JPH0435554B2 - - Google Patents
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- JPH0435554B2 JPH0435554B2 JP57111101A JP11110182A JPH0435554B2 JP H0435554 B2 JPH0435554 B2 JP H0435554B2 JP 57111101 A JP57111101 A JP 57111101A JP 11110182 A JP11110182 A JP 11110182A JP H0435554 B2 JPH0435554 B2 JP H0435554B2
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- titanium alloy
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C28/00—Coating 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アルミニウム−チタン合金・ワイヤ
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
本発明者らは既にアルミニウム−チタン合金を
陽極体とする電解コンデンサの製造方法について
提案したが、この電解コンデンサに用いられるリ
ードワイヤとしてはチタンワイヤの表面にアルミ
ニウム−チタン合金層を形成したものが望まし
い。
陽極体とする電解コンデンサの製造方法について
提案したが、この電解コンデンサに用いられるリ
ードワイヤとしてはチタンワイヤの表面にアルミ
ニウム−チタン合金層を形成したものが望まし
い。
チタン・ワイヤの表面をアルミニウムで被覆、
あるいは合金化する方法としては、次のような製
造方法が考えられる。
あるいは合金化する方法としては、次のような製
造方法が考えられる。
(1) ステンレス等のパイプの空洞内中心線上にチ
タンワイヤを保持し、残部空洞にAl粉末を充
填し、パイプをスウエージング加工等により圧
縮成形した後、適当な熱処理によつてAl粉末
を焼結する。その後パイプから取り出し、線引
加工等により、所望の太さに加工する。この場
合、Al被覆層の厚さおよびその後の熱処理条
件等によつてワイヤ表面がAl−Ti合金層とな
るかAl層となるかが決まる。
タンワイヤを保持し、残部空洞にAl粉末を充
填し、パイプをスウエージング加工等により圧
縮成形した後、適当な熱処理によつてAl粉末
を焼結する。その後パイプから取り出し、線引
加工等により、所望の太さに加工する。この場
合、Al被覆層の厚さおよびその後の熱処理条
件等によつてワイヤ表面がAl−Ti合金層とな
るかAl層となるかが決まる。
(2) チタン・ワイヤ表面にアルミニウムを真空蒸
着する。
着する。
すなわち、チタン・ワイヤを真空蒸着装置内
で回転させる等の操作を行なえば、アルミニウ
ムを均一に被覆することができる。
で回転させる等の操作を行なえば、アルミニウ
ムを均一に被覆することができる。
(3) チタン・ワイヤを真空中あるいは不活性ガス
中、あるいは窒素ガス中で溶融アルミニウム中
を通過させる。
中、あるいは窒素ガス中で溶融アルミニウム中
を通過させる。
これら３種の製造方法の中で、一番実際的
で、量産性に富み、かつ均一なアルミニウム−
チタン合金層、あるいはアルミニウム層が得ら
れる方法は(3)の方法である。
で、量産性に富み、かつ均一なアルミニウム−
チタン合金層、あるいはアルミニウム層が得ら
れる方法は(3)の方法である。
本発明者らは、この(3)の真空中あるいは不活性
ガス中あるいは窒素ガス中で、溶融したアルミニ
ウム中をチタン・ワイヤを通過させる方法により
チタン・ワイヤの外表面をアルミニウムで合金化
したワイヤの製造を試みた。チタン・ワイヤの表
面状態、溶融アルミニウム中を通過させる温度、
溶融アルミニウム・ゾーンの長さ、チタン・ワイ
ヤの送り（通過）速度等の諸条件について種々検
討した結果、次の様なことが明らかとなり、この
ままでは量産性に問題のあることがわかつた。す
なわち、純チタンは約880℃にα（六方晶系）←→
β（立方晶系）の結晶変態点があり、1000℃以上
のβ相では、すべり変形、粒成長が激しくなるた
め線材としての引張り強度が著しく低下する。従
つて、1000℃以上では、ワイヤが断線し易く、連
続処理が行えない。
ガス中あるいは窒素ガス中で、溶融したアルミニ
ウム中をチタン・ワイヤを通過させる方法により
チタン・ワイヤの外表面をアルミニウムで合金化
したワイヤの製造を試みた。チタン・ワイヤの表
面状態、溶融アルミニウム中を通過させる温度、
溶融アルミニウム・ゾーンの長さ、チタン・ワイ
ヤの送り（通過）速度等の諸条件について種々検
討した結果、次の様なことが明らかとなり、この
ままでは量産性に問題のあることがわかつた。す
なわち、純チタンは約880℃にα（六方晶系）←→
β（立方晶系）の結晶変態点があり、1000℃以上
のβ相では、すべり変形、粒成長が激しくなるた
め線材としての引張り強度が著しく低下する。従
つて、1000℃以上では、ワイヤが断線し易く、連
続処理が行えない。
このため、800℃〜1000℃で処理することにな
るが、この温度条件では、ワイヤが溶融アルミニ
ウム中を通過する際にアルミニウムのチタンに対
する拡散、合金化が遅く、合金化層を厚くするた
めには、溶融アルミニウム中を何回も繰り返し通
過させねがならない。また、アルミニウムの拡散
が遅いため、ワイヤの送り速度も大きくすること
も出来ないので、量産性に乏しい。更に、このよ
うにして出来上がつたワイヤは、表面の拡散、合
金層の組成的均一性および、厚みの均一性という
点でも優れたものが得にくいことがわかつた。
るが、この温度条件では、ワイヤが溶融アルミニ
ウム中を通過する際にアルミニウムのチタンに対
する拡散、合金化が遅く、合金化層を厚くするた
めには、溶融アルミニウム中を何回も繰り返し通
過させねがならない。また、アルミニウムの拡散
が遅いため、ワイヤの送り速度も大きくすること
も出来ないので、量産性に乏しい。更に、このよ
うにして出来上がつたワイヤは、表面の拡散、合
金層の組成的均一性および、厚みの均一性という
点でも優れたものが得にくいことがわかつた。
本発明の目的は、以上に説明したような問題点
を解決し、チタン・ワイヤの表面に組成および厚
み共に均一なアルミニウム合金層を、高速処理が
可能な量産性に富む方法で形成させ得る、アルミ
ニウム−チタン合金ワイヤの製造方法を提供しよ
うとするものである。
を解決し、チタン・ワイヤの表面に組成および厚
み共に均一なアルミニウム合金層を、高速処理が
可能な量産性に富む方法で形成させ得る、アルミ
ニウム−チタン合金ワイヤの製造方法を提供しよ
うとするものである。
本発明によれば、チタン・ワイヤを真空中もし
くは不活性ガス中もしくは窒素ガス中において溶
融アルミニウム中を通過させ、ワイヤ表面をアル
ミニウム−チタン合金層とするアルミニウム−チ
タン合金ワイヤの製造方法において、チタン・ワ
イヤとして窒化処理をしたものを使用することに
より、ワイヤ表面に均一組成、均一厚みのアルミ
ニウム−チタン合金層を有し、かつ高速処理が可
能な量産性に富むアルミニウム−チタン合金ワイ
ヤの製造が可能となる。
くは不活性ガス中もしくは窒素ガス中において溶
融アルミニウム中を通過させ、ワイヤ表面をアル
ミニウム−チタン合金層とするアルミニウム−チ
タン合金ワイヤの製造方法において、チタン・ワ
イヤとして窒化処理をしたものを使用することに
より、ワイヤ表面に均一組成、均一厚みのアルミ
ニウム−チタン合金層を有し、かつ高速処理が可
能な量産性に富むアルミニウム−チタン合金ワイ
ヤの製造が可能となる。
電解コンデンサは通常、陽極体を形成する金属
材料と同質の材料を陽極リード・ワイヤとして使
用しているが、これは、異種金属の接合より同質
金属の接合の方が接合が行ない易く、かつ電解コ
ンデンサとしての特性の安定性、信頼性の上で優
れている。
材料と同質の材料を陽極リード・ワイヤとして使
用しているが、これは、異種金属の接合より同質
金属の接合の方が接合が行ない易く、かつ電解コ
ンデンサとしての特性の安定性、信頼性の上で優
れている。
従つて、本発明のアルミニウム−チタン合金ワ
イヤをアルミニウム−チタン合金電解コンデンサ
の陽極リードとして使用すれば、優れたコンデン
サ特性を得ることが期待され、実際に検討した結
果、これを確認した。
イヤをアルミニウム−チタン合金電解コンデンサ
の陽極リードとして使用すれば、優れたコンデン
サ特性を得ることが期待され、実際に検討した結
果、これを確認した。
また窒化処理をしたチタン・ワイヤは、α←→
β変態温度（約880℃）、融点が高温側に移動す
る。このため、1000℃以上でも相変態を起こさず
低温相（α相）のままであり、更に窒化によつて
ワイヤそのものが硬化して引張り強度が増大する
ので1000℃以上の処理温度でも断線しない。な
お、窒化処理によつて必ずしもチタン・ワイヤの
中心部まで窒化されるとは限らない。
β変態温度（約880℃）、融点が高温側に移動す
る。このため、1000℃以上でも相変態を起こさず
低温相（α相）のままであり、更に窒化によつて
ワイヤそのものが硬化して引張り強度が増大する
ので1000℃以上の処理温度でも断線しない。な
お、窒化処理によつて必ずしもチタン・ワイヤの
中心部まで窒化されるとは限らない。
ワイヤ中心部（内部側）が純Tiの状態であつ
たとしても、外表面から一定の距離にわたつて一
定の窒化状態になつていさえすれば、ここで説明
した効果は充分ある。
たとしても、外表面から一定の距離にわたつて一
定の窒化状態になつていさえすれば、ここで説明
した効果は充分ある。
また真空中又は不活性ガス中、又は窒素ガス中
で処理すれば、酸素汚染等が少いという点で、よ
り質の良いアルミニウム−チタン合金ワイヤが得
られる。さらに窒素ガス雰囲気中で処理を行え
ば、使用する電気炉の均熱温度範囲の距離、処理
温度、ワイヤ送り速度等を調整することにより、
チタン・ワイヤの窒化処理、溶融アルミニウム通
過による合金化処理を同時に連続して行うことが
できる。
で処理すれば、酸素汚染等が少いという点で、よ
り質の良いアルミニウム−チタン合金ワイヤが得
られる。さらに窒素ガス雰囲気中で処理を行え
ば、使用する電気炉の均熱温度範囲の距離、処理
温度、ワイヤ送り速度等を調整することにより、
チタン・ワイヤの窒化処理、溶融アルミニウム通
過による合金化処理を同時に連続して行うことが
できる。
以下、実施例に基づき、本発明の内容を更に詳
しく説明する。
しく説明する。
先ず、窒化処理チタン・ワイヤを次の様にして
作製した。
作製した。
均熱温度範囲約200cmの電気炉に窒素ガスを流
し、炉温1300℃、送り速度約500cm／分でチタ
ン・ワイヤを送り、連続窒化処理を行つた。使用
したチタン・ワイヤ値径は0.3mmφである。
し、炉温1300℃、送り速度約500cm／分でチタ
ン・ワイヤを送り、連続窒化処理を行つた。使用
したチタン・ワイヤ値径は0.3mmφである。
次に、この窒化処理したチタン・ワイヤを、
Arガス雰囲気中1100℃で溶融したアルミニウム
中を、送り速度約900cm／分で１回通過させ、連
続合金化処理を行つた。
Arガス雰囲気中1100℃で溶融したアルミニウム
中を、送り速度約900cm／分で１回通過させ、連
続合金化処理を行つた。
このようにして得られた、アルミニウム−チタ
ン合金ワイヤの径方向断面の電子顕微鏡写真を第
１図（倍率；300倍）に示す。ワイヤの表面から
約10μｍにわたつて均一な組成、厚みのアルミニ
ウム−チタンの合金層が形成されている。この均
一な合金組成はXMA分析の結果、TiAl3相
（75at％Al）であることがわかつた。
ン合金ワイヤの径方向断面の電子顕微鏡写真を第
１図（倍率；300倍）に示す。ワイヤの表面から
約10μｍにわたつて均一な組成、厚みのアルミニ
ウム−チタンの合金層が形成されている。この均
一な合金組成はXMA分析の結果、TiAl3相
（75at％Al）であることがわかつた。
一方、比較のために、純チタン・ワイヤを同じ
Arガス雰囲気中で、溶融アルミニウム中を通過
させて得られるアルミニウム−チタン合金ワイヤ
の場合の例を示す。
Arガス雰囲気中で、溶融アルミニウム中を通過
させて得られるアルミニウム−チタン合金ワイヤ
の場合の例を示す。
合金化処理条件は次のようなものである。
詳細な説明で説明したように、1000℃以上の温
度では、ワイヤが断線し易いので、先ず850℃で
溶融アルミニウム中をワイヤ送り速度80cm／分で
２回（１往復）通過させた後、950℃で更に４回
（２往復）通過させる。この方法で得られたアル
ミニウム−チタン合金ワイヤの径方向断面の電子
顕微鏡写真を第２図（倍率；300倍）に示す。こ
の場合もやはり表面から約10〜15μｍにわたりア
ルミニウム−チタン合金層を形成してはいるが、
合金層厚みにムラがある上、更にXMA分析の結
果、この合金層はTiAl3相（75at％Al）と純Alと
の混合相であり、均一な合金層にはなつていなか
つた。合金層部分の拡大写真を第３図（倍率；
3000倍）に示す。写真中、拡散、合金層の中の明
るい部分（粒子）がTiAl3相であり、暗く見える
部分が純Al相である。
度では、ワイヤが断線し易いので、先ず850℃で
溶融アルミニウム中をワイヤ送り速度80cm／分で
２回（１往復）通過させた後、950℃で更に４回
（２往復）通過させる。この方法で得られたアル
ミニウム−チタン合金ワイヤの径方向断面の電子
顕微鏡写真を第２図（倍率；300倍）に示す。こ
の場合もやはり表面から約10〜15μｍにわたりア
ルミニウム−チタン合金層を形成してはいるが、
合金層厚みにムラがある上、更にXMA分析の結
果、この合金層はTiAl3相（75at％Al）と純Alと
の混合相であり、均一な合金層にはなつていなか
つた。合金層部分の拡大写真を第３図（倍率；
3000倍）に示す。写真中、拡散、合金層の中の明
るい部分（粒子）がTiAl3相であり、暗く見える
部分が純Al相である。
窒化処理したチタン・ワイヤを使用した場合と
純チタン・ワイヤを使用した場合とで合金化処理
能力を比較してみると、窒化処理チタン・ワイヤ
の方が純チタン・ワイヤに比べて、溶融アルミニ
ウム中のワイヤ送り速度で約11倍、通過回数が1/
６と少いことで６倍、すなわち60〜70倍も処理能
力が大きいことがわかる。
純チタン・ワイヤを使用した場合とで合金化処理
能力を比較してみると、窒化処理チタン・ワイヤ
の方が純チタン・ワイヤに比べて、溶融アルミニ
ウム中のワイヤ送り速度で約11倍、通過回数が1/
６と少いことで６倍、すなわち60〜70倍も処理能
力が大きいことがわかる。
以上、説明したように、本発明によれば、窒化
処理したチタン・ワイヤを使用することにより、
溶融アルミニウム中を通過させて表面部にアルミ
ニウム−チタン合金層を形成させるアルミニウム
−チタン合金ワイヤの製造方法の生産能力が、純
チタン・ワイヤを使用する場合に比べて50〜100
倍となつて量産性が著しく向上する。また、ワイ
ヤ表面部に形成されるアルミニウム−チタン合金
層の組成および厚みの均一性も更に一段と優れた
ものが得られる。従つて本発明のアルミニウム−
チタン合金ワイヤの製造方法は極めて優れたもの
であり、その有用性の大きいことは明らかであ
る。
処理したチタン・ワイヤを使用することにより、
溶融アルミニウム中を通過させて表面部にアルミ
ニウム−チタン合金層を形成させるアルミニウム
−チタン合金ワイヤの製造方法の生産能力が、純
チタン・ワイヤを使用する場合に比べて50〜100
倍となつて量産性が著しく向上する。また、ワイ
ヤ表面部に形成されるアルミニウム−チタン合金
層の組成および厚みの均一性も更に一段と優れた
ものが得られる。従つて本発明のアルミニウム−
チタン合金ワイヤの製造方法は極めて優れたもの
であり、その有用性の大きいことは明らかであ
る。
第１図；窒化処理したチタン・ワイヤを溶融ア
ルミニウム中を１回通過させて得られたワイヤの
径方向断面の電子顕微鏡写真。第２図；純チタ
ン・ワイヤを溶融アルミニウム中を６回（３往
復）通過させて得られたワイヤの径方向断面の電
子顕微鏡写真。第３図；第２図のワイヤ断面にお
ける合金層部分を拡大した電子顕微鏡写真。
ルミニウム中を１回通過させて得られたワイヤの
径方向断面の電子顕微鏡写真。第２図；純チタ
ン・ワイヤを溶融アルミニウム中を６回（３往
復）通過させて得られたワイヤの径方向断面の電
子顕微鏡写真。第３図；第２図のワイヤ断面にお
ける合金層部分を拡大した電子顕微鏡写真。
Claims (1)
- １ チタン・ワイヤを真空中もしくは不活性ガス
中もしくは窒素ガス中において溶融アルミニウム
中を通過させ、ワイヤ表面をアルミニウム−チタ
ン合金層とするアルミニウム−チタン合金ワイヤ
の製造方法において、前記チタン・ワイヤとして
窒化処理をしたチタン・ワイヤを用いることを特
徴とするアルミニウム−チタン合金ワイヤの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57111101A JPS591670A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | アルミニウム−チタン合金ワイヤの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57111101A JPS591670A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | アルミニウム−チタン合金ワイヤの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS591670A JPS591670A (ja) | 1984-01-07 |
| JPH0435554B2 true JPH0435554B2 (ja) | 1992-06-11 |
Family
ID=14552413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57111101A Granted JPS591670A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | アルミニウム−チタン合金ワイヤの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS591670A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4157522B2 (ja) | 2004-12-28 | 2008-10-01 | サクラテック株式会社 | 高耐食・高加工性メッキ鋼線、メッキ浴組成物、高耐食・高加工性メッキ鋼線の製造方法、及び金網製品 |
-
1982
- 1982-06-28 JP JP57111101A patent/JPS591670A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS591670A (ja) | 1984-01-07 |
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