JPH0318991B2 - - Google Patents

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JPH0318991B2
JPH0318991B2 JP57194070A JP19407082A JPH0318991B2 JP H0318991 B2 JPH0318991 B2 JP H0318991B2 JP 57194070 A JP57194070 A JP 57194070A JP 19407082 A JP19407082 A JP 19407082A JP H0318991 B2 JPH0318991 B2 JP H0318991B2
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JP
Japan
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alloy
core material
heat treatment
based alloy
strength
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JP57194070A
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Kazuo Kurahashi
Masayuki Takamura
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Yamaha Corp
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Yamaha Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/023Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02CSPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C5/00Constructions of non-optical parts

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は眼鏡フレーム用の複合材の製法に関
し、特にTiを芯材としかつNiもしくはNi基合金
を外被とするクラツド材における外被のNiや合
金元素を芯材部分に拡散固溶させることによつて
全体のバネ性、強度を向上させたものである。 周知のようにTiは耐食性が極めて優れ、しか
も軽量でまた合金化した場合の強度が高い等の特
性を有し、そのため眼鏡フレーム材に適用するこ
とが考えられている。しかしながらTiやTi合金
は酸素との親和力が強いため表面の酸化皮膜によ
りろう付けが困難であり、したがつてそのままで
は蝶番等の部品をろう付けする必要のある眼鏡フ
レームには適用困難である。また同様の理由から
表面のメツキ処理に困難を伴い、Tiは純金属で
は加工性が良好である反面、眼鏡フレームとして
強度やバネ性が充分ではなく、逆に合金化して
Ti合金とした場合には強度やバネ性は得られる
ものの、加工が困難となり、眼鏡フレームの如く
細線化を要する場合には問題があつた。 そこで最近では例えば実開昭56−50629号や特
開昭57−5851号に示されているように、純Tiを
芯材とし、その外側にろう付け性やメツキ性の良
好なNiもしくはNi基合金からなる外被をクラツ
ドしたTi−Niクラツド材を眼鏡フレームに使用
することが考えられている。この場合にはロウ付
けやメツキは容易となり、また加工も容易となる
利点があるが、強度やバネ性が不足する問題は依
然として解決されていない。 この発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
で、眼鏡フレーム材として優れた特性を有する
Ti−Ni系クラツド材、特に加工性の優れた純Ti
を芯材としたTi−Ni系クラツド材をさらに改良
して、バネ性および強度を向上させた眼鏡フレー
ム用複合材を得る方法を提供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、Ti(チタン)を芯
材としかつNi(ニツケル)もしくはNi基合金を外
被とするクラツド材を加工した後、800℃を越え
1000℃以下の温度で熱処理して外被中のNiやそ
の他の合金元素を芯材のTi中に拡散固溶させ、
これによつて芯材部分をTi合金とすることによ
り強度やバネ性を向上させ、しかも表面層にNi
もしくはNi基合金を残すことによつてろう付け
性やメツキ性を良好に保つものである。 以下この発明の方法をさらに詳細に説明する。 この発明の方法を実施するにあたつては、予め
第1図Aに示すように純Tiを芯材1としかつNi
もしくはNi基合金を外被2とするクラツド材3
を作成しておく。ここでNi基合金としては、Ni
にCr、Cu、Al、Mo等の1種または2種以上を
適量添加したものを用いれば良い。 上述のようなクラツド材3に対しては第1図B
に示すように線引加工等の塑性加工を施して、製
品の寸法形状または製品の寸法形状に近い状態と
する。このクラツド材加工段階では内側の芯材1
は純Tiのままで加工性が良好であり、外被2も
純Niの場合加工性が極めて良好であり、また外
被2がNi基合金の場合純Niよりも加工性は低下
するがTi合金よりは良好であるから、全体とし
ての加工性も良好であり、したがつて加工に特に
困難を伴うことがない。 次いで製品の寸法形状またはそれに近い状態と
なつたクラツド材3に対し、拡散熱処理を行う。
すなわち、外被のNiもしくはNi基合金中におけ
るNi元素またはCr、Cu、Al、Mo等の合金元素
を芯材中に拡散させ、芯材のTiに固溶させる。
またこの拡散熱処理においては、外被における芯
材との境界側のNi等は芯材へ拡散させる必要が
あるが、逆に表面層のNiもしくはNi基合金はそ
のまま残留させる必要がある。すなわち表面層ま
でTi合金となつてしまつた場合にはろう付け性
やメツキ性が損なわれるから、少なくとも表面層
はNiもしくはNi基合金のまま残留するように拡
散熱処理の時間や温度を設定する必要がある。具
体的には、この拡散熱処理における温度は、外被
から拡散させるべき元素が芯材の中心部まで充分
に拡散してバネ性および強度が充分に向上し、し
かも外被の表面層まで芯材からのTiが拡散しな
いように、800℃を越え1000℃以下の温度とする
必要がある。この熱処理温度が800℃以下では、
芯材中心部まで充分に拡散させてバネ性、強度を
充分に向上させるために長時間を必要とし、生産
性が悪化する。一方熱処理温度が1000℃を越えれ
ば、外被の表面層まで芯材からのTiが拡散して
表面層がTi合金層となつてしまうおそれがある。 このようにして得られた複合材は、芯材部分1
A(第1図C参照)がTiに対してNiやCr、Cu、
AlあるいはMo等が固溶されたTi合金となり、そ
の結果全体のバネ性や強度が純Tiを芯材とする
場合と比較して格段に向上する。そしてまた表面
層4はNiまたはNi基合金のまま残つているため、
ろう付け性やメツキ性も良好である。 以下この発明の実施例を記す。 実施例 1 外径36mm、肉厚3mm、長さ1000mmの純Niパイ
プに、外径30mm、長さ1000mmの純Ti(JIS2種担
当)の芯棒を挿入して嵌合させ、得られたクラツ
ド材に焼鈍および線引加工を行い、外径2.6mmの
線材に加工した。なおこの状態での線材の両端部
を除いた部分のNiの断面積比は約18%である。
これを長さ80mmに切断した後、アルゴンガス雰囲
気中で500℃で1時間焼鈍し、片端より40mmの部
分をスエージングによりテーパー加工し、さらに
スエージングした側と反対側の端部から45mmの位
置までをプレスにより厚さ約0.8mmに加工した。
これをアルゴンガス雰囲気中にて900℃で5時間
拡散処理した後、水中に投入して急冷し、眼鏡フ
レーム用複合材を得た。 この実施例により得られた複合材を調べたとこ
ろ、芯材部分はNi−Ti合金となつており、表面
層にNi単独層が残つていることが確認された。 また上述の実施例と同様にして拡散熱処理を
900℃×5時間施したNi断面積比約18%の本発明
Ni−Ti複合材C、拡散熱処理を900℃×10時間施
したNi断面積比18%の本発明Ni−Ti複合材D、
拡散熱処理を行わなかつたNi断面積比約18%の
比較例のNi−Tiクラツド材B、およびNiを複合
しないJIS2種担当のTi単独材Aについて、引張
強度およびバネ限界値を調べたところ、第2図に
示す結果が得られた。第2図から、この発明の方
法により得られた複合材C,DはTi単独材A、
および拡散熱処理を行わないNi−Tiクラツド材
Bと比較して、強度およびバネ性が改善されてい
ることが明らかである。 次に外被としてNi基合金を用いた実施例を示
す。 実施例 2 外径36mm、肉厚3mm、長さ1000mmのNi−10%
Cu合金パイプに、外径30mm、長さ1000mmの純Ti
(JIS2種相当)の芯棒を挿入して嵌合させ、得ら
れたクラツド材に焼鈍および線引加工を行い、外
径2.6mmの線材に加工した。これを長さ80mmに切
断した後、アルゴンガス雰囲気中で650℃で1時
間焼鈍し、片端より40mmの部分をスエージングに
よりテーパー加工し、さらにスエージングした側
と反対側の端部から45mmの位置までをプレスによ
り厚さ約0.8mmに加工した。これをアルゴンガス
雰囲気中にて900℃×5時間もしくは900℃×10時
間の条件で拡散処理した後、水中に投入して急冷
し、眼鏡フレーム用複合材を得た。 この実施例により得られた複合材を調べたとこ
ろ、芯材部分のTiは合金化され、表面層にNi−
Cu合金が残っていることが確認された。 また上述のようにして拡散熱処理を900℃×5
時間施した複合材と、同じく拡散熱処理を900℃
×10時間施した複合材と、拡散熱処理を行なわな
かつた複合材とについて、引張強さおよびバネ限
界値を調べたところ、第1表の上段に示す結果が
得られた。 実施例 3 外径36mm、肉厚3mm、長さ1000mmのNi−10%
Cr合金パイプに、外径30mm、長さ1000mmの純Ti
(JIS2種相当)の芯棒を挿入して嵌合させ、得ら
れたクラツド材に焼鈍および線引加工を行い、外
径2.6mmの線材に加工した。これを長さ80mmに切
断した後、アルゴンガス雰囲気中で750℃で1時
間焼鈍し、片端より40mmの部分をステージングに
よりテーパー加工し、さらにスエージングした側
と反対側の端部から45mmの位置までをプレスによ
り厚さ約0.8mmに加工した。これをアルゴンガス
雰囲気中にて900℃×5時間の条件もしくは900℃
×10時間の条件で拡散処理した後、水中に投入し
て急冷し、眼鏡フレーム用複合材を得た。 この実施例により得られた複合材を調べたとこ
ろ、芯材部分のTiは合金化され、表面層にNi−
Cr合金が残つていることが確認された。 また上述のようにして拡散熱処理を900℃×5
時間の条件で施した複合材と、同じく拡散熱処理
を900℃×10時間の条件で施した複合材と、拡散
熱処理を行なわなかつた複合材とについて、引張
強さおよびバネ限界値を調べた結果を第1表の下
段に示す。
【表】 第1表から明らかなように、外被としてNi−
Cu合金を用いた実施例2の場合、および外被と
してNi−10%Cr合金を用いた実施例3の場合の
いずれにおいても、800℃を越え1000℃以下の温
度で拡散熱処理を施すことによつて強度およびバ
ネ性が優れた複合材が得られた。 以上の説明で明らかなようにこの発明の方法に
よれば、強度、バネ性が優れしかもロウ付け性や
メツキ性が良好な眼鏡フレーム用複合材を得るこ
とができ、またその製造工程においては加工が容
易であり、したがつてこの発明の方法は眼鏡フレ
ーム部品、特に強度やバネ性が要求されているブ
リツジやテンプル等の部品の製造に極めて適した
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図A〜Cはこの発明の方法による眼鏡フレ
ーム用複合材の製造過程の一例を段階的に示す略
解的な断面図、第2図はこの発明の方法を踏む各
種の方法で得られた眼鏡フレーム用複合材の引張
強度およびバネ限界値を示すグラフである。 1……芯材、2……外被、3……クラツド材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 芯材をTiとしかつ外被をNiもしくはNi基合
    金とするクラツド材を加工した後、800℃を越え
    1000℃以下の温度での熱処理を施して外被のNi
    もしくはNi基合金中のNiもしくは合金元素を芯
    材のTi中に拡散固溶させることにより芯材部分
    をTi合金とし、しかも表面層はNiもしくはNi基
    合金のまま残すことを特徴とする眼鏡フレーム用
    複合材の製法。
JP19407082A 1982-11-05 1982-11-05 眼鏡フレ−ム用複合材の製法 Granted JPS5985389A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19407082A JPS5985389A (ja) 1982-11-05 1982-11-05 眼鏡フレ−ム用複合材の製法
DE19833339954 DE3339954A1 (de) 1982-11-05 1983-11-04 Verbundmaterial fuer brillengestelle sowie verfahren zur herstellung desselben

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JPS6013424B2 (ja) * 1980-06-11 1985-04-06 ヤマハ株式会社 めがねフレ−ム材料の製法

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