JPH0413451A

JPH0413451A - 溶融金属噴射ノズル及びそれを用いた金属細線の製造方法

Info

Publication number: JPH0413451A
Application number: JP11181890A
Authority: JP
Inventors: Sakae Kimura; 木村　栄; Hiroshi Ishikawa; 洋石川
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1990-05-01
Filing date: 1990-05-01
Publication date: 1992-01-17

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】［産業上の利用分野コ本発明は、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ための溶融金属噴射ノズル及びそ
れを用いた金属細線の製造方法に関する。

［従来の技術］急冷凝固法の一つとして、回転液中紡糸法がある。

この方法は、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、この冷却液体層中に金属の溶
湯をジェットとして噴射し、冷却液体層中にて急冷凝固
させて金属細線を製造する（即ち、特開昭５５−６４９
４８号公報にて報告がある）方法である。

第２図は、従来の金属細線の製造方法を実施するに用い
る装置の構成を示す図である。

第２図において、従来の金属細線の製造装置は、−面が
開口された円筒状ドラム５１と、円筒状ドラム５１の他
端面の中心に一端を有する回転軸５２と、この軸５２を
回転可能に支持するすべり軸受５３，５３とを有する。

また、軸５２１−１ドラム５１に対向した他端側にこの
軸５２に固着されたベルト車（図示せず）とこのベルト
車に装架され直流モータにより回転されるＶベルト（図
示せず）とを備えた軸駆動部５６を有する。更に、この
ドラム５１の縁には、中心軸に向かって突出した面を有
する流出防止板５４が設けられ、このドラム５１の一端
側からドラム５１内に冷却液体層５５を形成する冷却液
体を供給する給液バイブ（図示せず）か設けられている
。

ドラム５１内に供給された冷却液体は、このドラム５ユ
の回転の遠心力により内周面に沿った液面を有する冷却
液体層５５を形成する。このドラムの一端側開口部内に
、一端を挿入した支持部５７が設けられており、この支
持部５７の一端より下方に延出した部分は、水平方向に
移動自在となるように複数のコロにより支持された支持
台に固定されている。

さらに、この支持部５７の一端には、溶融金属噴射ノズ
ル６０が設けられている。溶融金属噴射ノズル６０は、
周囲に加熱用コイル６１が設けられたるつぼ部６２と、
このるつぼ部の先端に設けられたノズル部６３とを有す
る。このるつぼ部６２に連絡するアルゴンガス導入管６
４に連結された導入部６９から供給されたアルゴンガス
圧により、ノズル部６３から溶融金属のジェット５８が
噴出される。このような構成の装置の動作について説明
する。回転軸５２の回転により、ドラム５１の回転が所
定の値になったときに、冷却液体が図示しない給液バイ
ブにより、水等の冷却パイプを経てドラム５１内面に注
入される。注入された液体は、遠心力によって、冷却液
体層５５を形成するとともに、流出防止板５４により、
冷却液体はドラム５１の開口側からの流出が防止される
。

そして、この冷却液体層５５中に金属インゴットを再溶
解した溶融金属５８を溶融金属噴射ノズル６０から適当
な速度で溶湯ジェットとして噴射し、金属細線を製造す
るものである。

尚、ドラム５１は壁部内に設けられた隙間（図示せず）
内を冷却液を通じて冷却される。

これらの方法によれば、断面が円形で、かつ優れた緒特
性を有する金属細線が容易に得られ、冷却速度を大きく
でき、非晶質金属あるいは、微細結晶の金属細線の製造
に適しているとされている。

第３図は、従来の回転液中紡糸法による金属細線を製造
するに際し、原料となる金属又は合金を溶解させ、ジェ
ットとして噴出させる溶融金属噴射ノズル構造を示す断
面図である。

第３図において、所定の組成を有する母合金の所定量を
仕込むためのるつぼ部６２と、不活性ガス導入部に取り
つけるフランジ部６５と、るつは部６２中の母合金を加
熱溶解し溶融金属とし、不活性ガスを導入し溶融金属に
圧力をかけるための導入口６６と、圧力の加えられた溶
融金属をジェットとして噴射するためのノズル部６３と
を備えている。溶融金属のジェットは、円筒状ドラム内
壁の回転する冷却液体層５５に進入し、凝固して金属細
線が形成される。

第４図は第３図の装置を用いて金属細線を製造する際の
動作を示す図である。

第４図において、金属溶解用高周波コイル６１の設けら
れた溶融金属噴射ノズル６０から溶融金属５９の溶融金
属ジェット５８が円筒状ドラムの回転による遠心力によ
って形成された冷却液体層５５に噴出され、金属細線が
容易に得られる。

［発明が解決しようとする課題〕しかし、上述の装置において、ノズルより噴射された溶
融金属ジェット５８が矢印６６で示される方向に回転し
ている円筒状ドラム５１と遠心力により形成された冷却
液体層５５によって生じたガスの流れ６７のために、ガ
スを溶融金属ジェット中に巻き込み冷却されるために、
得られた金属細線の内部にガスホールを生成し、機械的
強度を大きく低下させることかあった。

そこで、本発明の技術的課題は、回転紡糸法によって形
成された金属細線の内部にガスホールを発生することな
く金属細線を安定して製造できる溶融金属噴射ノズル及
び該ノズルを用いた金属細線の製造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、溶融金属をジェットとして噴射するた
めの溶融金属噴射ノズルにおいて、溶融金属を噴射する
先端部に噴射された溶融金属のジェットの周囲を囲むた
めの覆いを有することを特徴とする溶融金属噴射ノズル
が得られる。

本発明によれば、前記溶融金属噴射ノズル用いて、回転
している円筒状ドラム内に形成された冷却液体層中に前
記溶融金属噴射ノズルから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得られる。

即ち、本発明による溶融金属噴射ノズルを用いて金属細
線を製造した場合には、断面が均一な金属細線が得られ
る。

尚、本発明において、溶融金属に使用される金属原料に
は合金も含み、この金属原料として、鉛、銅、鉄・ニッ
ケル合金、及びチタン・ニッケル合金等が適用できるが
、形成される金属細線は冷却媒体との組合わせによって
、適時製造することができるものであって、その金属の
種類には限定されるものではない。

［実施例コ以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の実施例に係る溶融金属噴射ノズルの構
成を示す縦断面図である。

第１図において、溶融金属噴射ノズルは、金属原料を溶
融するためのるつぼ部１、溶融金属を噴射するためのノ
ズル部２、金属原料をるつぼ部１２に仕込み、かつアル
ゴンガスを導入するための導入口３及び溶融金属噴射ノ
ズルを不活性ガス導入部（図示せず）に取り付けるだめ
のフランジ４を有する。

るつは部１２の先端には、ノズル部２先端から離れてこ
のノズル部２を覆うように形成され、且つ底部に溶融金
属が通過する直径ｄの穴５ａを有するカップ状の覆い部
５が形成されている。この覆い部５は、溶融金属噴射ノ
ズル先端部から覆い部５先端までの距離は１となるよう
に設けられている。

本発明の実施例に係る噴射ノズルを用いて金属又は合金
細線を製造した場合の具体例を以下に示す。

金属線材を製造するための装置は、溶融金属噴射ノズル
以外は第３図の従来例と同様の構成を有する。

実施例］。

第２図に示したドラム１として、内径５００＋ｎｉφの
回転ドラムと冷却液体層９として深さ２０Ｉ。

温度０℃の水を用いた装置を用い、Ｐｂ、Ｆｅ４５％Ｎ
ｉ、Ｔｉ−５５％Ｎｉ（ｗｔ％）それぞれ１００ｇを母
合金として、大気中で融点より５０℃高い温度で溶解し
、アルゴンガス圧力を制御して４３０ｍ／分の速度で溶
融金属を第１図に示す口径１５Ｃ１μｍ、］−４ｍｍ、
ｄ−３■の溶融金属噴射ノズルから噴射した。

この時のドラムの回転速度は５００ｍ／分であった。

比較の為に、第３図に示す口径１５０μｍの従来の紡糸
用ノズルから同様にして噴出し、紡糸した。

得られた鉛線線の線材内部のガスホールの個数を測定し
た。この結果を第１表に示す。ただし、表中のガスホー
ルの個数は、得られた線材の任意部分について、長さ方
向の断面２０ｃｍ中のガスホールの個数を測定した値で
ある。

第１表から、本発明の実施例に係る溶融金属噴射ノズル
を用いた場合、ガスホールがなく、内部欠陥のない金属
細線が得られることがわかる。つまり、溶融金属噴射ノ
ズル先端部を覆うことにより、回転する円筒状ドラム及
び遠心力により形成された冷却液体層によって引き起こ
されるガスの流れによるガスの巻き込みを防ぎ、金属細
線中にガスホールが生成することを防ぐことに果たす役
割か大きいことを示している。

これにより、回転紡糸法において、溶融金属ノズルの先
端部を覆った本発明の実施例に係るノズルを用いること
により、内部欠陥がない金属細線を製造することができ
る。

以　　下　　余　　白第以下余表白［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、回転紡糸法にお
いて溶融金属噴射ノズルの先端部を覆ったために、紡糸
時においてガスの流れによるガスの巻き込みを防ぎ、内
部欠陥がない金属細線を製造することができる溶融金属
噴射ノズル及び該溶融金属噴射ノズルを用いた金属細線
を製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る溶融金属噴射ノズルの構
成を示す縦断面図、第２図は、従来の金属細線の製造方
法を実施するに用いる装置の構成を示す図、第３図は従
来の回転液中紡糸法による金属細線を製造するに際し、
原料となる金属又は合金を溶解させ、ジェットとして噴
出させる溶融金属噴射ノズル構造を示す断面図、第４図
は第３図の装置を用いて金属細線を製造する際の動作を
示す図である。図中、１・・・るつぼ部、２・・・ノズル部、３・・・
導入口、４・・・フランジ、５・・・穴、５ａ・・・覆
い部、５１・・・円筒状ドラム、５２・・・回転軸、５
３・・・軸受、５４・・・流出防止板、５５・・・冷却
液体層、５７・・・支持部、５８・・・溶融金属のジェ
ット、６０・・・溶融金属噴射ノズル、６１・・・加熱
用コイル、６２・・・るつぼ部、６３・・・ノズル部、
６４・・・アルゴンガス導入管、６６・・・冷却液体層
の回転方向を示す矢印、６７・・・ドラム開口内のガス
ノ流れの方向を示す矢印。第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】１、溶融金属をジェットとして噴射するための溶融金属
噴射ノズルにおいて、溶融金属を噴射する先端部に噴射
された溶融金属のジェットの周囲を囲むための覆いを有
することを特徴とする溶融金属噴射ノズル。２、回転している円筒状ドラム内に形成された冷却液体
層中に溶融金属噴射ノズルから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において
、前記溶融金属噴射ノズルとして第１の請求項記載の溶
融金属噴射ノズルを用いることを特徴とする金属細線の
製造方法。