JPH0469514B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、軽量で装着感が良く審美的にも優れ
た高級めがね用フレーム材に関し、殊に軽量性を
保持しながら高温強度や加工性等が優れためがね
フレーム用クラツド材に関するものである。 ［従来の技術］ めがねフレーム用材料としては既に種々の材料
が提案されているが、近年耐食性や加工性等が優
れると共に軽量であるという理由からTi線材が
注目され高級素材として愛用されつつある。しか
るにTi線材は、フレーム加工工程で各部品を溶
接々合する際に溶接熱（溶接時の加工温度：900
℃以上）によつて接合部及びその周辺部が軟化し
強度低下を起こしてめがねフレームとしての機能
が著しく低下するという欠点がある。その為めが
ねフレーム部品としてTi線材を使用する場合に
は強度低下防止の為に線径を予め大きくしておく
必要があり、材料費や重量が上昇すると共に美観
や機能の低下をまぬがれ得ない。これに対し高温
強度の良いTi合金線材が提案されている。しか
るにTi合金はTiと同様軽量で耐食性にも優れて
いる反面加工性が悪いという欠点がある為、小寸
法で形状の複雑なめがねフレーム部品の中には製
作することが殆んど不可能なものもある。又仮に
加工が可能になつたとしても現状のTi合金では
強度が大きすぎてリム等の部品には使用すること
ができない。この様にTiあるいはTi合金には
夫々欠点があり、高級めがね用フレーム材として
はいずれも不十分なものである。 一方上記Ti線材やTi合金線材の様な単体材に
対抗して複合化により要求特性を満足しようとす
る試みも為されている。例えば軽量化という要請
に答える為に心材としてTiを使用し、その表面
に装飾性及び加工性の優れた金属例えば貴金属や
Ni合金等をクラツドした複合線材が提案されて
いる。しかしながらこれらの複合線材の中にも高
級めがねフレーム用材料として必要な特性即ち軽
量性、強度、耐食性、加工性等を十分に兼ね備え
た材料は未だ見出されておらない。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明はこうした事情に着目してなされたもの
であつて、上記要求特性の全てを充足する材料、
殊に軽量性という基本的要請を満足しつつ高温強
度（耐溶接軟化性）並びに加工性の優れためがね
フレーム用材料を提供しようとするものである。 ［問題点を解決する為の手段］ しかして上記目的を達成した本発明のめがねフ
レーム用クラツド材は、Ti合金製心材の表面に
Ti製鞘材をクラツドしてなる点に要旨を有する
ものである。 ［作用］ 前述の如くTiは軽量で且つ加工性の優れた材
料であり、又開発の当初は表面品質やクラツド性
（接合性）に問題があるとされていたが製造技術
の改善によつてこれらの特性面でも要求を満足す
るものとなつている。従つて本発明クラツド材を
開発するに当たつてはTiをベース材料にするこ
ととして研究を進めた。即ちめがねフレーム用材
料としてのTiの欠点は、溶接軟化による強度低
下であるから、複合化によつて該欠点を解消する
には、高温強度の高い種々の材料とのクラツド化
が良いであろうと考えた。しかし高温強度の高い
材料は一般に加工性が悪いので、最初のもくろみ
通りTiの複合化によりTiの欠点である溶接軟化
現象を防止し得たとしても、微細で複雑なめがね
フレーム部品への加工が困難になり結局のところ
は従来技術の欠点を克服することができないと思
われた。 しかるに本発明者等が更に研究を重ねたとこ
ろ、クラツド材において心材部分に高強度材料を
使用し、鞘材部分に低強度材料を使用するという
組合せにすれば、塑性変形時に鞘材部分が大きく
塑性変形して複合材全体としての加工性をそれ程
損なうことなく加工することができるという知見
を得るに至つた。即ち塑性変形時の材料の流れ
は、材料の表面側がより大きく、中心部分では材
料の塑性変形度は比較的小さくなつている。従つ
て心材部分に高温強度の大きな材料を使用し、
鞘材部分に高温強度の小さい、しかしその代り
に前述の如くめがねフレーム用材料として優れた
特性を有するTiを使用すればTiの欠点である高
温軟化という欠点を克服し且つ高温強度の大きな
心材の欠点である難加工性をそれ程顕出させずに
済ますことができることを見出したのである。そ
こでTiを鞘材とした場合における心材としての
最適材料を探して研究を重ねた。即ち心材として
Ni合金、Ti合金、Al合金等を取り上げ、鞘材で
あるTiと夫々組合せて得たクラツド材の特性殊
に強度、比重、耐食性を比較したところ第１表に
示す結果が得られた。

【表】 ◎：優 ○：良 △、×：不可
この結果Ti合金が安定して優れた性能を発揮
し、Tiを鞘材とするクラツド材の心材としては
Ti合金が最も適していることを確認した。即ち
軽量で且つ高温強度が高く、耐食性も優れたTi
合金の表面にTiをクラツド圧着することにより、
溶接軟化を防止し得ると共に加工性の優れためが
ねフレーム用クラツド材を提供することができ
た。又Ti合金はTiに対し優れた接合強度を示す
ことが確認された。 ここでTiとしてはJIS1種〜３種の純Tiが挙げ
られ、又Ti合金における添加元素としてはAl、
Sn、Zr、Mo、Si、Ｖ、Mn、Cr、Fe等の１種又
は２種以上が挙げられる。又クラツド材を形成す
るに際してTi合金の断面積比（クラツド比）は
Ti合金（心材）：Ti（鞘材）＝0.2〜0.8：0.8〜0.2よ
り好ましくは0.3：0.7とすることが望まれる。尚
Ti合金断面積が0.2未満の場合には溶接時に十分
な強度が出ず、一方Ti合金断面積を0.8より大き
くすると一部の部品加工の際加工が困難となる場
合がある。 ［実施例］ 下記第２表に示す組み合わせのめがねフレーム
用クラツド材について高温における材料強度試験
を行なつたところ第２表に併記する結果が得られ
た。 即ちめがねフレーム用クラツド材を製作するに
当たつて、まず直径90mmで長さ600mmのTi基合金
に外径145mm、内径90.5mmで長さ600mmのTi製鞘材
を被せ、これを約800℃に加熱して熱間静水圧押
出機により押出して直径30mmの線材を得た。さら
にこの線材を冷間伸線して直径８mmとし、700〜
780℃で焼鈍軟化した後さらに冷間伸線して直径
2.5mmのTi−Ti基合金クラツド線材を作製した。
そして該線材の高温抗張力を調べた。尚Ti及び
Ti合金単体線材について同様に高温抗張力を調
べ、その結果を第２表に併記した。

【表】 第２表に示す様に本発明クラツド材については
満足し得る高温抗張力を得ることができた。 ［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、軽量で且
つ高温強度に優れ、加工性も良好なめがねフレー
ム用クラツド材を提供することができた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ti基合金製心材の表面にTi製鞘材をクラツ
   ドしてなることを特徴とするめがねフレーム用ク
   ラツド材。