JPH0371956A - 合金細線の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はバネ材やアクチュエータに用いられるＴｉＮｉ
系形状記憶合金細線等の合金細線の製造方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、ＴｉＮｉ合金は、ダイスを経る引抜きによって
、主に行われているのが現状である。

ＴｉＮｉ合金は、加工性が悪いことが良く知られており
、通常溶解鋳造後、熱間加工によって、直径５〜１０ｍ
ｍにされた後、冷間加工（ダイス引抜き法）によって所
定の寸法に加工される。ここで、ＴｉＮｉ系合金線は、
加工硬化が激しいために、繰り返し焼鈍を要する。この
ため、冷間加工に要する費用は、ＴｉＮｉ合金線のコス
トの大部分を占めるという問題がある。近年の研究は、
ダイス引抜き法の問題を解決するため回転している円筒
状ドラム内に、遠心力により液体層を形成し、前記液体
層中に溶融金属をジェットとして噴射し、凝固させて金
属細線を製造する方法が提案されている（特開昭５５−
８４９４８号公報）。

上記の方法は、断面が円形な金属細線が容易に得られる
。しかし、この方法によれば、冷却媒体として、水を用
いる為に、合金組成の種類によって、水分による酸化反
応性が異なり、特にＴｉ含有合金、例えば、ＴｉＮｉの
ような酸化反応性の強い合金は、冷却液中での酸化によ
り、得られた線材が切断することがあった。

そこで、最近では冷却液中での酸化を防ぐために水分量
を全く含まないシリコンオイルを用いる方法の研究が進
められている。

［発明が解決しようとする課題］ シリコンオイルは、合金細線表面の酸化の防止には、効
果が絶大であるが、比熱、熱伝導率が極めて低く、合金
細線の凝固冷却スピードが小さいために溶融ジェットは
、冷却液の中に入ってからも溶けた状態を維持し、冷媒
中を浮遊しながら最終的に凝固していく。こういった場
合、不規則で、且つ方向性の乱れた凝固が生じ、凝固の
途中にて細線が破断する等の、別の問題点が生じ、連続
細線はいまだ得られていないのが実状である。

そこで、本発明の技術的課題は、安定したＴｉＮｉ系合
金の連続細線を製造する方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、回転している円筒状ドラム内に、遠心
力により冷却液体層を形成し、前記冷却液体層中にＴｉ
Ｎｉ系合金の溶湯をジェットとして噴射し、前記溶融金
属を凝固させるＴｉＮｉ系合金細線の製造方法であって
、前記冷却液体層は外層及び内層を有することを特徴と
するＴｉＮｉ系合金細線の製造方法が得られる。

本発明によれば、前記ＴｉＮｉ系合金細線の製造方法に
おいて、前記外層には、液体は、エチルアルコール、エ
チレンゲルコール、シリコンオイルの少なくとも一種、
前記内層には、水を用いることを特徴とするＴｉＮｉ系
合金細線の製造方法が得られる。

［実施例］ 以下に本発明の詳細な説明する。

第１図（ａ）は本発明の実施例に係る合金細線の製造装
置を示す図である。

第１図（ａ）において、製造装置は、−面が開口された
円筒状ドラム１と、円筒状ドラム１の他面の中心に一端
を有する回転軸２と、この軸を回転可能に支持するすべ
り軸受け３，３とを有する。

また、このドラム１の縁には、中心軸方向に突出した面
を有する流出防止板４が設けられ、このドラムの内壁面
の上には、ドラムの回転による遠心力により液体多重層
５が形成されている。

一方、このドラム１内に、合金を溶融するためのるつぼ
６が、中心から下方に延在して配されている。るつぼ先
端には、溶融紡糸のための噴射ノズル７が設けられ、こ
のノズルから溶湯ジェット８が、ドラムの液体層５に噴
出される。また、このるつぼ６内には、合金の溶湯９が
、加熱コイルにより生成される。

このドラムの回転軸２の他端は、モータ１０に接続され
、駆動される。

るつぼ６は、鉛直方向及び水平方向に位置調節可能に支
持部材１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ、及び１１ｄにより支持
されている。

また、るつぼ６の上部には、合金溶湯を噴射する圧力源
となるＡｒガスの導入管１２が設けられている。

第１図（ｂ）は第１図（ａ）のドラム１の部分拡大断面
図である。

第１図（ｂ）におい−Ｃ、ドラム壁面上の外側層５ａに
は水、内側層５ｂには、シリコンの液体多重層が、ドラ
ム回転の遠心力により形成されている。

実施例１゜ 第１図に示したドラム１として内径５００ｍｍφで液体
層として深さ２０ｍｍ、温度０℃の冷媒を用いた装置に
より、Ｔｉ５ＯＮｉ５０（原子％）の組成を有する合金
の夫々をアルゴン雰囲気中で融点より５０℃高い温度で
溶融し、アルゴンガスの導入管１２を通してるつぼ６に
導入するアルゴンガス圧を制御して、孔径Ｄ（μｍ）の
紡糸ノズルから４３０ｍｍ／分の速度で溶融金属を、液
体層５に噴出した。このとき、ドラム１の内側の液体層
として、シリコンオイル、その外側の液体層として水を
用いた。このときのドラムの速度は、５００ｍｍ／分で
あった。

比較のために、異なる液体層で上記と同様にして紡糸し
た（比較例１．２）。一方、同様の組成を有する合金を
従来のダイス引抜き法によりより製造した（比較例３）
。

ここで使用した合金組成について、細線形成性を調べ、
更に、生成した細線を８００℃で２Ｈｒ熱処理し、夫々
の試料について、示差走査熱量計（Ｄ　Ｓ　Ｃ）により
マルテンサイト変態温度（Ｍ　ｓ　）を測定した。それ
らの測定結果を第１表に示す。

さらに、そのガス分析値について調査した結果について
も併記した。

第１表より、実施例１と比較例１，２．３において、冷
媒として、シリコンオイル、及び水を用いる場合、その
冷媒層の構成を水を含む２重層とすることで、著しく合
金細線性が良好な方向へと変化する。つまり、水におい
ては、全く細線が得られていないが水分含有量が極めて
少ないシリコンオイルを用いたものにおいて、ある程度
の細線（５０ｍ　ｍ程度の短線）が得られることが判明
した。

しかしながら、合金細線とはいい難く、実施例１の水牛
シリコンオイルを用いた冷媒２重層とすることで、合金
細線が得られた。つまり、細線形成性の向上のために果
たす冷却媒体の役割が、相対的に大きいことを意味する
。

このことはガス分析において、はっきり判断できる。

ＴｉＮｉ合金のような酸化反応性強い合金は、合金細線
表面の酸化により著しく機械的性質が劣化する。

第１表のように、水が最も酸素レベルが高く、ついで比
較例１．実施例１．比較例３の順で酸素レベルが低下し
、合金の細線性がそれに追随していることがはっきりわ
かる。

さて、形状記憶特性の最も重要な特性の１つであるＭｓ
点についても、冷媒としては、発明した多重層とするこ
とにより、従来法と同等に値が得られている。

このように、本発明法により細線形成性の良い（連続性
も含む）の良いＴｉＮｉ系形状記憶合金細線を製造する
ことができる。

以　　下　　余　　白 ［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、安定な連続合金
細線を製造することができる合金細線の製造方法を提供
することができる。

第１図（α）

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例に係る合金細線の製造装
置を示す図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の合金細線の
製造装置のドラム１の部分拡大断面図である。 図中、１・・・円筒状ドラム、２・・・回転軸、３・・
・すべり軸受け、４・・・流出防止板、５・・・液体層
、５ａ・・・水、５ｂはシリコンオイル、６・・・るつ
ぼ、７・・・噴射ノズル、８・・・溶湯ジェット、９・
・・合金の溶湯、１０−・−モータｌｌａ、ｌｌｂ、ｌ
ｉｅ、１ｌｄ−・・支持部材。 第１図（ｂ） 手続補正書（自発） 平成７年７０３２７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転している円筒状ドラム内に、遠心力により冷却
   液体層を形成し、前記冷却液体層中にＴｉＮｉ系合金の
   溶湯をジェットとして噴射し、前記溶融金属を凝固させ
   るＴｉＮｉ系合金細線の製造方法であって、 前記冷却液体層は外層及び内層を有することを特徴とす
   る合金細線の製造方法。 ２、第１の請求項記載のＴｉＮｉ系合金細線の製造方法
   において、前記外層にはエチルアルコール、エチレング
   リコール、シリコンオイルの内の少なくとも一種、前記
   内層には水を用いることを特徴とする合金細線の製造方
   法。