JPH0256995B2 - - Google Patents
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- JPH0256995B2 JPH0256995B2 JP19407282A JP19407282A JPH0256995B2 JP H0256995 B2 JPH0256995 B2 JP H0256995B2 JP 19407282 A JP19407282 A JP 19407282A JP 19407282 A JP19407282 A JP 19407282A JP H0256995 B2 JPH0256995 B2 JP H0256995B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
- B23K20/233—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
この発明は眼鏡フレーム部品用の複合材の製法
に関し、特にNi―Cr系合金を外被とする複合材
を製造するにあたつて、Ni―Cr系合金製パイプ
の内面にNiメツキもしくはNi―Sn2層メツキを
施した後に銅基合金芯材を挿入した後引抜加工を
施してから拡散熱処理することによりメツキ層の
Ni，Snを芯材の銅基合金中に拡散させて芯材の
バネ性、強度を向上させ、かつNi―CR系合金の
熱処理時の酸化を防止するようにしたものであ
る。 周知のようにNi―Cr系合金は耐食性が良好で
しかも白色で装飾性が良好なため、眼鏡フレーム
部品材として広く使用されている。しかしながら
Ni―Cr系合金を単独で眼鏡フレーム部品に使用
した場合、バネ性が不足し、また高価でしかも加
工に困難を伴う等の問題がある。そこで従来から
Ni―Cr系合金を外被とし、芯材としてリン青銅、
ベリリウム銅あるいはステンレス鋼等を用いたク
ラツド材を眼鏡フレーム部品に使用することが知
られている。しかしながらこの場合、リン青銅、
ベリリウム銅あるいはステンレス鋼にNi―Cr系
合金をクラツドする際に雰囲気調整が不充分であ
ればクラツド不良が発生する問題があり、また特
に芯材としてリン青銅を用いた場合にはバネ性が
不足し、しかも芯材中にリンが含有されるためク
ラツド化が不安定となる問題があり、一方芯材と
してベリリウム銅を用いた場合にはクラツド性に
は良好なものの、バネ性を与えるために熱処理を
行う必要があり、さらに芯材としてステンレス銅
を用いた場合にはクラツドに高温を要し、しかも
他の金属を用いた場合よりも加工が困難となる問
題がある。 この発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
で、外被をNi―Cr合金とする眼鏡フレーム部品
用の複合材を製造するにあたつて、加工性を良好
にすると同時にクラツドを安定化してクラツド不
良が生じないようになし、しかもバネ性および強
度が優れた複合材が得られるようにすることを目
的とするものである。 すなわちこの発明の方法は、Ni―Cr系合金製
のパイプ内面にNiメツキおよびSnの２層メツキ
とのうちいずれか一方を施し、次いでパイプ内に
Cu―Ni―Sn―Zn合金、Cn−Zn合金、Cu―Ni―
Zn合金のうちから選ばれた銅基合金からなる芯
材を挿入し、次いで引抜加工を施し、拡散熱処理
を施して前記メツキ層の元素を芯材に拡散させる
ことを特徴とするものであり、このようにメツキ
層を設けておくことによつて熱処理時におおける
Ni―Cr系合金の酸化を防止してクラツド不良発
生を防止し、かつメツキ層のNi，Snを芯材へ拡
散させることにより芯材の銅基合金強度、バネ性
を向上させ、かつまた芯材を銅基合金とすること
により加工性も良好としたものである。 以下この発明の方法をさらに詳細に説明する。 この発明の方法においては、まず第１図Ａに示
すようにNi―Cr系合金からなるパイプ１の内面
に、Niメツキ、またはNiおよびSnの２層メツキ
を施してNiもしくはNiおよびSnのメツキ層２を
形成する。ここでNi―Cr系合金としては、Crを
３〜18重量％程度含有し、残部Niからなるもの
を使用することが望ましく、またこのほか少量の
Ag等の添加元素が含有されることは妨げない。
またメツキ層２の厚みは10μm〜40μm程度とする
ことが望ましい。さらにメツキ層２として、Ni
およびSnの２層メツキを施す場合、通常はNi―
Cr系合金製パイプ１の内面に先ずNiメツキを施
してからそのNiメツキ層の上にSnメツキを施す
ことが望ましい。 上述のようにNi、もしくはNiおよびSnのメツ
キ層２をNi―Cr系合金パイプ１の内面に形成し
た後、第１図Ｂに示すようにその内側に銅基合金
の芯材３を挿入、嵌合させる。この銅基合金とし
ては、Cu―Ni―Sn―Zn合金、Cu―Zn合金、Cu
―Ni―Zn合金のうちから選ばれた１種のものを
用いる。これらの銅基合金はいずれも加工性が良
好であり、またバネ性および強度が良好なもので
ある。 このようにメツキ層２の内側に銅基合金芯材３
を嵌め合せた後には、通常は第１図Ｃに示すよう
にNi―Cr系合金パイプ１の外側に保護のための
鉄等のパイプ４を嵌め合せ、引抜加工を行つてメ
ツキ層２と銅基合金芯材３とを充分に密着させ
る。但しここでパイプ４は続く拡散熱処理後に除
去すべきものであるから、その拡散熱処理温度で
はNi―Cr系合金パイプ１と接合されないような
材質の例えば鉄等のものを用いる。 次いでメツキ層２のNiやSnを内側の芯材３の
銅基合金中へ拡散させるための熱処理を行う。こ
の熱処理によつて芯材３の銅基合金はメツキ層２
からの拡散によりNi濃度やSn濃度が高くなつて
強化され、バネ性や強度がより一層高くなると同
時に、第１図Ｄに示すようにメツキ層２と芯材３
とが一体化して、その間の結合強度が著しく大き
くなる。またこの拡散熱処理時においては、パイ
プ１のNi―Cr系合金の内面にメツキ層２が存在
するため、Ni―Cr系合金の内面に側に酸化が生
じることがなく、芯材との間のクラツド不良が生
じることが有効に防止される。換言すれば、熱処
理時における雰囲気置換が不充分であつても、内
部酸化によるクラツド不良が生じることが有効に
防止される。 このように拡散熱処理を行つた後には、通常は
外側の鉄等の保護用のパイプ４を適宜の手段で剥
離除去し、残つた内側のクラツド材、すなわち第
１図Ｅに示すようにNi―Cr系合金を外被１Ａと
しNiやSnが濃化された銅基合金を芯材３Ａとす
る複合材に適宜線引加工やプレス加工等を施して
眼鏡フレーム部品とする。 上述のように、最終的に得られた眼鏡フレーム
複合材部品においては、芯材部分の銅基合金の
NiやSnが濃化されているため、バネ性や強度が
著しく優れる。特に最終的な芯材の銅基合金が所
謂超弾性を示す組成となるように初期の銅基合金
の粗成およびその後の熱処理によりNiやSnの拡
散固溶量を設定しておけば、バネ性はより良好と
なる。また複合材表面は、Ni―Cr系合金となつ
ているため耐食性に優れかつロウ付け性も良好で
ある。一方製造工程上においては、Ni―Cr系合
パイプの内面にNiもしくはNiおよびSnのメツキ
層を形成してから熱処理を行うため、前述のよう
にNi―Cr系合金パイプ内面が酸化してクラツド
不良が生じるおそれが少なく、またこれに伴つて
熱処理雰囲気の設定が容易となる。さらに加工上
は銅基合金を芯材としているため、加工も容易で
生産性も高い。 以下にこの発明の実施例を基す。 実施例 １ 外径45mm、肉厚1.3mm、長さ400mmのNi―10wt
％Cr合金製パイプの内面にNiメツキを20μm厚で
施し、次いでそのパイプ内部にCu―2wt％Ni―
11wt％Zn―5wt％Snの合金棒を嵌め込み、さら
にNi―Cr系合金製パイプの外側に外径49mm、内
径45mm、長さ400mmの鉄パイプを嵌め合せ、しか
る後に内径48.5mmのダイスで引抜加工を行つてNi
メツキ層と芯材としてのCu―Ni―Sn―Zn合金棒
とを密着させた。さらに水素中において700℃で
１時間拡散熱処理を行つてNiメツキ層からNiを
芯材としてのCu―Ni―Sn―Zn合金中に拡散させ
た。続いて外側の鉄パイプにフライスにより溝を
入れてその鉄パイプを内側のクラツド材から剥離
除去させた後、クラツド材を引抜加工し、さらに
焼鈍および線引加工を施して2.6mmの線材とした。 実施例 ２ 実施例１で用いたと同様なNi―Cr系合金パイ
プの内面にNiメツキを20μm厚で施した後、さら
にそのNiメツキ層の上にSnメツキを20μm厚で施
してNiおよびSnの２層メツキとし、次いでその
内側に実施例１と同様なCu―Ni―Zn合金棒を挿
入嵌合し、以下実施例１と同様にして2.6mmの複
合線材を得た。 比較例 実施例１で用いたと同様なNi―Cr系合金の内
面にNiメツキを施さなかつた点以外は実施例１
と同様に処理して2.6mmの複合線材を得た。 以上の各実施例および比較例において、それぞ
れにおけるクラツド歩留を調べたところ、第１表
に示す結果が得られた。ただしここでクラツド歩
留は、各例により得られた複合材から密着不良
（クラツド不良）を除いた複合材製品の重量と、
各例により得られた複合材総重量との比で示す。
また各実施例および比較例における最終加工段階
で600℃で30分間焼鈍後プレス加工して厚さ0.5
mm、幅4.5mm、長さ100mmの複合材を得、各複合板
のバネ値を調べた結果を第１表に併せて示す、。
但しこのバネ値測定においては、板の片端をチヤ
ツクし、そのチヤツク部を中心としてその反対側
の端部に荷重を加えて30゜曲げ、荷重を除去して
板が戻つた時の戻り角度θを調べ、θ／30×100
（％）の値をバネ値として表示した。
に関し、特にNi―Cr系合金を外被とする複合材
を製造するにあたつて、Ni―Cr系合金製パイプ
の内面にNiメツキもしくはNi―Sn2層メツキを
施した後に銅基合金芯材を挿入した後引抜加工を
施してから拡散熱処理することによりメツキ層の
Ni，Snを芯材の銅基合金中に拡散させて芯材の
バネ性、強度を向上させ、かつNi―CR系合金の
熱処理時の酸化を防止するようにしたものであ
る。 周知のようにNi―Cr系合金は耐食性が良好で
しかも白色で装飾性が良好なため、眼鏡フレーム
部品材として広く使用されている。しかしながら
Ni―Cr系合金を単独で眼鏡フレーム部品に使用
した場合、バネ性が不足し、また高価でしかも加
工に困難を伴う等の問題がある。そこで従来から
Ni―Cr系合金を外被とし、芯材としてリン青銅、
ベリリウム銅あるいはステンレス鋼等を用いたク
ラツド材を眼鏡フレーム部品に使用することが知
られている。しかしながらこの場合、リン青銅、
ベリリウム銅あるいはステンレス鋼にNi―Cr系
合金をクラツドする際に雰囲気調整が不充分であ
ればクラツド不良が発生する問題があり、また特
に芯材としてリン青銅を用いた場合にはバネ性が
不足し、しかも芯材中にリンが含有されるためク
ラツド化が不安定となる問題があり、一方芯材と
してベリリウム銅を用いた場合にはクラツド性に
は良好なものの、バネ性を与えるために熱処理を
行う必要があり、さらに芯材としてステンレス銅
を用いた場合にはクラツドに高温を要し、しかも
他の金属を用いた場合よりも加工が困難となる問
題がある。 この発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
で、外被をNi―Cr合金とする眼鏡フレーム部品
用の複合材を製造するにあたつて、加工性を良好
にすると同時にクラツドを安定化してクラツド不
良が生じないようになし、しかもバネ性および強
度が優れた複合材が得られるようにすることを目
的とするものである。 すなわちこの発明の方法は、Ni―Cr系合金製
のパイプ内面にNiメツキおよびSnの２層メツキ
とのうちいずれか一方を施し、次いでパイプ内に
Cu―Ni―Sn―Zn合金、Cn−Zn合金、Cu―Ni―
Zn合金のうちから選ばれた銅基合金からなる芯
材を挿入し、次いで引抜加工を施し、拡散熱処理
を施して前記メツキ層の元素を芯材に拡散させる
ことを特徴とするものであり、このようにメツキ
層を設けておくことによつて熱処理時におおける
Ni―Cr系合金の酸化を防止してクラツド不良発
生を防止し、かつメツキ層のNi，Snを芯材へ拡
散させることにより芯材の銅基合金強度、バネ性
を向上させ、かつまた芯材を銅基合金とすること
により加工性も良好としたものである。 以下この発明の方法をさらに詳細に説明する。 この発明の方法においては、まず第１図Ａに示
すようにNi―Cr系合金からなるパイプ１の内面
に、Niメツキ、またはNiおよびSnの２層メツキ
を施してNiもしくはNiおよびSnのメツキ層２を
形成する。ここでNi―Cr系合金としては、Crを
３〜18重量％程度含有し、残部Niからなるもの
を使用することが望ましく、またこのほか少量の
Ag等の添加元素が含有されることは妨げない。
またメツキ層２の厚みは10μm〜40μm程度とする
ことが望ましい。さらにメツキ層２として、Ni
およびSnの２層メツキを施す場合、通常はNi―
Cr系合金製パイプ１の内面に先ずNiメツキを施
してからそのNiメツキ層の上にSnメツキを施す
ことが望ましい。 上述のようにNi、もしくはNiおよびSnのメツ
キ層２をNi―Cr系合金パイプ１の内面に形成し
た後、第１図Ｂに示すようにその内側に銅基合金
の芯材３を挿入、嵌合させる。この銅基合金とし
ては、Cu―Ni―Sn―Zn合金、Cu―Zn合金、Cu
―Ni―Zn合金のうちから選ばれた１種のものを
用いる。これらの銅基合金はいずれも加工性が良
好であり、またバネ性および強度が良好なもので
ある。 このようにメツキ層２の内側に銅基合金芯材３
を嵌め合せた後には、通常は第１図Ｃに示すよう
にNi―Cr系合金パイプ１の外側に保護のための
鉄等のパイプ４を嵌め合せ、引抜加工を行つてメ
ツキ層２と銅基合金芯材３とを充分に密着させ
る。但しここでパイプ４は続く拡散熱処理後に除
去すべきものであるから、その拡散熱処理温度で
はNi―Cr系合金パイプ１と接合されないような
材質の例えば鉄等のものを用いる。 次いでメツキ層２のNiやSnを内側の芯材３の
銅基合金中へ拡散させるための熱処理を行う。こ
の熱処理によつて芯材３の銅基合金はメツキ層２
からの拡散によりNi濃度やSn濃度が高くなつて
強化され、バネ性や強度がより一層高くなると同
時に、第１図Ｄに示すようにメツキ層２と芯材３
とが一体化して、その間の結合強度が著しく大き
くなる。またこの拡散熱処理時においては、パイ
プ１のNi―Cr系合金の内面にメツキ層２が存在
するため、Ni―Cr系合金の内面に側に酸化が生
じることがなく、芯材との間のクラツド不良が生
じることが有効に防止される。換言すれば、熱処
理時における雰囲気置換が不充分であつても、内
部酸化によるクラツド不良が生じることが有効に
防止される。 このように拡散熱処理を行つた後には、通常は
外側の鉄等の保護用のパイプ４を適宜の手段で剥
離除去し、残つた内側のクラツド材、すなわち第
１図Ｅに示すようにNi―Cr系合金を外被１Ａと
しNiやSnが濃化された銅基合金を芯材３Ａとす
る複合材に適宜線引加工やプレス加工等を施して
眼鏡フレーム部品とする。 上述のように、最終的に得られた眼鏡フレーム
複合材部品においては、芯材部分の銅基合金の
NiやSnが濃化されているため、バネ性や強度が
著しく優れる。特に最終的な芯材の銅基合金が所
謂超弾性を示す組成となるように初期の銅基合金
の粗成およびその後の熱処理によりNiやSnの拡
散固溶量を設定しておけば、バネ性はより良好と
なる。また複合材表面は、Ni―Cr系合金となつ
ているため耐食性に優れかつロウ付け性も良好で
ある。一方製造工程上においては、Ni―Cr系合
パイプの内面にNiもしくはNiおよびSnのメツキ
層を形成してから熱処理を行うため、前述のよう
にNi―Cr系合金パイプ内面が酸化してクラツド
不良が生じるおそれが少なく、またこれに伴つて
熱処理雰囲気の設定が容易となる。さらに加工上
は銅基合金を芯材としているため、加工も容易で
生産性も高い。 以下にこの発明の実施例を基す。 実施例 １ 外径45mm、肉厚1.3mm、長さ400mmのNi―10wt
％Cr合金製パイプの内面にNiメツキを20μm厚で
施し、次いでそのパイプ内部にCu―2wt％Ni―
11wt％Zn―5wt％Snの合金棒を嵌め込み、さら
にNi―Cr系合金製パイプの外側に外径49mm、内
径45mm、長さ400mmの鉄パイプを嵌め合せ、しか
る後に内径48.5mmのダイスで引抜加工を行つてNi
メツキ層と芯材としてのCu―Ni―Sn―Zn合金棒
とを密着させた。さらに水素中において700℃で
１時間拡散熱処理を行つてNiメツキ層からNiを
芯材としてのCu―Ni―Sn―Zn合金中に拡散させ
た。続いて外側の鉄パイプにフライスにより溝を
入れてその鉄パイプを内側のクラツド材から剥離
除去させた後、クラツド材を引抜加工し、さらに
焼鈍および線引加工を施して2.6mmの線材とした。 実施例 ２ 実施例１で用いたと同様なNi―Cr系合金パイ
プの内面にNiメツキを20μm厚で施した後、さら
にそのNiメツキ層の上にSnメツキを20μm厚で施
してNiおよびSnの２層メツキとし、次いでその
内側に実施例１と同様なCu―Ni―Zn合金棒を挿
入嵌合し、以下実施例１と同様にして2.6mmの複
合線材を得た。 比較例 実施例１で用いたと同様なNi―Cr系合金の内
面にNiメツキを施さなかつた点以外は実施例１
と同様に処理して2.6mmの複合線材を得た。 以上の各実施例および比較例において、それぞ
れにおけるクラツド歩留を調べたところ、第１表
に示す結果が得られた。ただしここでクラツド歩
留は、各例により得られた複合材から密着不良
（クラツド不良）を除いた複合材製品の重量と、
各例により得られた複合材総重量との比で示す。
また各実施例および比較例における最終加工段階
で600℃で30分間焼鈍後プレス加工して厚さ0.5
mm、幅4.5mm、長さ100mmの複合材を得、各複合板
のバネ値を調べた結果を第１表に併せて示す、。
但しこのバネ値測定においては、板の片端をチヤ
ツクし、そのチヤツク部を中心としてその反対側
の端部に荷重を加えて30゜曲げ、荷重を除去して
板が戻つた時の戻り角度θを調べ、θ／30×100
（％）の値をバネ値として表示した。
【表】
第１表から、この発明の実施例の方法により得
られた複合材はクラツド密着性が良好でクラツド
歩留が高く、またバネ性も優れていることが明ら
かである。 以上の説明で明らかなようにこの発明の方法に
よれば、バネ性や強度が優れしかも表面耐食性が
良好な眼鏡フレーム用複合材を得ることができ、
またクラツド不良の発生が極めて少ないとともに
加工も容易となる等の種々の効果が得られる。
られた複合材はクラツド密着性が良好でクラツド
歩留が高く、またバネ性も優れていることが明ら
かである。 以上の説明で明らかなようにこの発明の方法に
よれば、バネ性や強度が優れしかも表面耐食性が
良好な眼鏡フレーム用複合材を得ることができ、
またクラツド不良の発生が極めて少ないとともに
加工も容易となる等の種々の効果が得られる。
第１図Ａ〜Ｅはこの発明の方法の一例を段階的
に示す略解的な断面図である。 １…Ni―Cr系合金パイプ、２…メツキ層、３
…銅基合金芯材。
に示す略解的な断面図である。 １…Ni―Cr系合金パイプ、２…メツキ層、３
…銅基合金芯材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ni―Cr系合金のパイプ内面にNiメツキと、
NiおよびSnの２層メツキとのいずれか一方を施
し、 次いでパイプ内にCu―Ni―Sn―Zn合金、Cu
―Zn合金、Cu―Ni―Zn合金のうちのいずれか１
種の銅基合金からなる芯材を挿入し、 次いで引抜加工を施し、 その後拡散熱処理を施して前記メツキ層の元素
を芯材に拡散させることを特徴とする眼鏡フレー
ム用複合材の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19407282A JPS5985391A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | 眼鏡フレ−ム用複合材の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19407282A JPS5985391A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | 眼鏡フレ−ム用複合材の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985391A JPS5985391A (ja) | 1984-05-17 |
| JPH0256995B2 true JPH0256995B2 (ja) | 1990-12-03 |
Family
ID=16318487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19407282A Granted JPS5985391A (ja) | 1982-11-05 | 1982-11-05 | 眼鏡フレ−ム用複合材の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985391A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030090994A (ko) * | 2002-05-24 | 2003-12-01 | 홍유표 | Ｃｕ판을 포함하는 다층의 클래드 판재 제조 방법 |
-
1982
- 1982-11-05 JP JP19407282A patent/JPS5985391A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5985391A (ja) | 1984-05-17 |
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