピードを上昇させることがで
きなかつた。

〔発明の目的〕

本発明は熱間加工された高融点金属焼結体を高
周波炉により行なう焼鈍処理において、焼結体の
酸化物がコイルへ付着することを防止し、焼結体
を均一に効率良く加熱して焼結体のスピードを上
昇させることができる高融点金属焼結体の加工方
法を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明の高融点金属焼結体の加工方法は、焼結
体を熱間加工後に高周波炉により焼鈍処理を行な
うに際して、その前段階において焼結体を加熱炉
で加熱することにより、予備加熱として焼結体の
温度を高めるとともに、このことにより焼結体の
抵抗を高め高周波加熱の効率を向上させる。又、
焼結体の酸化物を除去するものである。

〔発明の実施例〕

本発明の高融点金属焼結体の加工方法の一実施
例を図面について説明する。この実施例はタング
ステン焼結体により線材を製造する場合に適用し
たものである。

まず、焼結工程により成形されたタングステン
粉末からなる焼結体１に対して、圧延加工および
転打加工の熱間加工を施し、この焼結体１を伸線
してロツド状に形成する。

次いで、このロツド状をなす焼結体１に対して
加熱炉２で加熱した後に高周波炉３により焼鈍処
理を施す。加熱炉２は水素等の還元雰囲気を有す
る電気炉からなるものである。すなわち、炉本体
４の内部に発熱線５を巻装したセラミツクからな
る炉芯管６を設けたもので、炉芯管６内に水素ガ
スが供給される。高周波炉３は水冷パイプ７を備
えた炉本体８の内部にコイル９を設けたもので、
炉本体８内の雰囲気には水素ガスが使用され、そ
の他にアルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスが使
用される。また、加熱炉２と高周波炉３とは互に
出来るだけ接近して同一軸線上に並べて設けら
れ、加熱炉２から出た焼結体１が直ちに高周波炉
３に入ることができるようにしてある。

そして、転打加工を終了したロツド状をなす焼
結体１をフイードローラ１０により加熱炉２に向
けて移動し、焼結体１を加熱炉２の炉芯管６内を
通過させる。この過程で焼結体１は還元雰囲気中
において発熱線５により加熱される。ここで、焼
結体１は高周波炉３で加熱される最高到達温度の
20〜50％程度の温度まで加熱される。この加熱に
より焼結体１は熱間加工により表面に形成された
酸化物が脱落、蒸発して除去される。また、この
焼結体１の加熱は高周波加熱に対する予備加熱の
役割をもつ。

加熱炉２を通過して加熱された焼結体１は、加
熱炉２から出た後に直ちに加熱炉２と並べて設け
られた高周波炉３の内部に移動される。なお、焼
結体１のスピードは加熱炉２で加熱された焼結体
１が冷えないうちに高周波炉３に入る速さを選
ぶ。焼結体１は高周波炉３において還元雰囲気中
でコイル９によりタングステンの焼鈍に必要な最
高温度まで加熱される。ここで、焼結体１は高周
波加熱に先立ち加熱炉２により加熱されて酸化物
が除去されており、酸化物が無い状態で高周波炉
３内に入るので、高周波炉３の加熱で酸化物がコ
イル９に付着推積することがない。このため、コ
イル９に付着した酸化物に焼結体１が付着して焼
結体１の品位を低下させおよび電源に高負荷を与
えることを防止できる。しかも、焼結体１を加熱
炉２を通過させて加熱しながら高周波炉３に移動
するので、転打工程から焼鈍工程にかけて焼結体
１を休止させることなく連続的に移動させながら
酸化物除去および予備加熱を行なえる。また、焼
結体１は高周波加熱の前段階で加熱炉２により予
備加熱されて既に最高到達温度に近い温度に加熱
されているので、高周波炉２では焼結体１を短時
間の加熱により最高温度まで迅速に温度上昇させ
ることができる。そして、焼結体１は温度を上昇
させて抵抗を高めることにより、前述した式から
コイル９を流れる電流の周波数を増大させること
なく焼結体１の発熱量を増大できる。すなわち、
焼結体１を短時間で最高温度まで加熱でき加熱効
率を高めることができる。従つて、高周波炉２を
通過する焼結体１のスピードを速めることができ
る。しかも、高周波炉１のコイル９上の酸化物除
去の必要がないので、より一層効率が向上する。
さらに、焼結体１は既に最高温度に近い温度に加
熱されているので、高周波炉３での加熱により短
時間で焼結体１の内部および表面を均一に最高温
度に加熱できる。焼鈍処理は焼結体１の材料組織
を均一化することも目的の一つであるので、最高
温度を均一化することが重要である。

そして、高周波炉３による焼鈍処理を終了した
後に、焼結体１はフイードロール１０により高周
波炉３から次の加工工程へ移動される。

因に具体的な一例を述べれば、熱間加工された
ロツド状をなすタングステン焼結体を搬送速度
2.5〜3m／分で搬送しながら加熱炉２に通して温
度800℃以上に加熱して予備加熱を行ない、次い
でタングステン焼結体を高周波炉３に通して温度
1800〜2500℃、好ましくは2000〜2300℃に加熱し
て焼鈍を行なう。この本発明例では前記したよう
にタングステン焼結体を３〜4m／分の速度で搬
送しながら高周波炉３で前記した温度まで加熱す
ることができる。これに対して電気炉２による予
備加熱を行なわない従来の方法では、タングステ
ン焼結体を高周波炉３で本発明例と同じ温度で加
熱するためには、１〜2m／分で搬送しなければ
ならない。従つて本発明例によれば従来に比して
効率良く高周波炉３での加熱を行なうことができ
ることが分る。

なお、加熱炉２は電気炉に限らず、還元炎を有
するガス炉などを用いても良い。本発明はタング
ステンに限らずモリブデンの焼結体を加工する場
合にも適用できる。

〔発明の効果〕

本発明の高融点金属焼結体の加工方法は、熱間
加工された焼結体を高周波炉で焼鈍処理する前段
階に、加熱炉で焼結体を加熱処理することによ
り、焼結体の酸化物を除去するとともに予備加熱
を行なうので、焼鈍時に酸化物が高周波炉のコイ
ルに付着するることを防止でき、高周波炉の加熱
効率を高めて処理スピードを速めることができる
とともに焼結体を均一に加熱できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の加工方法の一実施例を示す説明
図である。 １…焼結体、２…加熱炉、３…高周波炉。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高融点金属からなる焼結体に熱間加工を施す
   工程と、この焼結体を還元雰囲気を有する加熱炉
   にて予備加熱しさらにこの焼結体を高周波加熱炉
   にて加熱して焼鈍処理する工程とを具備すること
   を特徴とする高融点金属焼結体の加工方法。