KR20050094472A - 내화제 금속 어닐링 밴드 - Google Patents

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프라뱃 쿠마
존 더럼
리차드 알. 말렌
하워드 브이. 골드버그
헤닝 울렌허트
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에이치. 씨. 스타아크 아이앤씨
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Abstract

본 발명은, (a) 내화제 금속 분말을 생산하는 단계와, (b) 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 분말을 선택적으로 혼합하는 단계와, (c) 분말 또는 분말 혼합물을 압밀시켜서 압밀된 분말 구성 요소를 형성하는 단계와, (d) 압밀된 분말 구성 요소에 열기계적 처리를 받게하여 시트를 형성하는 단계와, (e) 시트를 스트립으로 절단하는 단계와, (f) 스트립으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하는 어닐링 밴드를 제작하기 위한 공정에 관한 것이다. 또한 본 발명은 어닐링 밴드와 어닐링 밴드를 사용하기 위한 공정에 관한 것이다.

Description

내화제 금속 어닐링 밴드 {Refractory Metal Annealing Bands}
와이어 제작 산업의 업자들은 보다 우수한 어닐링 밴드와, 어닐링 밴드를 제작하기 위한 보다 우수한 방법과, 금속 와이어를 어닐링하기 위한 보다 우수한 방법에 대해 오랜 기간 동안 요구해왔다. 와이어 인발의 기술 분야에서, 인발 단계 사이에 저항 가열을 통해, 또는 최종 열 처리로서 구리 와이어를 인라인 방식으로어닐링하는 것이 통상적으로 실시되고 있다. 이를 위해, 와이어가 전압이 인가된 두 개의 휠(시브) 상으로 통과된다. 그러한 방식으로, 와이어를 통해 전류가 통과하고, 와이어를 어닐링 온도로 가열한다. 휠(시브) 조립체의 일부인 소위 "어닐링 밴드"는 와이어가 휠 상으로 통과할 때 와이어에 접촉 영역을 제공한다. 어닐링 휠 조립체(시브)는 물 냉각 허브, 한 측면 상의 플레이트, 및 허브를 커버하는 어닐링 밴드로 조립체를 볼트 결합하는 제2 플레이트일 수 있다. 이는 풀리와 팬 밸트와 유사하게 보이며, 와이어는 벨트에 대응한다.
니켈 또는 니켈 합금은 어닐링 밴드를 제작하도록 일반적으로 사용된다. 유감스럽게도, 와이어 제조자는 현재 사용되는 어닐링 밴드의 수명이 매우 짧고 어닐링 밴드의 빈번한 교체가 필수적이라고 말하고 있다. 마모 메카니즘은 휠(시브)과 와이어 사이에 마찰과 밴드와 와이어 사이의 전압 강하로 인한 아크 발생을 포함한다. 마모된 어닐링 밴드를 교체할 때, 장비는 정지될 필요가 있고, 이는 제조 시간의 손실과 연속적인 공정의 차단이라는 두 가지의 문제점을 포함한다. 몇몇 노력이 구리와 니오븀을 포함하는 어닐링 밴드를 생산하도록 행해져 왔다. 그러나, 그러한 노력에도 불구하고 적절한 특성을 갖는 어닐링 밴드를 생산하는 데는 실패하였다.
상기 이유로 인해, 개선된 어닐링 밴드를 개발해야 하는 필요성이 존재한다.
상기 이유로 인해, 그러한 밴드를 제작하기 위한 개선된 방법을 개발해야 하는 필요성이 존재한다.
상기 이유로 인해, 금속 와이어를 어닐링하기 위한 개선된 방법을 개발해야 하는 필요성이 존재한다.
도1은 어닐링 밴드의 측면도이다.
도2는 도1에 도시된 어닐링 밴드의 단면도이다.
도3은 어닐링 밴드를 포함하는 어닐링 휠 조립체의 측면도이다.
도4는 도3에 도시된 어닐링 휠 조립체의 단면도이다.
도5는 본 발명의 연속적인 갭이 없는 어닐링 밴드의 측면도이다.
도6은 비파괴 위치에서 갭을 갖는 어닐링 밴드를 도시한다.
도7은 파괴 위치에서 갭을 갖는 어닐링 밴드를 도시한다.
본 발명은 (a) 내화제 금속 분말을 생산하는 단계와, (b) 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 분말을 선택적으로 혼합하는 단계와, (c) 분말 또는 분말 혼합물을 압밀시켜서 압밀된 분말 구성 요소를 형성하는 단계와, (d) 압밀된 분말 구성 요소를 열기계적 처리를 겪게하여 시트 또는 튜브를 형성하는 단계와, (e) 스트립 또는 링으로 시트 또는 튜브를 절단하는 단계와, (f) 스트립으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하는 어닐링 밴드를 제작하기 위한 공정에 관한 것이이고, 여기서 어닐링 밴드는 구리 및 니오븀을 포함하는 어닐링 밴드를 배제한다.
또한 본 발명은 내화제 금속 어닐링 밴드를 포함하는 부재에 관한 것이고, 여기서 어닐링 밴드는 구리 및 니오븀을 포함하는 어닐링 밴드를 배제한다. 또한 본 발명은 (a) 두 개의 어닐링 휠 조립체(어닐링 시브)를 제공하는 단계와, (b) 모든 어닐링 휠 조립체의 어닐링 밴드 상으로 와이어를 통과시키는 단계와, (c) 제1 어닐링 밴드(시브 본체로부터 어닐링 밴드를 통과하는 전류)와 제2 어닐링 밴드 사이에 전압을 인가시켜, 적어도 와이어의 어닐링 온도로 와이어를 가열하는 조건하에서 와이어로 전류를 통과시킴으로써, 와이어를 어닐링하는 단계를 포함하는 금속 와이어를 어닐링하기 위한 공정에 관한 것이고, 각각의 조립체는 제1 어닐링 휠(시브 본체)과, 제2 어닐링 휠(시브 플레이트) 및 어닐링 밴드를 포함하고, 서로 부착된 제1 어닐링 휠과 제2 어닐링 휠 각각은 와이어에 접촉 영역을 제공하기 위해, 제1 어닐링 휠과 제2 어닐링 휠 사이에 위치된 내화제 금속 어닐링 밴드를 갖고, 여기서 어닐링 밴드는 구리 및 니오븀을 포함하는 어닐링 밴드를 배제한다.
또한 본 발명은 (a) 시트를 스트립으로 절단하는 단계와, (b) 스트립으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하는 어닐링 밴드를 제작하기 위한 두 단계의 공정에 관한 것이고, 금속 시트는 압밀된 분말 구성 요소를 열기계적 처리를 겪게함으로써 형성되고, 압밀된 분말 구성 요소는 압밀된 분말 구성 요소 내부에 내화제 금속 분말을 압밀함으로써 형성되고, 분말은 압밀전 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 선택적으로 혼합되고, 여기서 어닐링 밴드는 구리 및 니오븀을 포함하는 어닐링 밴드를 배제한다. 또한 본 발명은 스트립으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하는 어닐링 밴드를 제작하기 위한 한 단계의 공정에 관한 것이고, 스트립은 압밀된 분말 구성 요소를 열기계적 처리를 겪게함으로써 형성된 시트로부터 절단되고, 압밀된 분말 구성 요소는 압밀된 분말 구성 요소 내부에 내화제 금속 분말을 압밀함으로써 형성되고, 분말은 압밀전 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 선택적으로 혼합되고, 어닐링 밴드는 구리와 니오븀을 포함하는 어닐링 밴드를 배제한다.
또한, 본 발명은, 내화제 금속이 (a) 니오븀, (b) 탄탈륨, (c) 몰리브덴, (d) 텅스텐, (e) 니오븀 합금, (f) 탄탈륨 합금, (g) 몰리브덴 합금, (h) 텅스텐 합금과, (i) (1) 내화제 금속과 (2) 구리, 니켈, 티타늄, 철, 코발트로 구성된 그룹으로부터 선택된 비내화제 금속의 합금 및 (j) 그 조합으로 구성된 그룹으로 선택된 내화제 금속 어닐링 밴드를 포함하는 부재에 관한 것이고, 어닐링 밴드는 약 0.01 인치(약 0.03 cm) 내지 약 0.5 인치(약 1.3 cm)의 범위의 두께와, 약 0.25 인치(0.64 cm) 내지 약 10 인치(약 25.4 cm)의 범위의 폭과, 약 1.5 인치(약 3.8 cm) 내지 약 6 피트(1.83 m)의 범위의 직경을 갖고, 어닐링 밴드는 구리와 니오븀을 포함하는 어닐링 밴드를 배제한다.
본 발명의 이러한 특징과 다른 특징, 태양 및 이점은 다음의 설명과 첨부된 청구항을 참조한다면 보다 명확히 이해될 것이다.
본 발명은 어닐링 밴드를 제작하기 위한 공정에 관한 것이다. 상기 공정은, (a) 내화제 금속 분말을 생산하는 단계와, (b) 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 분말을 선택적으로 혼합하는 단계와, (c) 분말 또는 분말 혼합물을 압밀시켜서 압밀된 분말 구성 요소를 형성하는 단계와, (d) 압밀된 분말 구성 요소를 열기계적 처리를 겪게하여 시트 또는 튜브를 형성하는 단계와, (e) 스트립 또는 링으로 시트 또는 튜브를 절단하는 단계와, (f) 스트립으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하고, 여기서 어닐링 밴드는 구리 및 니오븀을 포함하는 어닐링 밴드를 배제한다. 본 발명에서 사용되는 내화제 금속 분말은 본 발명의 처리 단계를 겪을 때, 본 발명의 어닐링 밴드를 생산할 수 있는 임의의 내화제 금속 분말일 수 있다. 적절한 내화제 금속 분말의 예는 (a) 니오븀, (b) 탄탈륨, (c) 몰리브덴, (d) 텅스텐, (e) 니오븀 합금, (f) 탄탈륨 합금, (g) 몰리브덴 합금, (h) 텅스텐 합금과, (i) (1) 내화제 금속과 (2) 구리, 니켈, 티타늄, 철, 코발트로 구성된 그룹으로부터 선택된 비내화제 금속의 합금 및 (j) 그 조합으로부터 제작된 것을 포함한다. 본원에서 사용된 "내화제 금속(refractory metal)"이라는 용어는 내화제 금속, 내화제 금속 합금 또는 내화제 금속과 내화제 금속 합금의 조합에 적용될 수 있다.
분말은 분말이 압밀되고 열기계적 처리를 겪는 것이 가능하도록 충분히 낮은 산소 함량을 갖는다. 일 실시예에서, 내화제 금속 분말은 약 300 ppm 이하, 바람직하게 200 ppm 이하, 보다 바람직하게 100 ppm 이하인 산소 함량을 갖는 티타늄, 니오븀 또는 티타늄 또는 니오븀 합금의 분말을 포함한다. 그러한 분말은 (ⅰ) 티타늄, 니오븀, 및 다른 금속과 그들 중 각각 또는 하나 또는 모두를 갖는 그러한 금속의 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 제1 금속의 마이너스 100 메쉬(또는 마이너스 90 메쉬) 수산화물 분말을 다른 금속에 제공하는 단계와, (ⅱ) 단일 가열 사이클 내에서 수소와 산소를 제거하도록 제1 금속의 친화력보다 산소에 대해 보다 높은 친화력을 갖는 금속과 함께 제1 금속의 수산화물을 가열하는 단계와, (ⅲ) 상기 금속으로부터 산소에 대해 보다 높은 친화력을 갖는 금속을 제거하는 단계와, (ⅳ) 이로써 300 ppm이하의 산소 함량을 갖는 제1 금속의 분말을 형성하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제작될 수 있다. 그러한 분말은 그 전체가 본원에서 참조로 합체된 미국 특허 제6,261,337호에 보다 상세하게 설명되어 있다.
선택적으로, 내화제 금속 분말은 압밀되기 전 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 혼합된다. 적절한 산화물은 선택된 금속 시스템 내에서 안정된 산화물을 포함한다. 안정된 산화물의 예는 마그네슘 산화물, 실리콘 산화물, 이트륨 산화물, 지르코늄 산화물, 란탄 산화물, 칼슘 산화물 및 그 산화물 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 그러한 산화물이 사용될 수 있는 양은 적어도 약 5 ppm이고, 약 5 ppm 내지 1000 ppm 또는 약 10 ppm 내지 500 ppm의 범위를 가질 수 있다. 적절한 질화물은 선택된 금속 시스템 내에서 안정된 산화물을 포함한다. 적절한 질화물의 예는 니오븀 질화물, 탄탈륨 질화물, 지르코늄 질화물, 하프늄 질화물 및 그 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 그러한 질화물이 사용될 수 있는 양은 적어도 약 5 ppm이고, 약 5 ppm 내지 1000 ppm 또는 약 10 ppm 내지 500 ppm의 범위를 가질 수 있다. 적절한 탄화물은 선택된 금속 시스템 내에서 안정된 그러한 탄화물을 포함한다. 안정된 탄화물의 예는 TaC, NbC, WC, HfC, ZrC, TiC, 및 그러한 탄화물의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 그러한 탄화물이 사용될 수 있는 양은 적어도 약 10 ppm이고, 약 5 ppm 내지 1000 ppm 또는 약 10 ppm 내지 500 ppm의 범위를 가질 수 있다.
분말은 본 발명의 어닐링 밴드가 제작될 수 있도록 내화제 금속 분말이 본 발명의 처리 단계를 받는 것이 가능한 임의의 공정에 의해 압밀될 수 있다. 적절한 공정의 예는 압출 공정, 열간 정수압 압착 공정, 압착과 소결 공정 및 상기 공정의 조합을 포함한다.
압출이 선택될 때, 분말은 약 실온(25 ℃) 내지 약 3300 ℉(약 1815 ℃)의 범위의 온도에서 압밀된다. 압출 공정 전과 압출 공정 후의 영역에서의 감소는 약 5:1 내지 약 20:1의 범위를 가질 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, 압출 공정 전과 압출 공정 후의 영역에서의 감소는 약 9:1이다.
정수압 압착이 선택될 때, 분말은 압착 단계를 선택적으로 받는다. 바람직하게, 열간 정수압 압착 단계는 몰리브덴과 같은 방어벽 층으로써 선택적으로 코팅된 열간 정수압 압착 캔 내에 분말을 위치시키는 단계와, 캔을 옮기는 단계와, 열간 정수압 압착 용기 내에 캔을 위치시키고 그리고 약 1500 ℉(약 815 ℃) 내지 약 2600 ℉(1427 ℃)의 범위의 온도에서, 약 1시간 내지 약 10 시간의 범위의 기간 동안, 약 10 ksi 내지 약 45 ksi의 범위의 압력으로, 바람직하게 2300 ℉(약 1260 ℃)에서 약 6 시간 동안 적어도 약 30 ksi의 압력으로, 용기에 열간 정수압 압착 조건을 받게하는 단계에 의해 실행된다.
분말이 압착과 소결 단계에 의해 압밀될 때, 단축 압착 공정, 냉간 정수압 압착 공정 및 그 공정의 조합을 사용하는 것이 가능하다. 일 실시예에서, 압착된 분말에 소결 단계를 겪게하는 대신에, 압착된 분말은 전류가 금속 분말을 소결하도록 충분한 열을 생성하게 분말을 통해 통과하는 저항 소결 조건을 겪게한다.
압밀된 분말 구성 요소의 치수는 적용예에 따라 변경될 수 있다. 일반적으로, 압밀된 분말 구성 요소의 길이는 적어도 약 4 인치(약 10 cm), 압밀된 분말 구성 요소의 폭은 적어도 약 2 인치(약 5 cm), 압밀된 분말 구성 요소의 높이는 적어도 약 2 인치(약 5 cm)이다. 다른 실시예에서, 압밀된 분말 구성 요소의 길이는 약 4 인치(약 10 cm) 내지 약 40 인치(약 101 cm), 바람직하게 4 인치(약 13 cm) 내지 30 피트(약 914 cm)의 범위를 갖는다. 다른 실시예에서, 압밀된 분말 구성 요소의 폭은 약 0.5 인치(약 1.3 cm) 내지 약 3 인치(7.6 cm), 바람직하게 0.5 인치(약 1.3 cm) 내지 40 피트(약 1219 cm)의 범위를 갖는다. 다른 실시예에서, 압밀된 분말 구성 요소의 높이는 적어도 약 0.5 인치(약 1.3 cm) 내지 약 3 인치(약 7.6 cm), 바람직하게 0.5 인치(약 1.3 cm) 내지 40 피트(약 1219 cm)의 범위를 갖는다.
열기계적 처리 단계는 단조, 압연 및 어닐링 단계의 조합을 포함한다.
단조 단계는 본 발명의 어닐링 밴드가 형성될 수 있는 임의의 조건 하에서 실행될 수 있다. 일 실시예에서, 단조 단계는 약 0.5 인치 내지 약 15 인치(약 1.3 cm 내지 약 38 cm)의 범위의 두께와, 약 2 인치 내지 약 60 인치(약 5 cm 내지 약 152 cm)의 범위의 폭과, 약 2 인치 내지 약 30 피트(약 5 cm 내지 약 914 cm)의 범위의 길이를 갖는 시트 바로, 약 실온에서 약 1800 ℃까지의 온도의 범위에서, 바람직하게 실온에서 실행된다. 일 실시예에서, 시트 바는 약 1.5 인치(약 3.8 cm)의 두께, 약 4.5 인치(약 11.4 cm)의 폭 및 약 40 인치(약 102 cm)의 길이를 갖는다.
단조 단계는 본 발명의 어닐링 밴드가 형성될 수 있는 임의의 조건 하에서 실행될 수 있다. 압연 단계는 일반적으로 약 0.010 인치 내지 약 0.5 인치(약 0.03 cm 내지 1.3 cm)의 범위의 두께, 약 0.25 인치 내지 약 60 인치(약 0.64 cm 내지 약 152 cm)의 범위의 폭 및 약 5 인치 내지 약 100 피트(약 12.7 cm 내지 약 3048 cm)의 범위의 길이를 갖는 시트로 시트 바를 압연하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 시트는 약 4 밀리미터의 두께, 약 30 인치(약 76.2 cm)의 폭 및 약 5 피트(약 152.4 cm)의 길이를 갖는다.
어닐링 단계는 본 발명의 어닐링 밴드가 형성될 수 있는 임의의 조건 하에서 실행될 수 있다. 일반적으로, 어닐링 단계는 약 850 ℃ 내지 약 2000 ℃, 바람직하게 1000 ℃ 내지 1400 ℃의 범위의 온도에서 실행된다.
일 실시예에서, 상기 공정은 적어도 하나의 중간 어닐링 단계를 추가로 포함한다. 바람직하게, 어닐링 단계는 전체 변형이 약 70 % 내지 약 90 %로 된 후 실행된다. 예를 들면, 압밀된 분말 구성 요소가 압연되고 그 두께가 그 원래 두께의 약 80 %로 감소될 때, 중간 어닐링 단계는 단조 단계를 수행하기 전 실행된다.
시트는 약 0.01 인치(약 0.03 cm) 내지 약 0.5 인치(약 1.3 cm)의 범위의 두께, 약 0.25 인치(약 0.64 cm) 내지 약 10 인치(약 305 cm)의 범위의 폭 및 약 5 인치(약 12.7 cm) 내지 약 20 피트(약 610 cm)의 범위의 길이를 갖는 스트립으로 절단된다. 일 실시예에서, 스트립은 약 60 내지 약 200의 비커스 경도 범위의 경도를 갖는 니오븀 스트립이다, 다른 실시예에서, 스트립은 약 190 내지 약 400의 비커스 경도 범위의 경도를 갖는 몰리브덴 스트립이다. 다른 실시예에서, 스트립은 약 300 내지 약 600의 비커스 경도 범위의 경도를 갖는 텅스텐 스트립이다.
어닐링 밴드는 어닐링 밴드가 스트립으로부터 형성될 수 있는 3점 벤더 또는 임의의 다른 형성 수단 상에 스트립을 위치시킴으로써 형성된다.
일 실시예에서, 본 발명의 어닐링 밴드는 잉곳 야금(I/M) 기술로 제작된다.
본 발명의 어닐링 밴드는 (a) 니오븀, (b) 탄탈륨, (c) 몰리브덴, (d) 텅스텐, (e) 니오븀 합금, (f) 탄탈륨 합금, (g) 몰리브덴 합금, (h) 텅스텐 합금과, (i) (1) 내화제 금속과 (2) 구리, 니켈, 티타늄, 철, 코발트로 구성된 그룹으로부터 선택된 비내화제 금속의 합금 및 (j) 그 조합으로 제작된다. 어닐링 밴드는 인 라인 어닐링기의 어닐링 휠 조립체에 부착될 수 있다. 인 라인 어닐링기 내에서 사용될 때, 어닐링 밴드는 36 시간 이상의 연속적인 어닐링기의 작동 기간보다 긴 기간 동안, 또는 약 160 시간 이상의 연속적인 어닐링기의 작동 기간보다 긴 기간 동안 사용 가능하게 유지된다. 일 실시예에서, 어닐링 밴드는 36 시간 내지 160 시간 이상의 연속적인 어닐링기의 작동 기간보다 긴 기간 동안 사용 가능하게 유지된다.
어닐링 밴드가 "사용 가능하다(useful)"라고 말할 때, 이는 어닐링 밴드가 어닐링 밴드의 교체를 필요로 하지 않고 그리고 인라인 어닐링기(또는 처리 라인)를 정지하지 않고 연속적으로 인라인 어닐링기 내에서 와이어를 어닐링할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 어닐링 밴드는 바람직하게 높은 용융점과 관련되고 어닐링 밴드 내에서 이점을 갖는 특성으로 여겨지는 높은 아크 저항성을 갖는다.
또한, 어닐링 밴드는 바람직하게 높은 온도에서 어닐링 밴드와 접촉하는 와이어, 예를 들면 구리 와이어와 용해성을 갖지 않는다.
어닐링 밴드의 치수는 어닐링 밴드가 어닐링 밴드를 사용하는 와이어 제작 기계 내에서 사용될 수 있도록 충분해야 한다. 바람직하게, 어닐링 밴드는 약 0.01 인치 내지 약 0.5 인치(약 0.03 cm 내지 약 1.3 cm)의 범위의 두께와, 약 0.25 인치 내지 약 10 인치(약 0.64 cm 내지 약 25.4 cm)의 범위의 폭과, 약 1.5 인치 내지 약 6 피트(약 3.8 cm 내지 약 183 cm)의 범위의 직경을 갖는다. 일 실시예에서, 어닐링 밴드는 약 4 mm의 두께, 약 20 mm 내지 약 25 mm의 범위의 폭 및 약 350 mm 내지 약 500 mm의 범위의 직경을 갖는다. 어닐링 밴드는 (ⅰ) 개방된 단부이거나, (ⅱ) 함께 용접되거나 또는 (ⅲ) 중첩 경사진 단부를 갖는 개방된 단부이다.
바람직하게는, 본 발명의 어닐링 밴드는 바람직하게 균일한 마이크로 구조를 갖는다. 예를 들면, 어닐링 밴드가 (1) 내화제 금속과, (2) 구리 또는 니켈 또는 티타늄 또는 철 또는 코발트와 같은 비내화제 금속으로 제작될 때, 상은 어닐링 밴드 전체에 균일하게 분배된다. 다르게, 본 발명의 어닐링 밴드가 내화제 금속의 조합으로 제작될 때, 합금의 화학적 조성은 어닐링 밴드 전체에 균일하다. 어닐링 밴드가 단일한 내화제 금속으로 만들어질 때, 어닐링 밴드의 마이크로 구조는 어닐링 밴드 전체에 균일하다. 상 분배, 화학적 구성 및 마이크로 구조의 균일성은 와이어 제조자에 의해 중요시되는 균일한 물리적 특성과 특징에 상응한다.
사용시에, 본 발명의 공정은 적절한 내화제 금속 분말을 생산한다. 분말은 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 선택적으로 혼합되고 분말 또는 분말 혼합물은 압밀된 분말 구성 요소를 형성하도록 압밀된다. 압밀된 분말 구성 요소는 열기계적 처리를 겪고, 시트가 형성된다. 시트는 스트립으로 절단되고 어닐링 밴드는 스트립으로부터 형성된다.
분말 형성 단계, 분말 압밀 단계, 및 시트 형성 단계가 사전 수행되었을 때, 예를 들면 이러한 단계가 서비스 제공자에 의해 수행될 때, 본 발명은 (a) 시트를 스트립으로 절단하는 단계와, (b) 스트립으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하는 어닐링 밴드를 제작하기 위한 두 단계의 공정을 포함하고, 금속 시트는 압밀된 분말 구성 요소를 열기계적 처리를 겪게함으로써 형성되고, 압밀된 분말 구성 요소는 압밀된 분말 구성 요소 내부로 내화제 금속 분말을 압밀함으로써 형성되어, 분말은 압밀전 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 선택적으로 혼합된다.
분말 형성 단계, 분말 압밀 단계, 시트 형성 단계, 및 시트 절단 단계가 사전 수행되었을 때, 본 발명은 스트립으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하는 어닐링 밴드를 제작하기 위한 단일한 단계의 공정을 포함하고, 스트립은 압밀된 분말 구성 요소를 열기계적 처리를 겪게함으로써 형성된 시트로부터 절단되고, 압밀된 분말 구성 요소는 압밀된 분말 구성 요소 내부에 내화제 금속 분말을 압밀함으로써 형성되어, 분말은 압밀전 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 선택적으로 혼합되고, 여기서 어닐링 밴드는 구리와 니오븀을 포함하는 어닐링 밴드를 배제한다.
와이어 제작 공정을 위해, 본 발명은 두 개의 어닐링 휠 조립체가 제공되는 금속 와이어를 어닐링하기 위한 공정을 포함한다. 각각의 어닐링 휠(시브) 조립체는 제1 어닐링 휠(시브 본체)과, 제2 어닐링 휠(플레이트)과, 어닐링 밴드를 포함하고, 서로에 부착된 제1 어닐링 휠(본체)과 제2 어닐링 휠(플레이트) 각각은, 와이어에 접촉 영역을 제공하기 위해, 제1 어닐링 휠(본체)과 제2 어닐링 휠(플레이트) 사이에 위치된 내화제 금속 어닐링 밴드를 갖는다. 어닐링 밴드는 임의의 적절한 기술에 의해, 예를 들면 어닐링 휠(시브) 조립체 내부에 어닐링 밴드를 클램핑함으로써, 어닐링 휠(시브) 조립체에 부착될 수 있다. 와이어는 모든 어닐링 휠 조립체의 어닐링 밴드 상을 통과하고 전압은 제1 어닐링 밴드와 제2 어닐링 밴드 사이에 인가되어, 전류가 적어도 와이어의 어닐링 온도로 와이어를 가열하는 조건으로 와이어를 통해 통과한다. 어닐링기로부터 통과하는 전압은 적용예에 따라 변경될 수 있다.
그러한 어닐링 조건을 받을 수 있는 와이어는 구리 와이어, 구리 합금 와이어, 알루미늄 와이어, 알루미늄 합금 와이어, 스틸 와이어, 스틸 합금 와이어 및 그 조합을 포함한다. 사용될 수 있는 와이어의 치수는 약 0.002 인치(약 0.006 cm) 내지 약 0.1 인치(약 0.23 cm)의 범위를 가질 수 있다. 물론, 다른 치수를 갖는 와이어가 사용될 수 있는 것은 당연하다.
도면을 참조하면, 도1은 개방된 단부를 갖는 어닐링 밴드(5)의 측면도를 도시한다. 도2는 도1의 절단선(1, 3)을 따라 취해진 어닐링 밴드의 단면도이다. 도3은 어닐링 밴드(13)를 포함하는 어닐링 휠 조립체(11)를 도시하고, 도4는 도3의 절단선(7, 9)을 따라 취해진 단면도이고, 여기서 어닐링 밴드(15)는 어닐링 휠(17, 19)에 부착된다.
일 실시예에서, 본 발명의 어닐링 밴드는 갭을 갖는다. 그러나 다른 실시예에서, 본 발명의 어닐링 밴드는 연속적이고 갭을 포함하지 않는다. 도5는 본 발명에 따라 제작된 연속적인 갭이 없는 어닐링 밴드를 도시한다. 도6은 비파괴 위치(갭이 밴드에 놓인 와이어와 일치하지 않음)에서의 갭을 갖는 어닐링 밴드를 도시한다. 도7은 파괴 위치(갭이 밴드에 놓인 와이어와 일치함)에서의 갭을 갖는 어닐링 밴드를 도시한다. 이론에 구속되지 않는다면, 어닐링 밴드가 갭을 가질 때, 이는 회로를 개방하고(여기서 전류는 어닐링 밴드로부터 와이어로 전달됨), 아크 발생 또는 아크 발생의 가능성(바람직하지 않는 밴드의 부식)을 증가시킨다고 여겨진다. 연속적인 밴드의 사용은 아크 발생을 감소시킨다.
바람직하게는, 연속적인 어닐링 밴드의 사용은 마모가 밴드의 전체 길이를 통해 고르게 분배되게 한다. 연속적인 어닐링 밴드의 사용은 밴드 전체로 연속적인 전기장을 부여함으로써, 밴드 전체에 아크 발생을 고르게 분배시키고 밴드 내에 갭에 의해 발생된 과도한 아크 발생에 대한 잠재성을 제거시킨다. 현재, 일반적인 밴드(갭을 가짐)에서, 아크 발생은 갭을 바로 넘어선 밴드의 14 %에 집중된다.
본 발명에 따라 제작된 연속적인 어닐링 밴드의 수명은 본 발명에 따라 제작된 어닐링 밴드(갭을 가짐)의 수명보다 일반적으로 길고 실질적으로 보다 길다. 일반적으로, 본 발명의 연속적인 어닐링 밴드는 본 발명에 따라 제작된 어닐링 밴드(갭을 가짐)와 비교하여, 적어도 약 50 % 내지 약 80 % 이상 또는 약 80 % 이상의 수명을 갖는다. 일반적인 어닐링 밴드(본 발명의 재료로써 제작되지 않음)와 비교할 때, 본 발명의 연속적인 어닐링 밴드는 일반적인 사용에서, 적어도 약 100 % 또는 약 200 % 이상 또는 약 300 % 이상의 수명을 갖는다. 일 실시예에서, 본 발명의 연속적인 어닐링 밴드는 일반적인 어닐링 밴드, 예를 들면 니켈 밴드와 비교하여, 약 100 % 내지 약 1000 %의 수명을 갖는다.
본 발명의 연속적인 어닐링 밴드는 임의의 적절한 방법으로 제작된다. 일반적으로, 연속적인 어닐링 밴드는 밴드의 길이와, 거칠기와, 상기 설명한 바와 같이 구성된 후 밴드의 두 개의 단부의 접합을 결정함으로써 제작된다. 밴드의 성형은 표준 금속 작업 관례를 사용하여 행해질 수 있고, 단부의 접합은 3 점 벤딩 또는 용접과 같은, 표준 금속 작업 관례를 사용하여 당연히 달성될 수 있다. 다른 가능한 제조 방법으로써 연속적인 밴드를 생산하도록 충분한 직경과 두께 및 단면 폭의 튜브를 생산하는 것이 가능하다.
이점을 갖도록, 본 발명은 개선된 어닐링 밴드와, 그러한 밴드를 제작하기 위한 개선된 방법과, 와이어를 어닐링하기 위한 개선된 방법을 제공한다. 본 발명의 어닐링 밴드는 통상적인 어닐링 밴드와 대체될 수 있고, 와이어 제조자가 연장된 시간 기간 동안 어닐링기를 가동할 수 있게 한다. 본 발명은, 어닐링 밴드의 사용이 유지 보수와 장비 정지 시간을 감소시킬 수 때문에 특히 와이어 제조에서 인라인 어닐링기를 위해 사용 가능하다. 본 발명의 니오븀 어닐링 밴드가 사용될 때, 니오븀 밴드는 통상적인 니켈 밴드보다 10배 이상의 내구성을 가질 수 있다.
본 발명은 모든 부분과 퍼센트가 중량 당으로 나타낸 다음의 도해적인 실시예에서 추가적으로 설명된다.
실시예
제1 실시예
절차
다양한 재료(아래의 표를 참조)의 절삭률이 방전가공(Electro Discharge Machining)(EDM)에 의해 절삭될 때 측정된다. 이 경우에, 와이어는 절삭 공구(Wire-EDM)로서 사용된다. EDM을 위해, 작업편은 석유 또는 물 내에 침지된다. 전압은 작업편과 와이어 사이에 인가되고, 와이어는 전기 아크가 와이어로부터 작업편으로 시작되도록 작업편의 근접으로 가져온다. 각각의 아크는 작업편의 표면에서 재료의 매우 작은 체적을 증발시킨다. 와이어는 작업편이 아크 발생을 통해 부식될 때 작업편을 절삭한다. 본 방법으로써 달성될 수 있는 절삭률은 재료의 아크 저항에 대한 지표이다. 느린 절삭률은 높은 아크 저항성을 나타낸다. 테이블은 "시간당 절삭 영역"(시간당 제곱 인치)으로 특정된 절삭률을 나타낸다. 니오븀은 테스트된 임의의 다른 재료보다 휠씬 낮은 절삭률을 갖는다는 것을 알 수 있다.
EDM 실험은 Nb에 대한 낮은 절삭률을 도시한다(아래의 표1을 참조).
표1
재료 절삭률(in2/hr)
CuCrNb 4.512
CuCrNb 3.600
GildcopTM 3.510
구리 3.066
Cu 18Nb 2.832
Ni201 2.646
GildcopTM 2.160
GildcopTM & Nb 1.962
니오븀 0.936
"길드콥TM(GildcopTM)"은 OMG에 의해 산화물 분산 강화된(ODS) 구리 합금이다.
이러한 결과로부터, 니오븀은 다른 재료보다 스파크 부식에 대해 보다 높은 저항성을 갖는다는 결론을 내리게 된다. 스파크 부식은 어닐링 밴드의 주 마모 메카니즘 중 하나이기 때문에, Nb로부터 제작된 어닐링 밴드는 다른 재료로부터 제작된 밴드보다 느리게 마모되고 다른 밴드보다 긴 수명을 갖는다는 결론을 추가로 내리게 된다.
제2 실시예
절차
비커스 경도 측정은 ASTM E-92-82에 따라, 비커스 경도 측정을 수행하기 위한 방법에 대해 상세하게 설명된 널리 공지된 표준에 따라 결정된다. 표2는 다른 재료 등급에 대해서 얻어지는 비커스 경도를 나타낸다.
표2
재료 등급 비커스 경도수
I/M Nb 70
P/M Nb 110
(I/M) : 잉곳 야금
(P/M) : 분말 야금
결과는 P/M 등급의 Nb는 I/M 등급의 Nb보다 상당히 경질이라는 것을 나타낸다. 이러한 결과로부터, P/M의 Nb는 I/M의 Nb보다 기계적인 부식에 대해 보다 높은 저항성을 갖는다는 결론을 내리게 된다. 기계적 부식은 어닐링 밴드에 대한 주 마모 메카니즘 중 하나이기 때문에, P/M의 Nb로부터 제작된 밴드는 I/M의 Nb로부터 제작된 밴드보다 느리게 마모되고 I/M의 Nb 밴드보다 긴 수명을 갖는다는 결론을 추가로 내리게 된다.
본 발명은 그 바람직한 임의의 변형예를 참조하여 상세하게 설명되었지만, 다른 변경예도 가능하다. 따라서, 첨부된 청구항의 사상과 범위는 그 안에 포함된 변형예의 설명에 제한되어서는 안된다.

Claims (51)

  1. 어닐링 밴드를 제작하기 위한 방법이며,
    (a) 내화제 금속 분말을 생산하는 단계와,
    (b) 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 분말을 선택적으로 혼합하는 단계와,
    (c) 분말 또는 분말 혼합물을 압밀시켜서 압밀된 분말 구성 요소를 형성하는 단계와,
    (d) 압밀된 분말 구성 요소를 열기계적 처리를 격게하여 시트를 형성하는 단계와,
    (e) 시트를 스트립으로 절단하는 단계와,
    (f) 스트립으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하고,
    어닐링 밴드는 구리 및 니오븀으로 구성된 어닐링 밴드를 배제하는 어닐링 밴드 제작 방법.
  2. 제1항에 있어서, 내화제 금속은 (a) 니오븀, (b) 탄탈륨, (c) 몰리브덴, (d) 텅스텐, (e) 니오븀 합금, (f) 탄탈륨 합금, (g) 몰리브덴 합금, (h) 텅스텐 합금과, (i) (1) 내화제 금속과 (2) 구리, 니켈, 티타늄, 철, 코발트로 구성된 그룹으로부터 선택된 비내화제 금속의 합금 및 (j) 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 구성 요소인 어닐링 밴드 제작 방법.
  3. 제1항에 있어서, 어닐링 밴드는 균일한 마이크로 구조를 갖는 어닐링 밴드 제작 방법.
  4. 제1항에 있어서, 분말은 분말을 압밀시키고 열기계적 처리를 겪는 것이 가능하도록 충분히 낮은 산소 함량을 갖는 어닐링 밴드 제작 방법.
  5. 제1항에 있어서, 내화제 금속 분말은 약 300 ppm 이하인 산소 함량을 갖는 어닐링 밴드 제작 방법.
  6. 제1항에 있어서, 산화물은 마그네슘 산화물, 실리콘 산화물, 이트륨 산화물, 지르코니아 산화물, 란탄 산화물, 하프늄 산화물, 칼슘 산화물 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어닐링 밴드 제작 방법.
  7. 제1항에 있어서, 탄화물 구성 요소는 TaC, WC, HfC, TiC, NbC, ZrC로 구성된 그룹으로부터 선택된 탄화물과, 상기 것을 제외한 안정된 탄화물 및 그 조합으로 구성된 어닐링 밴드 제작 방법.
  8. 제1항에 있어서, 분말은 압출 공정, 열간 정수압 압착 공정, 압착과 소결 공정 및 상기 공정의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 공정에 의해 압밀되는 어닐링 밴드 제작 방법.
  9. 제1항에 있어서, 분말은 압출에 의해 약 실온에서 약 3300 ℉(약 1815 ℃)까지의 범위의 온도에서 압밀되고 상기 공정은 압출 전과 압출 후 약 9:1의 영역의 감소를 갖는 어닐링 밴드 제작 방법.
  10. 제1항에 있어서, 선택적으로 압착 단계를 겪는 분말은 열간 정수압 압착에 의해 압밀되는 어닐링 밴드 제작 방법.
  11. 제10항에 있어서, 열간 정수압 압착 단계는 방어벽 층으로써 선택적으로 코팅된 열간 정수압 압착 캔 내에 분말을 위치시키고, 캔을 비우고, 열간 정수압 압착 용기 내에 캔을 위치킨 다음, 약 1500 ℉(약 815 ℃) 내지 약 2600 ℉(약 1426.6 ℃)의 범위의 온도에서, 약 1시간 내지 약 10 시간의 범위의 기간 동안, 약 10 ksi 내지 약 45 ksi의 범위의 압력으로, 용기가 열간 정수압 압착 조건을 겪게함으로써 실행되는 어닐링 밴드 제작 방법.
  12. 제1항에 있어서, 분말은 압착과 소결 단계에 의해 압밀되고, 압착 단계는 단축 압착 공정, 냉간 정수압 압착 공정 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어닐링 밴드 제작 방법.
  13. 제10항에 있어서. 압착된 분말이 소결 단계를 겪게하는 대신에, 압착된 분말은 저항 소결 조건을 겪게되며, 전류는 금속 분말을 소결하기 위해 충분한 열을 생성하도록 분말을 통과하는 어닐링 밴드 제작 방법.
  14. 제1항에 있어서, 열기계적 처리 단계는 단조, 압연 및 어닐링 단계의 조합을 포함하는 어닐링 밴드 제작 방법.
  15. 제14항에 있어서, 단조 단계는 약 실온에서 약 1800 ℃까지의 온도의 범위에서 약 0.5 인치(약 1.27 cm) 내지 약 15 인치(약 38.1 cm)의 범위의 두께와, 약 2인치(약 5.08 cm) 내지 약 60 인치(약 152.4 cm)의 범위의 폭과, 약 2 인치(약 5.08 cm) 내지 약 30 피트(약 9.14 m)의 범위의 길이를 갖는 시트 바(sheet bar)로 실행되는 어닐링 밴드 제작 방법.
  16. 제15항에 있어서, 시트 바는 약 1.5 인치(약 3.81 cm)의 두께, 약 4.5 인치(약 11.43 cm)의 폭 및 약 40 인치(약 101.6 cm)의 길이를 갖는 어닐링 밴드 제작 방법.
  17. 제14항에 있어서, 압연 단계는 약 0.010 인치(약 0.0254 cm) 내지 약 0.5 인치(약 1.27 cm)의 범위의 두께, 약 0.25 인치(약 0.635 cm) 내지 약 60 인치(152.4 cm)의 범위의 폭 및 약 5 인치(약 12.7 cm) 내지 약 100 피트(약 30.48cm)의 범위의 길이를 갖는 시트로 시트 바를 압연하는 단계를 포함하는 어닐링 밴드 제작 방법.
  18. 제17항에 있어서, 시트는 약 4 밀리미터의 두께, 약 30 인치(약 76.2 cm)의 폭 및 약 5 피트(약 1.52 m)의 길이를 갖는 어닐링 밴드 제작 방법.
  19. 제14항에 있어서, 어닐링 단계는 약 850 ℃ 내지 약 2000 ℃의 온도의 범위에서 실행되는 어닐링 밴드 제작 방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 공정은 적어도 하나의 중간 어닐링 단계를 추가로 포함하는 어닐링 밴드 제작 방법.
  21. 제14항에 있어서, 시트는 약 0.01 인치(약 0.0254 cm) 내지 약 0.5 인치(약 1.27 cm)의 범위의 두께, 약 0.25 인치(약 0.635 cm) 내지 약 10 인치(약 25.4 cm)의 범위의 폭 및 약 5 인치(약 12.7 cm) 내지 약 20 피트(약 6.09 m)의 범위의 길이를 갖는 스트립으로 절단되는 어닐링 밴드 제작 방법.
  22. 제21항에 있어서, 스트립은 약 60 내지 약 200의 비커스 경도 범위의 경도를 갖는 니오븀 스트립인 어닐링 밴드 제작 방법.
  23. 제21항에 있어서, 스트립은 약 190 내지 약 400의 비커스 경도 범위의 경도를 갖는 몰리브덴 스트립인 어닐링 밴드 제작 방법.
  24. 제21항에 있어서, 스트립은 약 300 내지 약 600의 비커스 경도 범위의 경도를 갖는 텅스텐 스트립인 어닐링 밴드 제작 방법.
  25. 제1항에 있어서, 어닐링 밴드는 3점 벤더 또는 임의의 다른 형성 방법 상에 스트립을 위치시켜서 스트립을 어닐링 밴드로 성형함으로써 형성되는 어닐링 밴드 제작 방법.
  26. 제1항에 있어서, 어닐링 밴드는 약 0.01 인치(약 0.0254 cm) 내지 약 0.5 인치(약 1.27 cm)의 범위의 두께를 갖는 어닐링 밴드 제작 방법.
  27. 제1항에 있어서, 어닐링 밴드는 약 0.25 인치(약 0.635 cm) 내지 약 10 인치(약 25.4 cm)의 범위의 폭을 갖는 어닐링 밴드 제작 방법.
  28. 제1항에 있어서, 어닐링 밴드는 약 1.5 인치(약 3.81 cm) 내지 약 6 피트(약 1.82 m)의 범위의 직경을 갖는 어닐링 밴드 제작 방법.
  29. 제1항에 있어서, 어닐링 밴드는 약 4 mm의 두께, 약 20 mm 내지 약 25 mm의 범위의 폭 및 약 350 mm 내지 약 500 mm의 범위의 직경을 갖는 어닐링 밴드 제작 방법.
  30. 제1항에 있어서, 상기 공정은 인라인 어닐링기의 어닐링 휠 조립체에 어닐링 밴드를 부착시키는 단계를 추가로 포함하는 어닐링 밴드 제작 방법.
  31. 제1항에 있어서, 어닐링 밴드는 (ⅰ) 개방된 단부이거나, (ⅱ) 함께 용접되거나 또는 (ⅲ) 중첩 경사진 단부를 갖는 개방된 단부인 어닐링 밴드 제작 방법.
  32. 제1항의 공정으로부터 제작된 어닐링 밴드.
  33. 내화제 금속 어닐링 밴드를 포함하는 부재이며, 어닐링 밴드는 구리 및 니오븀으로 구성된 어닐링 밴드를 배제하는 부재.
  34. 제32항에 있어서, 내화제 금속은 (a) 니오븀, (b) 탄탈륨, (c) 몰리브덴, (d) 텅스텐, (e) 니오븀 합금, (f) 탄탈륨 합금, (g) 몰리브덴 합금, (h) 텅스텐 합금과, (i) (1) 내화제 금속과 (2) 구리, 니켈, 티타늄, 철, 코발트로 구성된 그룹으로부터 선택된 비내화제 금속의 합금 및 (j) 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어닐링 밴드.
  35. 제34항에 있어서, 어닐링 밴드는 균일한 마이크로 구조를 갖는 어닐링 밴드.
  36. 제34항에 있어서, 어닐링 밴드는 약 0.01 인치(약 0.0254 cm) 내지 약 0.5 인치(약 1.27 cm)의 범위의 두께, 약 0.25 인치(약 0.635 cm) 내지 약 10 인치(약 25.4 cm)의 범위의 폭 및 약 1.5 인치(약 3.81 cm) 내지 약 6 피트(약 1.82 m)의 범위의 직경을 갖는 어닐링 밴드.
  37. 제34항에 있어서, 어닐링 밴드가 인라인 와이어 어닐링기 내에서 사용될 때, 어닐링 밴드는 36 시간의 연속적인 어닐링기의 작동 기간보다 긴 기간 동안 사용 가능하게 유지되는 어닐링 밴드.
  38. 제34항에 있어서, 어닐링 밴드가 인라인 와이어 어닐링기 내에서 사용될 때, 어닐링 밴드는 160 시간의 연속적인 어닐링기의 작동 기간보다 긴 기간 동안 사용 가능하게 유지되는 어닐링 밴드.
  39. 금속 와이어를 어닐링하기 위한 방법이며,
    (a) 각각의 조립체가 제1 어닐링 휠과, 제2 어닐링 휠 및 어닐링 밴드를 포함하고, 서로 부착된 제1 어닐링 휠과 제2 어닐링 휠 각각은 와이어에 접촉 영역을 제공하기 위해 제1 어닐링 휠과 제2 어닐링 휠 사이에 위치된 내화제 금속 어닐링 밴드를 갖는 두 개의 어닐링 휠 조립체를 제공하는 단계와,
    (b) 두 개의 어닐링 휠 조립체의 어닐링 밴드 상으로 와이어를 통과시키는 단계와,
    (c) 제1 어닐링 밴드와 제2 어닐링 밴드 사이에 전압을 인가시켜, 적어도 와이어의 어닐링 온도로 와이어를 가열하는 조건하에서 와이어로 전류를 통과시킴으로써, 와이어를 어닐링하는 단계를 포함하고,
    적어도 하나의 어닐링 밴드는 구리 및 니오븀으로 구성된 어닐링 밴드를 배제하는 금속 와이어를 어닐링하기 위한 방법.
  40. 제39항에 있어서, 와이어는 구리 와이어, 구리 합금 와이어, 알루미늄 와이어, 알루미늄 합금 와이어, 스틸 와이어, 스틸 합금 와이어 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 금속 와이어를 어닐링하기 위한 방법.
  41. 제39항에 있어서, 내화제 금속은 (a) 니오븀, (b) 탄탈륨, (c) 몰리브덴, (d) 텅스텐, (e) 니오븀 합금, (f) 탄탈륨 합금, (g) 몰리브덴 합금, (h) 텅스텐 합금과, (i) (1) 내화제 금속과 (2) 구리, 니켈, 티타늄, 철, 코발트로 구성된 그룹으로부터 선택된 비내화제 금속의 합금 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 금속 와이어를 어닐링하기 위한 방법.
  42. 제39항에 있어서, 어닐링 밴드는 균일한 마이크로 구조를 갖는 금속 와이어를 어닐링하기 위한 방법.
  43. 어닐링 밴드를 제작하기 위한 방법이며,
    (a) 시트를 스트립으로 절단하는 단계와,
    (b) 스트립으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하고,
    금속 시트는 압밀된 분말 구성 요소를 열기계적 처리를 겪게함으로써 형성되고,
    압밀된 분말 구성 요소는 압밀된 분말 구성 요소 내부로 내화제 금속 분말을 압밀함으로써 형성되고,
    분말은 압밀전 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 선택적으로 혼합되고, 어닐링 밴드는 구리와 니오븀을 포함하는 어닐링 밴드를 배제하는 어닐링 밴드 제작 방법.
  44. 제43항에 있어서, 어닐링 밴드는 균일한 마이크로 구조를 갖는 어닐링 밴드 제작 방법.
  45. 스트립으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하는 어닐링 밴드를 제작하기 위한 방법이며,
    스트립은 압밀된 분말 구성 요소를 열기계적 처리를 겪게함으로써 형성된 시트로부터 절단되고,
    압밀된 분말 구성 요소는 압밀된 분말 구성 요소 내부로 내화제 금속 분말을 압밀함으로써 형성되고,
    분말은 압밀되기전 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 선택적으로 혼합되고, 어닐링 밴드는 구리와 니오븀을 포함하는 어닐링 밴드를 배제하는 어닐링 밴드 제작 방법.
  46. 제45항에 있어서, 어닐링 밴드는 균일한 마이크로 구조를 갖는 어닐링 밴드 제작 방법.
  47. 균일한 마이크로 구조를 갖는 내화제 금속 어닐링 밴드를 포함하는 부재이며,
    내화제 금속은 (a) 니오븀, (b) 탄탈륨, (c) 몰리브덴, (d) 텅스텐, (e) 니오븀 합금, (f) 탄탈륨 합금, (g) 몰리브덴 합금, (h) 텅스텐 합금과, (i) (1) 내화제 금속과 (2) 구리, 니켈, 티타늄, 철, 코발트로 구성된 그룹으로부터 선택된 비내화제 금속의 합금 및 (j) 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되고,
    어닐링 밴드는 약 0.01 인치(약 0.0254 cm) 내지 약 0.5 인치(약 1.27 cm)의 범위의 두께, 약 0.25 인치(약 0.635 cm) 내지 약 10 인치(약 25.4 cm)의 범위의 폭 및 약 1.5 인치(약 3.81 cm) 내지 약 6 피트(약 1.82 m)의 범위의 직경을 갖고, 어닐링 밴드는 구리와 니오븀으로 구성된 어닐링 밴드를 배제하는 부재.
  48. 제47항에 있어서, 어닐링 밴드는,
    (a) 내화제 금속 분말을 생산하는 단계와,
    (b) 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 분말을 선택적으로 혼합하는 단계와,
    (c) 분말 또는 분말 혼합물을 압밀시켜서 압밀된 분말 구성 요소를 형성하는 단계와,
    (d) 압밀된 분말 구성 요소를 열기계적 처리를 겪게하여 시트 또는 튜브를 형성하는 단계와,
    (e) 시트 또는 튜브를 스트립 또는 링으로 절단하는 단계와,
    (f) 스트립 또는 링으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제작되고,
    어닐링 밴드는 구리 및 니오븀으로 구성된 어닐링 밴드를 배제하는 어닐링 밴드.
  49. 제47항에 있어서, 어닐링 밴드는
    (a) 시트를 스트립으로 절단하는 단계와,
    (b) 스트립으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제작되고,
    금속 시트는 압밀된 분말 구성 요소를 열기계적 처리를 겪게함으로써 형성되고,
    압밀된 분말 구성 요소는 압밀된 분말 구성 요소 내부로 내화제 금속 분말 또는 내화제 금속 합금 분말을 압밀함으로써 형성되고,
    분말은 압밀되기전 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 선택적으로 혼합되는 어닐링 밴드.
  50. 제47항에 있어서, 어닐링 밴드는 스트립으로부터 어닐링 밴드를 형성하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제작되고,
    스트립은 압밀된 분말 구성 요소를 열기계적 처리를 겪게함으로써 형성된 시트로부터 절단되고,
    압밀된 분말 구성 요소는 압밀된 분말 구성 요소 내부로 내화제 금속 분말 또는 내화제 금속 합금 분말을 압밀함으로써 형성되고,
    분말은 압밀되기전 산화물 구성 요소 또는 질화물 구성 요소 또는 탄화물 구성 요소와 선택적으로 혼합되고, 어닐링 밴드는 구리와 니오븀으로 구성된 어닐링 밴드를 배제하는 어닐링 밴드.
  51. 제47항에 있어서, 어닐링 밴드는 연속적인 갭이 없는 어닐링 밴드인 어닐링 밴드.
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