JP5108282B2

JP5108282B2 - Metal wire heating device

Info

Publication number: JP5108282B2
Application number: JP2006321724A
Authority: JP
Inventors: 盛男富田; 智生山崎; 恒孝竹内
Original assignee: Neturen Co Ltd
Current assignee: Neturen Co Ltd
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2026-11-29
Also published as: JP2008133521A

Description

この発明は、金属線材を通電加熱によって加熱処理をする金属線材加熱装置に関するものである。 The present invention relates to a metal wire heating apparatus that heat-treats a metal wire by electric heating.

ハイス代替ＩＣ検査プローブピンなどに用いられる極細線（例えば径０．１〜０．３ｍｍ）の超高硬度合金線は、加熱、冷却の熱処理（時効処理）を経て高い強度特性を得ることができる。例えば、耐食性に優れたＮｉ基合金線は、冷間加工＋時効処理により粉末ハイス相当の８００〜９００Ｈｖもの硬さが得られ、この超高硬度特性によりＳＵＳ４４０Ｃと同等の優れた耐磨耗性をも示す。すなわち、上記熱処理によってＮｉ基合金線特有の耐食性・非磁性（透磁率μ＜１．０１）を維持しながら極めて高い硬さを得ることが可能になる。 Ultra-high-hardness alloy wire (for example, 0.1 to 0.3 mm in diameter) used for high-speed IC inspection probe pins and the like can obtain high strength characteristics through heating and cooling heat treatment (aging treatment). . For example, a Ni-based alloy wire with excellent corrosion resistance has a hardness of 800 to 900 Hv equivalent to powder high speed by cold working + aging treatment, and this ultra-high hardness characteristic has excellent wear resistance equivalent to SUS440C. Also shown. That is, the above heat treatment makes it possible to obtain extremely high hardness while maintaining the corrosion resistance and non-magnetism (magnetic permeability μ <1.01) peculiar to Ni-based alloy wires.

上記した熱処理の一方法としては、バッチ炉加熱により時間をかけて処理する方法（例えば１Ｈｒ以上）があるが、処理に長時間を要するという問題がある。これに対し短時間時効処理を可能にするものとして、加熱された管状炉内で線材を走行させて熱処理を行うものが提案されている（例えば特許文献１、特許文献３参照）。また、この他に線材を直接通電加熱することで短時間で熱処理を行う方法も提案されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００２−３３９０５０号公報（段落００３４、段落００３７）特開平５−７０８５０号公報特開２００２−１２９２６２号公報 As one method of the above heat treatment, there is a method (for example, 1 Hr or more) in which processing is performed over time by batch furnace heating, but there is a problem that processing takes a long time. On the other hand, what enables a heat treatment by running a wire rod in a heated tubular furnace has been proposed as enabling short-term aging treatment (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 3). In addition, a method of performing heat treatment in a short time by directly energizing and heating the wire has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
JP 2002-339050 A (paragraph 0034, paragraph 0037) JP-A-5-70850 JP 2002-129262 A

しかしながら、極細線の熱処理では、僅かな環境の変化（空気の流れなど）によっても加熱、冷却状態が変化してしまい、従来の上記方法では、熱処理の結果得られる特性が線方向において不均一になったり、ロットによって特性がばらついたりするという問題がある。また、加熱、冷却によって生じる細線の変形や変形応力などによって細線の直線性が損なわれやすく、矯正処理の負担が大きいという問題がある。 However, in the heat treatment of ultrafine wires, the heating and cooling conditions change due to slight environmental changes (such as air flow), and with the above-described conventional methods, the characteristics obtained as a result of the heat treatment are not uniform in the line direction. There is a problem that the characteristics vary depending on the lot. Further, there is a problem that the linearity of the thin line is easily impaired due to deformation or deformation stress of the thin line caused by heating and cooling, and the burden of the correction process is large.

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、線材を線方向において均一に熱処理することを可能にし、またロット間での特性のばらつきを小さくすることができ、さらには金属線材の直線性を良好に維持することができる金属線材加熱装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and enables the wire to be uniformly heat-treated in the wire direction, can reduce variation in characteristics among lots, and can further reduce the linearity of the metal wire. An object of the present invention is to provide a metal wire heating device capable of maintaining good properties.

すなわち、本発明の金属線材加熱装置のうち、第１の発明は、直線状に配置した金属線材に対し離接可能であって該金属線材の線方向において距離を隔てて該金属線材に接触可能な対の電極と、該電極間に通電する通電装置と、前記対の電極間の前記金属線材の周囲を囲む包囲筒体と、少なくとも前記電極への通電時に、前記電極間の金属線材に張力を付与する線材張力付与装置と、を備え、前記対の電極の一方または両方が金属線材を保持して前記線方向に沿って移動可能とされており、前記線材張力付与装置は、前記移動が可能とされた電極に移動方向に応力を加えて前記張力を付与するものであることを特徴とする。 That is, among the metal wire heating devices of the present invention, the first invention is capable of being separated from and contacting a linearly arranged metal wire and capable of contacting the metal wire at a distance in the wire direction of the metal wire. A pair of electrodes, an energization device for energizing between the electrodes, an enclosing cylinder surrounding the metal wire between the pair of electrodes , and at least a tension on the metal wire between the electrodes when energizing the electrodes A wire tension applying device for applying a wire , wherein one or both of the pair of electrodes holds the metal wire and is movable along the wire direction. possible and have been electrode by adding stress to the direction of movement, characterized in der Rukoto which imparts the tensile force.

本発明によれば、直線状に配置した金属線材に、対となる電源を線方向に距離を隔てて接触させて通電装置により通電することで、金属線材が通電加熱され、加熱後冷却により所望の熱処理がなされる。この加熱、冷却に際しては金属線材の周囲が包囲筒体で囲まれているので、空気の流れなどによる環境の変化を受けにくく、安定して金属線材の線方向で均等な熱処理がなされ、特性のばらつきが小さい処理済みの金属線材を得ることが可能になる。なお、包囲筒体は、金属線材の加熱、冷却においても損傷を生じないように耐熱性を有するものが望ましく、石英製などのものを用いることができる。また、包囲筒体は、金属線材の周囲を完全に囲むものの他、一部で開放されているものであってもよいが、周囲の環境の変化を回避するためには、周囲全体を完全に囲むものが望ましい。 According to the present invention, the metal wire is energized and heated by bringing the pair of power sources into contact with the metal wire arranged in a straight line at a distance in the line direction and energized by the energization device, and cooling is desired after heating. The heat treatment is performed. During this heating and cooling, the surroundings of the metal wire are surrounded by an enclosing cylinder, so that it is less susceptible to environmental changes due to air flow, etc., and stable and uniform heat treatment is performed in the wire direction of the metal wire. It becomes possible to obtain a processed metal wire with little variation. The surrounding cylinder is preferably heat-resistant so as not to be damaged even when the metal wire is heated and cooled, and quartz or the like can be used. In addition, the enclosing cylinder may be a part of the metal wire that completely surrounds the periphery of the metal wire, or may be open in part, but in order to avoid changes in the surrounding environment, the entire periphery is completely Surrounding things are desirable.

また、上記発明によれば、電極への通電時に、線材張力付与装置によって前記電極間の金属線材に張力を付与することにより、熱処理に際し金属線材による熱変形が生じても金属線材の直線性を良好に維持することができ、後の矯正処理を不要にしたり、矯正処理の負担を軽減する。なお、金属線材に付与する張力は、金属線材の材質や線径に基づいて設定することができる。例えば、０．１ｍｍ径の金属線材には０．５ｋｇの張力を付与し、０．５ｍｍ径の金属線材には１．０ｋｇの張力を付与するように、線径によって張力を調整することができる。 In addition, according to the invention, by applying tension to the metal wire between the electrodes by the wire tension applying device when the electrode is energized, the linearity of the metal wire can be improved even if thermal deformation occurs due to the metal wire during the heat treatment. It can be maintained well, eliminating the need for subsequent correction processing and reducing the burden of correction processing. In addition, the tension | tensile_strength provided to a metal wire can be set based on the material and wire diameter of a metal wire. For example, the tension can be adjusted by the wire diameter so that a tension of 0.5 kg is applied to a metal wire having a diameter of 0.1 mm and a tension of 1.0 kg is applied to a metal wire having a diameter of 0.5 mm. .

また、上記発明によれば、金属線材を保持する移動可能な電極に移動応力を与えることで金属線材に容易に張力を付与して金属線材の直線性を維持することができる。なお、応力の付与は、ウェイトの自重を利用したものやサーボモータなどの駆動力を利用したものにより行うことができ、本発明としては特定のものに限定されない。 Moreover, according to the said invention, tension | tensile_strength can be easily given to a metal wire by giving a movement stress to the movable electrode holding a metal wire, and the linearity of a metal wire can be maintained. The application of stress can be performed by using the weight of the weight or by using a driving force such as a servo motor, and the present invention is not limited to a specific one.

第２の発明の金属線材加熱装置は、第１の発明において、前記包囲筒体内の強制通気を行う通気装置を備えることを特徴とする。
第３の発明の金属線材加熱装置は、直線状に配置した金属線材に対し離接可能であって該金属線材の線方向において距離を隔てて該金属線材に接触可能な対の電極と、該電極間に通電する通電装置と、前記対の電極間の前記金属線材の周囲を囲む包囲筒体と、前記包囲筒体内の強制通気を行う通気装置と、を備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the metal wire heating device according to the first aspect , further comprising a ventilation device that performs forced ventilation in the surrounding cylindrical body.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a pair of electrodes that are separable from a linearly arranged metal wire and that can contact the metal wire at a distance in a wire direction of the metal wire, An energizing device for energizing between the electrodes, an enclosing cylinder surrounding the metal wire between the pair of electrodes, and a ventilation device for forcibly ventilating the enclosing cylinder.

上記発明によれば、熱処理時の冷却に際し、包囲筒体内の昇温された雰囲気を強制的に通気することで金属線材周囲の環境温度を強制的に降温させて冷却効率を高める。
金属線材の周囲に包囲筒体を配置することで上記したように環境の変化を受けにくくなるものの、冷却時には包囲筒体による保温作用が現れて冷却効率が悪くなるが、上記のように強制的な通気によりこれを解消することができる。また、強制的な通気によって、金属線材の冷却が長手方向で均等になされ、熱処理効果の均等性が向上する。 According to the above-described invention, when cooling at the time of heat treatment, the ambient temperature around the metal wire is forcibly lowered by forcibly ventilating the heated atmosphere in the surrounding cylindrical body, thereby improving the cooling efficiency.
Although the surrounding cylinder is less likely to be subject to environmental changes as described above by placing the surrounding cylinder around the metal wire, the thermal insulation effect due to the surrounding cylinder appears at the time of cooling, but the cooling efficiency deteriorates. This can be eliminated by proper ventilation. Further, the forced ventilation allows the metal wire to be uniformly cooled in the longitudinal direction, and the uniformity of the heat treatment effect is improved.

第４の発明の金属線材加熱装置は、第２または第３の発明において、前記包囲筒体は部分的に膨出して内容積を大きくした膨出部を有しており、前記通気装置は、前記膨出部内に連通するように該膨出部の筒壁に連結されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the metal wire heating device according to the second or third aspect , wherein the surrounding cylindrical body has a bulging portion that is partially bulged to increase an internal volume, and the venting device includes: It is connected with the cylinder wall of this bulging part so that it may communicate in the said bulging part.

上記発明によれば、包囲筒体に対する通気装置の作用箇所（連結部分など）で通気が集中して前記線方向で冷却が不均一になるのを回避することができる。該膨出部は、包囲筒体の両端よりも内部に設けることで、包囲筒体による「環境の変化を受けにくくする」という作用を損なわない。なお、本発明としては、膨出部の形成および連結は、一箇所で行ってもよく、また複数箇所で行うことも可能である。 According to the above-described invention, it is possible to prevent the air from being concentrated at the action portion (connecting portion or the like) of the ventilation device with respect to the surrounding cylindrical body and cooling to be non-uniform in the linear direction. By providing the bulging portion inside the both ends of the enclosing cylinder, the effect of “being less susceptible to environmental changes” by the enclosing cylinder is not impaired. In the present invention, the formation and connection of the bulging portion may be performed at one place, or may be performed at a plurality of places.

第５の発明の金属線材加熱装置は、第１〜第４の発明のいずれかにおいて、前記通電装置は、直流通電装置であって、少なくとも定常時に電流制御によって前記金属線材の通電加熱を行うものであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the metal wire heating device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the energization device is a direct current energization device that performs current heating of the metal wire by current control at least in a steady state. It is characterized by being.

上記発明によれば、交流電源により発生する加熱時の金属線材の微小な振動を回避することができる。該振動は、熱処理のむらなどを生じさせるものであり好ましくない。さらには、上記発明では、通電加熱を行う金属線材の個体差による加熱の差異を小さくし、また、通電加熱による昇温によって抵抗値が変化する際にも安定して金属線材を加熱することができる。 According to the said invention, the minute vibration of the metal wire at the time of the heating which generate | occur | produces with AC power supply can be avoided. The vibration is not preferable because it causes unevenness of heat treatment. Furthermore, in the said invention, the difference of the heating by the individual difference of the metal wire which performs an electrical heating is made small, and also when a resistance value changes with the temperature rising by an electrical heating, a metal wire can be heated stably. it can.

なお、本発明で処理の対象となる金属線材の材質については本発明では特に限定されるものではなく、熱処理によって所望の特性を得るものであればよく、必ずしも高強度化を意図するものでなくてもよい。また、金属線材の線径も本発明としては特に限定されるものではないが、本発明の効果が顕著に得られるものとしては、１．０ｍｍ以下の線径のものが好適である。
また、本発明で加熱処理をした金属線材の用途は、本発明としては特に限定されるものではなく、例えば、ＩＣ検査プローブピンや基板打ち抜きパンチ、ドットピン、歯科用機材などに用いることができる。 The material of the metal wire to be processed in the present invention is not particularly limited in the present invention, and any material that obtains desired characteristics by heat treatment is not necessarily intended to increase the strength. May be. Further, the wire diameter of the metal wire is not particularly limited in the present invention, but a wire having a wire diameter of 1.0 mm or less is preferable as the effect of the present invention can be remarkably obtained.
The use of the metal wire heat-treated in the present invention is not particularly limited as the present invention, and can be used for, for example, IC inspection probe pins, substrate punches, dot pins, dental equipment, etc. .

すなわち本発明によれば、直線状に配置した金属線材に対し離接可能であって該金属線材の線方向において距離を隔てて該金属線材に接触可能な対の電極と、該電極間に通電する電源と、前記対の電極間の前記金属線材の周囲を囲む包囲筒体と、少なくとも前記電極への通電時に、前記電極間の金属線材に張力を付与する線材張力付与装置と、を備え、前記対の電極の一方または両方が金属線材を保持して前記線方向に沿って移動可能とされており、前記線材張力付与装置は、前記移動が可能とされた電極に移動方向に応力を加えて前記張力を付与するものであるので、加熱、冷却に際し、空気の流れなどによる環境の変化を受けにくくなり、安定して金属線材の長手方向で均等な熱処理を行うことができ、高硬度などの特性のばらつきが小さい金属線材を得ることができる。 That is, according to the present invention, a pair of electrodes that are separable from a metal wire arranged in a straight line and can contact the metal wire at a distance in the wire direction of the metal wire, A power supply, a surrounding cylinder surrounding the metal wire between the pair of electrodes, and a wire tension applying device that applies tension to the metal wire between the electrodes at least when energizing the electrodes , One or both of the pair of electrodes hold a metal wire and are movable along the wire direction, and the wire tension applying device applies stress in the movement direction to the movable electrode. der intended to impart the tension Te Runode, heating, upon cooling, becomes less susceptible to changes in the environment due to air flow, can be stably perform uniform heat treatment in the longitudinal direction of the metal wire material, high hardness Variation in characteristics such as Can be obtained have a metal wire.

以下に、本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
金属線材１を配置する線方向に距離を隔てて接触可能な電極１０、２０を備えており、これら電極１０、２０は、それぞれ金属線材１を挟む電極分割材１０ａ、１０ｂと電極分割材２０ａ、２０ｂとに分割されて、前記線方向に沿って移動可能に設置されている。これらの電極分割材１０ａ、１０ｂ、２０ａ、２０ｂは、対面側が平面に形成され、反面側は線方向内側が対面側に傾斜したテーパ面によりくさび形状に形成されている。これらの電極分割材１０ａ、１０ｂと電極分割材２０ａ、２０ｂの外側には、それぞれ押さえ部１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂが前記電極分割材１０ａ、１０ｂ、２０ａ、２０ｂのテーパ面の傾斜に沿って配置されている。 Below, one Embodiment of this invention is described based on FIGS. 1-3.
The electrodes 10 and 20 that can be contacted at a distance in the line direction in which the metal wire 1 is arranged are provided. The electrodes 10 and 20 are respectively divided into electrode dividing members 10a and 10b and an electrode dividing member 20a sandwiching the metal wire 1. It is divided into 20b and installed so as to be movable along the line direction. These electrode division members 10a, 10b, 20a, and 20b are formed in a wedge shape by a taper surface that is formed in a flat surface on the opposite side and on the opposite side is inclined in the linear direction toward the opposite side. On the outer sides of the electrode dividing members 10a and 10b and the electrode dividing members 20a and 20b, pressing portions 11a, 11b, 21a and 21b are respectively arranged along the inclination of the tapered surfaces of the electrode dividing members 10a, 10b, 20a and 20b. Has been placed.

上記構成において、電極１０、２０は、線方向内側に移動させると、押さえ部１０ａ、１０ｂ、２０ａ、２０ｂによるくさび作用により、互いの電極分割材１０ａ、１０ｂまた電極分割材２０ａ、２０ｂが接近し、遂には両者間に配置する金属線材１に圧接される。一方、電極１０、２０を線方向外側に移動させると電極に対するくさび作用が失われ、金属線材１に対する圧接が解消され、外側への離反が可能になる。この場合、該離反が容易になされるように、電極分割材１０ａ、１０ｂ間また電極分割材２０ａ、２０ｂ間に、互いを離反させる方向に付勢力が作用する弾性材などを設けておくこともできる。 In the above configuration, when the electrodes 10 and 20 are moved inward in the line direction, the wedge portions of the holding portions 10a, 10b, 20a, and 20b cause the electrode dividing materials 10a and 10b and the electrode dividing materials 20a and 20b to approach each other. Finally, it is pressed against the metal wire 1 disposed between them. On the other hand, when the electrodes 10 and 20 are moved outward in the line direction, the wedge action on the electrodes is lost, the press contact with the metal wire 1 is eliminated, and the separation to the outside becomes possible. In this case, an elastic material or the like on which an urging force acts in the direction of separating the electrode separating members 10a and 10b or between the electrode dividing members 20a and 20b may be provided so that the separation is facilitated. it can.

また、上記電極１０、２０には、それぞれブリッジ整流回路２ｂ、スイッチ２ｃを介してＡＣ電源２ａが電気的に接続されており、これらＡＣ電源２ａとブリッジ整流回路２ｂとスイッチ２ｃとによって直流の通電装置が構成されている。
また、電極１０、２０間には、前記線方向に沿って前記金属線材１を挿通させる細径の石英管４が包囲筒体として配置されている。該石英管４は、軸方向中央部に内部空間を増大させた膨出部４ａがほぼ球状に設けられており、該膨出部４ａに排気管５ｂが接続されている。該排気管５ｂにはファン５ａが介設されており、排気管５ｂの他端側は適所において大気開放されている。上記ファン５ａと排気管５ｂとによって通気装置が構成されている。 An AC power source 2a is electrically connected to the electrodes 10 and 20 through a bridge rectifier circuit 2b and a switch 2c, respectively, and a DC current is supplied by the AC power source 2a, the bridge rectifier circuit 2b, and the switch 2c. The device is configured.
Between the electrodes 10 and 20, a thin quartz tube 4 through which the metal wire 1 is inserted along the line direction is disposed as an enclosing cylinder. The quartz tube 4 is provided with a bulged portion 4a having an increased internal space in an axially central portion in a substantially spherical shape, and an exhaust pipe 5b is connected to the bulged portion 4a. A fan 5a is interposed in the exhaust pipe 5b, and the other end side of the exhaust pipe 5b is open to the atmosphere at an appropriate place. The fan 5a and the exhaust pipe 5b constitute a ventilation device.

また、上記押さえ部のうち、押さえ部２１ａ、２１ｂは、電極２０とともに前記線方向に沿って移動可能になっている。さらに、押さえ部２１ａ、２１ｂには、引張りライン７ｂ、張力伝達断続部７ｃを介して自重を利用したウェイト７ａが接続可能になっている。上記ウェイト７ａ、引張りライン７ｂ、張力伝達断続部７ｃによって張力付与装置が構成されている。 Of the pressing parts, the pressing parts 21 a and 21 b are movable along the linear direction together with the electrode 20. Furthermore, a weight 7a using its own weight can be connected to the holding portions 21a and 21b via a tension line 7b and a tension transmission intermittent portion 7c. A tension applying device is constituted by the weight 7a, the tension line 7b, and the tension transmission interrupting portion 7c.

上記によって構成される金属線材加熱装置の作用について図２、３に基づいて説明する。
先ず、電極１０、２０を押さえ部１１ａ、１１ｂ内および押さえ部２１ａ、２１ｂ内で線方向外側に退避させておき、張力伝達断続部７ｃでは、伝達を断にしておく。
適宜組成、適宜線径の金属線材１を用意し、上記石英管４内に挿通して両端側を電極分割材１０ａ、１０ｂ間および電極分割材２０ａ、２０ｂ間に位置させて直線状に配置する。
上記金属線材１を配置した後、電極１０、２０を押さえ部１１ａ、１１ｂ内および押さえ部２１ａ、２１ｂ内で線方向内側に移動させて金属線材１を両側でチャックをする（図２（ａ））。この際の挙動は、図３（ａ）に詳細に示すように、電極分割材１０ａ、１０ｂまたは電極分割材２０ａ、２０ｂを線方向内側に移動させると、押さえ部１１ａ、１１ｂまたは押さえ部２１ａ、２１ｂの傾斜した内面に電極分割材の外面のテーパー面が押し当たり、その傾斜に従って電極分割材が次第に内側に押されて電極分割材１０ａ、１０ｂ同士また電極分割材２０ａ、２０ｂ同士が次第に接近し、遂には電極分割材１０ａ、１０ｂ同士また電極分割材２０ａ、２０ｂ同士が金属線材１を挟んで圧接され、金属線材１を挟持するようにチャック（保持）する。 The effect | action of the metal wire heating apparatus comprised by the above is demonstrated based on FIG.
First, the electrodes 10 and 20 are retracted to the outside in the linear direction in the holding parts 11a and 11b and the holding parts 21a and 21b, and transmission is cut off in the tension transmission interrupting part 7c.
A metal wire 1 having an appropriate composition and an appropriate wire diameter is prepared, inserted into the quartz tube 4 and arranged linearly with both ends positioned between the electrode dividing materials 10a and 10b and between the electrode dividing materials 20a and 20b. .
After the metal wire 1 is disposed, the electrodes 10 and 20 are moved inwardly in the holding portions 11a and 11b and the holding portions 21a and 21b to chuck the metal wire 1 on both sides (FIG. 2A). ). As shown in detail in FIG. 3A, when the electrode dividing members 10a, 10b or the electrode dividing members 20a, 20b are moved inward in the line direction, the behavior at this time is as follows. The tapered surface of the outer surface of the electrode dividing member presses against the inclined inner surface of 21b, and the electrode dividing member is gradually pushed inward according to the inclination, and the electrode dividing members 10a and 10b and the electrode dividing members 20a and 20b gradually approach each other. Finally, the electrode dividing members 10a and 10b and the electrode dividing members 20a and 20b are pressed against each other with the metal wire 1 interposed therebetween, and are chucked (held) so as to hold the metal wire 1 therebetween.

次いで、張力伝達断続部７ｃをつないでウェイト７ａの自重を引張りライン７ｂを通して押さえ部２１ａ、２１ｂに加える（図２（ｂ））。すると、押さえ部２１ａ、２１ｂは、図３（ｂ）に詳細を示すように、金属線材１に線方向外側に向けた張力を付与する。 Next, the tension transmission intermittent portion 7c is connected, and the weight of the weight 7a is applied to the holding portions 21a and 21b through the pull line 7b (FIG. 2B). Then, the holding | suppressing parts 21a and 21b give the tension | tensile_strength toward the linear direction outer side to the metal wire 1, as shown in detail in FIG.3 (b).

上記のようにして張力を付与した状態でスイッチ２ｃを閉にして通電を開始する（図２（ｃ））。すると交流電源２ａからの交流電流は、ブリッジ整流回路２ｂによって整流され、直流電流が電極１０、２０を介して金属線材１に流れ、その抵抗によって金属線材１が通電加熱される。この際には、定常時には、所定の電流値となるように電流制御を行って所定時間、所定温度の加熱を行う。この際に、金属線材１は、昇温によって通常は線膨張するが、上記のように張力付与装置で張力が付与されているので、線膨張に伴って押さえ部２１ａ、２１ｂが電極２０とともに線方向外側に移動し、金属線材１の直線性を維持する。
その後、スイッチ２ｃを開にして通電を停止し、ファン５ａによって排気管５ｂを通して石英管４内の強制的な排気を行う（図２（ｄ））。 With the tension applied as described above, the switch 2c is closed and energization is started (FIG. 2 (c)). Then, the alternating current from the alternating current power supply 2a is rectified by the bridge rectification circuit 2b, the direct current flows to the metal wire 1 through the electrodes 10 and 20, and the metal wire 1 is energized and heated by the resistance. At this time, at a steady state, current control is performed so that a predetermined current value is obtained, and heating is performed at a predetermined temperature for a predetermined time. At this time, the metal wire 1 normally linearly expands due to the temperature rise, but since the tension is applied by the tension applying device as described above, the holding portions 21a and 21b are linearly moved together with the electrode 20 along with the linear expansion. It moves outward in the direction and maintains the linearity of the metal wire 1.
Thereafter, the switch 2c is opened to stop energization, and the quartz tube 4 is forcibly exhausted through the exhaust pipe 5b by the fan 5a (FIG. 2 (d)).

この結果、石英管４内の高温の空気が膨出部４ａから排気管５ｂを通して排気され、石英管４の周囲の常温の空気が石英管４の内部への引き込まれ、高温になっている金属線材１を効率的かつ均等に冷却する。この際に、膨出部４ａでは、両側から流れ込む空気の流れが大容積によって緩和されるので、膨出部４ａ内の金属線材１の一部のみが急速に冷却されるのを防止する。金属線材１の冷却を所定時間行うことにより熱処理を終了する。なお、冷却処理の全時間で、上記の強制通気を行ってもよく、冷却の途中で強制通気を終了することも可能である。また、上記冷却に際しても張力付与装置によって金属線材１に張力を付与したままにしておくのが望ましい。冷却に際しては通常は金属線材の降温によって金属線材１は熱収縮するが、張力断続装置をつないだままにして張力付与を維持しておくことで押さえ部２１ａ、２１ｂが電極２０とともに線方向内側に移動しながら金属線材１が真直に収縮し、金属線材１の曲がりなどが防止されて直線性が維持される。 As a result, the high-temperature air in the quartz tube 4 is exhausted from the bulging portion 4a through the exhaust tube 5b, and the room-temperature air around the quartz tube 4 is drawn into the quartz tube 4 and the metal is at a high temperature. The wire 1 is cooled efficiently and evenly. At this time, in the bulging portion 4a, the flow of air flowing from both sides is relieved by the large volume, so that only a part of the metal wire 1 in the bulging portion 4a is prevented from being rapidly cooled. The heat treatment is completed by cooling the metal wire 1 for a predetermined time. Note that the above-described forced ventilation may be performed during the entire cooling process, or the forced ventilation may be terminated during the cooling. In addition, it is desirable that the tension is applied to the metal wire 1 while the cooling is applied. At the time of cooling, the metal wire 1 is usually thermally contracted by the temperature drop of the metal wire, but the holding portions 21a and 21b are kept in the line direction inner side together with the electrode 20 by keeping the tension interruption device connected. While moving, the metal wire 1 shrinks straight, and the metal wire 1 is prevented from bending and the linearity is maintained.

冷却後は、張力伝達断続部７ｃの伝達を断にし、電極１０、２０を押さえ部１１ａ、１１ｂ内および押さえ部２１ａ、２１ｂ内で線方向外側に移動させる。これにより電極１０、２０のくさび作用が失われ、電極分割材１０ａ、１０ｂ同士また電極分割材２０ａ、２０ｂ同士が離反可能になる。金属線材１を包囲筒体４から抜き去ることで、熱処理を完了した金属線材が得られる。 After cooling, the transmission of the tension transmission intermittent portion 7c is cut off, and the electrodes 10 and 20 are moved to the outside in the linear direction within the pressing portions 11a and 11b and within the pressing portions 21a and 21b. Thereby, the wedge action of the electrodes 10 and 20 is lost, and the electrode dividing members 10a and 10b and the electrode dividing members 20a and 20b can be separated from each other. By extracting the metal wire 1 from the surrounding cylinder 4, a metal wire that has been heat-treated can be obtained.

上記によって加熱処理された金属線材は、長手方向においてむらなく熱処理がなされ、特性のばらつきがなく均等な特性（高硬度など）を有しており、ロット間でのばらつきも小さくなる。また、熱処理は効率よくなされている。
以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定をされるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜の変更が可能である。 The metal wire heat-treated as described above is uniformly heat-treated in the longitudinal direction, has uniform characteristics (such as high hardness) without variation in characteristics, and also reduces variation among lots. Moreover, the heat treatment is efficiently performed.
As described above, the present invention has been described based on the above embodiment, but the present invention is not limited to the content of the above embodiment, and appropriate modifications can be made without departing from the scope of the present invention. .

上記実施形態における金属線材加熱装置を用いて、質量比で、Ｃｒ３８％、Ａｌ４％、残部Ｎｉと不可避不純物からなる組成からなり、径２．２ｍｍと径０．３ｍｍの金属線材について、それぞれ４８０ｍｍの間隔で上記電極によりチャックし加熱処理を行った。
加熱処理では、金属線材が６００℃で１２０秒間加熱されるように電流制御しつつ通電加熱を行った。通電後、上記した通気装置によって強制的に通気を行い、強制通気を継続して１００秒の冷却を行った。
この熱処理を施した金属線材の機械的特性を測定し、下記表１に示した。表１に示されるように、金属線材は良好に熱処理がなされ、優れた機械特性を有していた。 Using the metal wire heating device in the above embodiment, it is composed of a composition consisting of Cr 38%, Al 4%, the balance Ni and inevitable impurities in terms of mass ratio. Heat treatment was performed by chucking with the above electrodes at intervals.
In the heat treatment, energization heating was performed while controlling the current so that the metal wire was heated at 600 ° C. for 120 seconds. After energization, air was forcibly ventilated by the aeration device described above, and forced air was continued to cool for 100 seconds.
The mechanical properties of the metal wire subjected to the heat treatment were measured and are shown in Table 1 below. As shown in Table 1, the metal wire was well heat-treated and had excellent mechanical properties.

本発明の一実施形態の金属線材加熱装置を示す図である。It is a figure which shows the metal wire heating apparatus of one Embodiment of this invention. 同じく、熱処理工程を示すフロー図である。Similarly, it is a flowchart which shows a heat treatment process. 同じく、処理時の工程の一部を詳細に示す図である。Similarly, it is a figure which shows a part of process at the time of a process in detail.

符号の説明Explanation of symbols

１金属線材
２ａ交流電源
２ｂブリッジ整流回路
４石英管
４ａ膨出部
５ａファン
５ｂ排気管
７ａウェイト
７ｂ引張りライン
７ｃ張力伝達断続部
１０電極
１０ａ電極分割材
１０ｂ電極分割材
１１ａ押さえ部
１１ｂ押さえ部
２０電極
２０ａ電極分割材
２０ｂ電極分割材
２１ａ押さえ部
２１ｂ押さえ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal wire 2a AC power supply 2b Bridge rectifier circuit 4 Quartz tube 4a Expansion part 5a Fan 5b Exhaust pipe 7a Weight 7b Tensile line 7c Tension transmission intermittent part 10 Electrode 10a Electrode dividing material 10b Electrode dividing material 11a Holding part 11b Holding part 20 Electrode 20a Electrode dividing material 20b Electrode dividing material 21a Holding part 21b Holding part

Claims

直線状に配置した金属線材に対し離接可能であって該金属線材の線方向において距離を隔てて該金属線材に接触可能な対の電極と、該電極間に通電する通電装置と、前記対の電極間の前記金属線材の周囲を囲む包囲筒体と、少なくとも前記電極への通電時に、前記電極間の金属線材に張力を付与する線材張力付与装置と、を備え、前記対の電極の一方または両方が金属線材を保持して前記線方向に沿って移動可能とされており、前記線材張力付与装置は、前記移動が可能とされた電極に移動方向に応力を加えて前記張力を付与するものであることを特徴とする金属線材加熱装置。 A pair of electrodes that are separable from a metal wire arranged in a straight line and can contact the metal wire at a distance in a line direction of the metal wire, an energization device that energizes the electrodes, and the pair An encircling cylinder surrounding the metal wire between the electrodes, and a wire tension applying device that applies tension to the metal wire between the electrodes at least when energizing the electrodes, and one of the pair of electrodes Or both hold | maintain a metal wire, and it is enabled to move along the said wire direction, and the said wire material tension | tensile_strength imparting device applies the said tension | tensile_strength by applying a stress to the movement direction at the electrode made possible. Monodea Rukoto metal wire heating apparatus according to claim.

前記包囲筒体内の強制通気を行う通気装置を備えることを特徴とする請求項１記載の金属線材加熱装置。 The enclosing tube according to claim 1 Symbol placement of metal wire heating device, comprising a ventilation device for the forced aeration of the body.

直線状に配置した金属線材に対し離接可能であって該金属線材の線方向において距離を隔てて該金属線材に接触可能な対の電極と、該電極間に通電する通電装置と、前記対の電極間の前記金属線材の周囲を囲む包囲筒体と、前記包囲筒体内の強制通気を行う通気装置と、を備えることを特徴とする金属線材加熱装置。A pair of electrodes that are separable from a metal wire arranged in a straight line and can contact the metal wire at a distance in a line direction of the metal wire, an energization device that energizes the electrodes, and the pair A metal wire heating apparatus comprising: an enclosing cylinder surrounding the metal wire between the electrodes; and a venting device for performing forced ventilation in the enclosing cylinder.

前記包囲筒体は部分的に膨出して内容積を大きくした膨出部を有しており、前記通気装置は、前記膨出部内に連通するように該膨出部の筒壁に連結されていることを特徴とする請求項２または３に記載の金属線材加熱装置。 The surrounding cylindrical body has a bulging portion that bulges partially to increase its internal volume, and the ventilation device is connected to a cylindrical wall of the bulging portion so as to communicate with the bulging portion. The metal wire heating device according to claim 2, wherein the metal wire heating device is provided.

前記通電装置は直流通電装置であって、少なくとも定常時に電流制御によって前記金属線材の通電加熱を行うものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金属線材加熱装置。 The metal wire heating device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the power supply device is a direct current power supply device and performs current heating of the metal wire material by current control at least in a steady state.