JPH0557107B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は軽量であつて耐軟化性、加工性、耐食
性に優れた貴金属クラツド線材に関する。更に詳
しくは、例えばめがねフレーム用線材、触媒用線
材等、表面に貴金属を必要とする線材に関する。 〔従来の技術〕 第４図は一般的なめがねの斜視図であり、レン
ズを固定するアイリム部１１，１１、両アイリム
部１１，１１を連結するブリツジ部１２、アイリ
ム部１１，１１を顔面に保持するテンプル部１
３，１３及びアイリム部１１とテンプル部１３と
を連結する蝶板１４、智１５等から構成される。 このようなめがねフレームを製造する場合には
アイリム部１１，１１、ブリツジ部１２、テンプ
ル部１３，１３等をスウエージング、圧延等の冷
間加工によつて所定の形状、寸法に成形加工した
後、これらをろう付けにて連結し、組み立てを行
つている。 ところで、めがねフレームとしては従来種々の
材料のものが提案されているが、近年にあつては
軽量であつて、しかも耐食性、加工性に優れたチ
タン、或いはチタン基合金を材料としたものが高
級素材として実用化され、しかも表面の美観を高
めるためにチタン、チタン基合金製フレームの表
面に金メツキを施すことが行われている。 しかし、チタン表面に対する金メツキは相互の
密着性が悪く、金メツキ膜が剥がれ易いという欠
点があつた。このため近年にあつては、チタン、
チタン基合金の表面を外層材として金又は金基台
金を用いて被覆したクラツド材が提案されてい
る。 しかしこの構造も、チタン、チタン基合金と
金、金基合金とはその接合部に非常に脆い金属間
化合物を生成するから、相互の接合強度は弱く、
めがねフレームへの加工過程で金又は金基合金層
が剥離する等の問題があつた。 この対策として第５図にその例を示す如く芯材
２１であるチタン又はチタン基合金と、外層材２
３である金、金基合金層との間にニツケル又はニ
ツケル基合金、ステンレス鋼、更にNb、ろう材
等から構成される一層又は二層の中間材２２を介
在させて相互の接合性を高める方法が提案されて
いる特開昭60−54269号、特開昭60−149789号、
特開昭63−120637号。 一方、化学工業又は化学反応を利用する装置に
おいては、例えば白金等の貴金属又はその合金線
材成品が触媒として使用されている。これらの線
材型触媒はその表面を必要とするだけであるか
ら、線材は細いもので十分その機能を果たすので
あるが、実際の部品とする場合は適当な太さと加
工性が必要である。しかし周知のように、貴金属
は非常に高価であり、太くすることは部品の価格
を上昇させるから好ましくなく、加工性を付与し
た貴金属のクラツド線材が得られれば好ましい。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで前述したように、例えばめがねフレー
ムを組み立てる際には、ろう付けが多用される
が、ろう付けに際しては材料が短時間で650〜700
℃にまで昇温せしめられる。従つて前述した如き
従来のクラツド材にあつては、軽量性、耐食性、
加工性には特に問題はないが、耐軟化性、特にろ
う付け加工に際して芯材であるTi及びその周囲
の層が軟化し、強度の低下を避けられないという
問題があつた。強度低下を避けるために芯材に
Ti基合金を用いることが考えられるが、加工性
に問題があり、主としてTiが用いられている。
よつて、このようなフレームの強度低下を防止す
るためには、フレームの径を予め大きく設計する
ことを余儀なくされ、材料費の上昇、重量の増大
を免れ得ないこととなる。これらの事情は触媒と
しての線材についても同様である。 本発明はかかる事情に鑑みなされたものであつ
て、その目的とすることろは軽量性、耐食性、加
工性に優れ、しかも必要な強度を維持するために
耐軟化性にも優れた貴金属クラツド線材を提供す
るにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明に係る貴金属クラツド線材は、芯材と、
Ni又はNi基合金からなる中間層材と、貴金属か
らなる外層材とからなるクラツド線材であつて、
前記芯材はその中心から外側に向けて第１のTi
層とTi基合金層と第２のTi層との３層からなり、
且つそれらの断面積比が 第２のTi層＝0.2〜0.6 Ti基合金層＝0.2〜0.7 第１のTi層＝0.6以下 であることを特徴とする。 〔作 用〕 本発明にあつてはこれによつて軽量性、耐食性
を損なうことなく、耐軟化性、加工性を高め得る
こととなる。 〔実施例〕 以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具
体的に説明する。 第１図は本発明に係わる貴金属線材をめがねフ
レーム用に供した場合の線材の断面図であり、
Ti層１ａ，１ｃ、Ti基合金層１ｂの３層からな
る構造の芯材１と、Ni層又はNi基合金層からな
る中間層材２と、Au層又はAu基合金層からなる
外層材３とにて構成されている。 芯材１は、Ti層１ａ、Ti基合金層１ｂ、Ti層
１ｃを中心側からこの順序に同心状に積層形成し
て構成してある。芯材１をTi層１ａ，１ｃ、Ti
基合金層１ｂにて構成するのは軽量で加工性が良
好なTiは耐軟化性に劣るため強度に優れたTi基
合金とのクラツド構造とすることで耐軟化性及び
加工性を確保するためである。また、芯材１の中
心にTi層を配するのはクラツド線材をめがねフ
レーム等に冷間加工する際にこのTi層と外側の
Ti基合金層とが剥離するのを防止するためであ
る。 Ti層１ａ，１ｃの構成材料はJIS1種〜３種の
純Tiである。またTi基合金層１ｂを構成する材
料はTiを主成分とし、これにAl、Sn、Zr、Mo、
Si、Ｖ、Mn、Cr、Fe等の１種又は２種以上を添
加元素としたTi基合金である。 これらTi層１ａ，１ｃ、Ti基合金層１ｂの断
面積比は次の如くであつて、これらの間にはTi
層１ａの断面積比＝｛１−（Ti基合金層１ｂの断
面積比＋Ti層１ｃの断面積比）｝の関係がある。 なお芯材の中心のTi層１ａの断面積比は0.6以
下となつているが、これはTi基合金層１ｂとTi
層１ｃとの和の残りとする。 Ti層１ａ ：0.6以下 Ti基合金層１ｂ ：0.2〜0.7 Ti層１ｃ ：0.2〜0.6 Ti層１ｃの断面積比を0.2〜0.6とするのは、0.2
未満では平形加工、溝形加工を施したときその下
層のTi基合金層１ｂが露出する虞れがあるから
であり、また0.6を超えるとめがねフレームとし
ての太さは制限されているから下層におけるTi
基合金層１ｂの断面積比が必然的に低下し、耐軟
化性を維持し得なくなるからである。 またTi基合金層１ｂにおける断面積比を0.2〜
0.7とするのは、0.7を超えるとTi層１ａの占有面
積が0.1未満となり、部品加工が困難となること
による。更に0.2未満ではろう付け時に軟化のた
め強度が低下することによる。 この場合の断面積比はTi層１ｃを0.2〜0.6と
し、又複数のTi基合金層の断面積比は全体とし
て0.7以下となるようにする。 なお、芯材１におけるTi基合金層全体の断面
積比を0.7以下とするのは0.7を超えると最外部以
外のTi層の断面積比が0.1未満となり、加工が困
難となることによる。 中間層材２として用いるNi層又はNi基合金層
はNi単体又はこれを主成分とし、これにCr，
Cu，Fe，Ag，Si，Ｓ，Pb，Pt，Au、希土類元
素、Ti，Nb，Al，Mo，Su，Co等の成分の１種
又は２種以上を含む合金である。中間層材にNi
又はNi基合金を用いるのはTiとの間に高い接合
強度が得られ、しかもAu層又はAu基合金とは容
易に拡散接合が得られるからである。また、この
時、中間材２と芯材１との間にNb，Ta等の層を
介在せしめても何ら問題はない。 外層材としてはAu単体又は例えば50Au−40％
Cu−７％Ni−３％ZnのAu基合金12Kである。 このような本発明について第２図に示す如く平
形状の加工、また第３図に示す如き溝形状の加工
を施した結果、芯材１、中間層材２の露出は全く
認められなかつた。 次に本発明品の製造法について具体的数値を揚
げて説明する。 第１図に示す如くTi層１ａ、Ti基合金層１ｂ、
Ti層１ｃからなる多層クラツド構造の芯材１に
厚さ６mmのNi層を被せ、最外径70mm、長さ500mm
のクラツド素材を製作し、これを800℃に加熱し
た後、交叉型傾斜圧延機にて延伸圧延を施し、外
径20mmの多層クラツド材を得、更にこの多層クラ
ツド材の表面を研磨して表面スケールを除去した
後、冷間ダイスを用いて抽伸し、外径10mmの多層
クラツド芯線を得た。 このようにして得た外径10mmのクラツド芯線の
表面を脱脂、洗浄した後、同様に脱脂、洗浄した
18K（75％Au−10％Ag−15％Cu）製の内径10.5
mm、肉厚0.2mmの管材を外嵌し、更にその外側に
脱脂、洗浄した内径20mm、肉厚4.5mmのコバール
管を外嵌し、冷間にて合わせ引き抽伸し、最外径
を18mmとした。 次にこの合わせ引き抽伸した材料を700℃に加
熱し、熱間抽伸して最外径を6.5mmとした後、最
外層のコバール層を硝弗酸を用いて溶解除去し、
18Kの外層材が露出する直径3.6mmのクラツド線
材とし、これを更に冷間抽伸して直径2.8mmのク
ラツド線材とした。 このクラツド線材について、平加工を施し、テ
ンプル線を得、また溝加工を施してリム線を得、
夫々について引張強さ、加工性を評価した。引張
強さはテンプル線を800℃の温度で10秒間加熱し、
室温迄空冷した後、引張試験を行つて得た値であ
る。なお、アイリム線の加工試験形状は第３図に
示すようにα＝120゜曲率半径Ｒ＝0.2mmとした。 また加工性はテンプル線、アイリム線に加工を
した後、Ti合金が露出していない場合には良好
と判断した。また加工中にTi合金線が露出した
場合には最終寸法精度は求めなかつた。 試験結果は第１表に示す通りである。ここで第
１層は第１図における１ｃに、第２層は１ｂに、
第３層は１ａに対応する。

【表】 第１表から明らかな如く、Ti層のみの場合
（比較例１）は加工性は良いが、引張強さが十分
でなく、またTi基合金（Ti−15V−3Al−3Sn−
3Cr）層のみの構造、或いは第１層がTi、第２層
がTi基合金（Ti−15V−3Al−3Sn−3Cr）の構
造である比較例２、３の場合には引張強さは大き
いが、冷間加工性が悪くなつている。 これに対して芯材の第１層がTi層、第２層が
Ti合金層（Ti−15V−3Al−3Sn−3Cr）、第３層
がTi層からなる３層構造の本発明品例１、２、
３の場合は引張強さが大きく、しかも加工性も良
好であることがわかる。 また各層の断面積比についてみると比較例４、
５の場合には本発明品と同じ構造であるが断面積
比が不適なため引張強さは十分であるが、冷間加
工性が悪いことがわかる。 これに対して本発明品例１〜３にあつては引張
強さ、冷間加工性ともに良好であることがわか
る。 〔効 果〕 以上の如く本発明にあつては芯部をTi層、Ti
基合金層、Ti層の３層構造のクラツド材にて構
成し、しかもこれらを各層を所定の断面積比に設
定したから、軽量性、耐食性を犠性にすることな
く、しかも引張強さ、冷間加工性、耐軟化性、並
びに各層相互の間の接合性に優れ、またNi又は
Ni基合金からなる中間層材、貴金属からなる外
層材とを組み合わせることによつて耐食性に優
れ、しかも軽く美麗な外観のめがねフレームを得
られる。またこれらの線材は少量の貴金属を用い
て、加工性とろう付性等の組立て性及び強度に優
れた所望の太さの線材が得られるので、化学装置
にも使用出来て産業上の効果は優れたものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明品の断面図、第２図は本発明品
に平形加工を施した状態の断面図、第３図は本発
明品に溝形加工を施した状態の断面図、第４図は
一般的なめがねの斜視図、第５図は従来品の断面
図である。 １…芯材、２…中間材、３…外層材、１ａ…
Ti層、１ｂ…Ti基合金層、１ｃ…Ti層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 芯材と、Ni又はNi基合金からなる中間層材
   と、貴金属からなる外層材とからなるクラツド線
   材であつて、前記芯材はその中心から外側に向け
   て第１のTi層とTi基合金層と第２のTi層との３
   層からなり、且つそれらの断面積比が 第２のTi層＝0.2〜0.6 Ti基合金層＝0.2〜0.7 第１のTi層＝0.6以下 であることを特徴とする貴金属クラツド線材。