JPH03274232A - 金属線の熱処理方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は金属線を加工するための前処理として行なう熱
処理に関する。

（従来の技術） 金属線を加工するとき、その前処理として金属線を水素
雰囲気中で熱処理することが多い、たとえば、ジュメッ
ト線を製造するとき、鉄・ニッケル合金を水素雰囲気中
で焼鈍して軟化させ、ついで伸線と焼鈍とを反復して所
定の線径にまで引伸ばし、ついで、銅を厚めつきして銅
被覆し、この銅被覆心線を所定線径まで伸線し酸化性雰
囲気中で加熱し、銅めっき層表面を酸化させてからはう
砂付けをし、さらに加熱して表面の酸化銅をガラス質の
ほう階調に変威し、ジュメット線にする。

また、電球や蛍光ランプなど各種管球に用いられるタン
グステンコイルフィラメントは、タングステン線を水素
雰囲気中で焼鈍して軟化させ、ついで伸線と焼鈍とを反
復して所定の線径にまで引伸ばし、ついでマンドリルに
巻付けてコイル成形したのち、水素雰囲気中で加熱して
歪みを除去してからマンドリルを除去してフィラメント
にする。

（発明が解決しようとする課題） 上述のジュメット線の製造において、鉄・ニッケル心線
を伸線すると線径か細くなるとともに表面が平滑化され
、さらに、この心線が加工硬化する。そして、水素雰囲
気中で焼鈍しても心線表面は平滑を維持される。このよ
うに、表面平滑な心線に銅を厚めつきすると銅めっき層
内に生じる歪みのためき裂を生じやすくなる。また、銅
を厚めっきした鉄・ニッケルめっき心線を伸線するとき
剥離しやすく、また、はう砂付けするとき、銅表面が平
滑過ぎるとはう砂がのりにくい欠点がある。

また、タングステン線を伸線すると表面が平滑になって
マンドリルに巻付けるとき、タングステン線が滑りやす
く、巻線不良が発生しやすい。

そこで本発明の課題は金属線加工の前処理として表面を
微細な凹凸面に形成する方法を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は金属線を加工するための前処理として、金属線
を酸化性雰囲気中において加熱して表面を酸化させ、そ
ののちこの表面を酸化した金属線を還元性雰囲気中にお
いて加熱して表面を還元して金属線表面を微細な凹凸面
に形成する方法である。

（作　用） 金属とその酸化物では密度が違うなので、金属線表面を
酸化させると粗しような酸化膜を形威し、これを還元す
ると、微細な凹凸面となる。

（実施例） 以下、本発明の詳細を図示のジュメット線の製造におけ
る、銅被覆層・ニッケル合金製心線を所定のはう砂づけ
するための前処理工程で説明する。第１図において、（
１）は銅被覆心線、　（２１）。

（２２）はこの銅被覆心線（１）を保持する巻戻し用お
よび巻取り用のスプール、（３）は銅被覆心線を酸化処
理する酸化炉、（４）は酸化炉（３）にできるだけ近接
して設けられて酸化処理された銅被覆心線を還元処理す
る還元炉である。

上記銅被覆心線（１）は鉄・ニッケル合金線に銅を厚め
つきしたのち焼鈍と伸線との両工程を反復して、心線の
線径が０．４〜０．５ｍで銅被覆層が２０〜３０μの寸
法に成形したもので、巻戻し用スプール（２１）に巻取
っである。

上記酸化炉（３）は第２図に拡大して示すように、金属
製防風箱（３１）内底部に都市ガス用バーナ（３２）を
配設し、このバーナ（３２）の酸化炉（３３）中を銅被
覆心線（１）が通過するように位置関係を定めである。

上記還元炉（４）は第３図に拡大して示すように、保温
箱（４１）を貫通してアルミナセラミクス製炉管（４２
）を設け、この炉心管（４２）の入口に同内径の鉄製導
入管（４３）を連設し、また炉心管（４２）の出口に同
内径の金属管の周囲を冷水で冷却した冷却管（４４）を
同軸に連設し、さらに炉心管（４２）の周囲にモリブデ
ン線、ニクロム線などの電熱線（４５）を巻付け、保温
箱（４１）内にマグネシアなどの保温材（４６）を密充
填し、かつ保温箱（４１）に水素供給管（４７〉を接続
しである。

つぎに上記前処理工程を具体的に説明する。まず、還元
炉（４）の水素供給管（４７）を開き、保温箱（４１）
内に水素を供給する。そして、導入管（４３）から流出
する水素に点火し、電熱線（４５）に通電する。

そして１時々炉心管（４２）内の温度を測定し、この温
度が９００℃になったら、電流を調整してこの温度を保
持し、かつ酸化炉（３）のバーナ（３２）に点火し酸化
炉（３３）の温度を９００℃に調整する。そして、巻戻
し用スプール（２１）から銅被覆層ｇ（１）を引出し酸
化炉（３）、還元炉（４）を順次貫通させたのち巻取り
用スプール（２２）に巻付け、５ｍ／分の速度で連続し
て巻取る。すると、銅被覆心線（１）は酸化炉（３）内
において、酸化炉（３３）によって約９００℃で約２分
間加熱され短時間ながら焼鈍と表面酸化が起る。ついで
、この加熱された銅被覆層１　（１）が酸化炉（３）を
出て未だ高温にある間に還元炉（４）の炉心管（４２）
内に進入する。ところが、炉心管（４２）内には約９０
０℃の水素が充満しており、かつ導入管（４３）で燃焼
し、かつ一部は冷却管（４４）から燃焼することなく流
出しており、流出圧力によって外気の侵入を防いでいる
。このため、進入した銅被覆心線（１）は直ちに約９０
０℃に昇温し、この高温の水素によって酸化銅が還元さ
れかつ焼鈍される。

しかして、銅被覆心線（１）が酸化炉（３）内で酸化さ
れ、銅被覆層の表面が酸化すると、銅被ｍ層の最外層は
一酸化銅（Ｃｕｂ）を主とし、これに多少の二酸化鋼（
ＣｕＯ□）が混った地肌の荒い一酸化銅層が形成され、
下層にはち密な亜酸化銅（Ｃｕ、０）層が形成される。

そして、このように酸化された銅被覆心線（１）が還元
されると亜酸化銅層はち密で平滑な還元銅層となり、−
酸化銅層は凹凸面となる。

そして、この銅被覆層の還元後の表面地肌はその前の酸
化の程度によって定まり、−酸化銅層が厚いほど換言す
れば長時間酸化されるほど、また二階化銅の割合いが多
いほど換言すれば高温で酸化されるほど還元後の表面地
肌が荒く凹凸に富む。

したがって、表面状態を所望のように管理できる。

このように、銅被覆心線（１）の表面銅層が適当な凹凸
面に形成されたものは、次のはう砂付は工程に送られて
、酸化炉で表面を酸化してからはう砂水溶液を塗布する
と、はう砂水溶液が銅被覆層表面の凹孔に侵入するため
、塗布量も多く、被着密度も均一で、まんべんなく塗布
される。したがって、塗布後の加熱（ボーレーション）
によって得られたはう砂銅層が所望の厚さとあらさを有
し。

その局部的状態も均一で、良質なジュメット線が得られ
る。

さらに、本実施例では銅被覆心線（１）がまず酸化炉（
３）において約９００℃に加熱され、この温度がほとん
ど下らないうちに還元炉（４）で再度９００℃に加熱さ
れるので、実質的に加熱時間を長くしたと同じ結果にな
り、同じ還元炉（４）で同じ線速度で銅被覆心線（１）
を巻送っても、より長時間熱処理したと同じ結果が得ら
れる。ちなみに、本実施例銅被覆心線（１）の熱処理方
法によって得られた心線の抗張力と伸びを周査し、これ
を酸化炉を取除き代りに還元炉を長くした従来の熱処理
方法によって得られた心線のそれと比較した。この結果
を次表に示した。

この表から酸化炉を設けても、合計処理時間が同じなら
同じ金属特性が得られることが明らかになった。

また、本発明は他の金属線の熱処理方法にも適用できる
。たとえば、タングステン線を酸化炉で熱処理したのち
還元炉で再度熱処理すれば、金属タングステンと酸化タ
ングステンとの比重の差によって還元されたタングステ
ン表面が凹凸面となり、コイリングに際し、マンドリル
に滑ることなく良く巻付けることができる。また、焼鈍
時間が長くなったので同じ還元炉でもより長時間の焼鈍
と同じ効果があり、あるいはより長尺の還元炉と同じ作
用がある。

しかして、酸化炉および還元炉の加熱時間および加熱時
間に限定はなく、また温度にも限定はなく、要は酸化、
還元した後で所望の荒さの凹凸面が形成されればよい。

そして焼鈍作用については、強いて必要ない、さらに、
酸化炉は電気炉でもよい。さらに、還元は酸化させた後
金属線が充分に冷えてから行ってもよい。

〔発明の効果〕

このように、本発明の金属線の熱処理方法は金属線を加
工するための前処理として、金属線を酸化性雰囲気中に
おいて加熱して表面を酸化させ、そののちこの金属線を
還元性雰囲気中において加熱して表面を再度還元させる
ので、金属線表面を凹凸面にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金属線の熱処理方法の一実施例の説明
図、第２図は酸化炉の断面図、第３図は還元炉の断面図
である。 （１）・・・金属１１（２１）、（２２）・・・スプー
ル（３）・・・酸化炉　　（３１）・・・防風箱（３２
）・・・バーナ　（３３）・・・酸化炉（４）・・・還
元炉　　（４１）・・・保温箱（４２）・・・炉心管　
（４３）・・・導入管（４４）・・・冷却管　（４５）
・・・電熱線（４６）・・・保温材　（４７）・・・水
素供給管代表人　弁理士　大　胡　典　夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属線を加工するための前処理として、上記金属線を酸
   化性雰囲気中において加熱して表面を酸化させ、そのの
   ち上記金属線を還元性雰囲気中において加熱して表面を
   還元させることを特徴とする金属線の熱処理方法。