JPS6059034A - Ｃｕ−Ζｒ系非晶質金属細線 - Google Patents

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】 本発明は、断面が円形であるＣｕ−Ｚｒ系非晶質金属細
線に関するものである。

溶融状態の合金を超急冷することにより薄帯状。

細線状、粉粒体状など種々の形状を有する非晶質金属細
線が得られることはよく知られている。非晶質金属薄帯
は片ロール法、双ロール法などの方法によって容易に製
造できるので、これまでにもＦｅ系、　Ｎｉ系、　Ｃｏ
系、　Ｐｄ系、　Ｔｉ系、　Ｃｕ系あるいはＺｒ系合金
について数多くの非晶質金属薄帯が得られている。ただ
、これらの非晶質金属薄帯は厚さが１０〜２０μｍ程度
のものであるから、工業的にみてその用途がかなり限定
されたものである。これに対し細線は、伸線により表面
の平滑性を向上させることができること、折り曲げ力に
対して強い反発力を有すること、ねじり力が加わったと
きに大きなトルクを発生させることができること。

さらに金網状に編んだり、織布にすることができるなど
の利点を有するため、薄帯に比べて有用なものであり、
なかでも円形断面を有する細線は工業的に価値の高いも
のである。しかしながら、非晶質金属細線の製造は薄帯
に比して難しく、特に断面が円形の非晶質金属細線の製
造には極めて高度の技術を要するため５円形断面を有す
る非晶質金属細線としてはこれまでにわずかに８０〜２
５０μｍ程度の線径を有するＦｅ系あるいはＣＯ系合金
よりなる細線が得られているのみである（特開昭５６−
１６５０１６号、特開昭５７−７９０５２号）。したが
って。

Ｆｅ系あるいはＣｏ系以外の種々の特性を有する非晶質
金属細線、特に円形断面を有する非晶質金属細線の開発
が強く望まれている。

また、上記のＦｅ系あるいはＣＯ系非晶質金属細線は耐
熱性に劣るという欠点を有しており、このため耐熱性に
優れた非晶質金属♀■１線の開発も要望されている。

したがって１本発明の目的は断面が円形である非晶質金
属細線を提供することにあり、また他の目的はＦｅ系合
金あるいはＧｏ系合金以外の合金よりなる非晶賞金ｉ細
線を提供することにあり、また他の目的は耐熱性に優れ
た非晶賞金１ｆｉ　１ｌｌＩ線を提供することにある。

本発明吉ら、上記のごとき目的を達成するべく鋭恵餅究
を重ねた結果、特定組成のＣｕ−Ｚｒ系合金を溶融し、
溶融物を紡出ノズルから冷却液を含有する回転体中に噴
出して冷却固化さ・已ることにより、断面が円形である
Ｃ　ｕ　−Ｚ　ｒ　ｊ（＋非晶質金属細線が得られると
いう事実及びｉ４１られた８１１Ｉ線の真円度が優れて
おり、線径法も少なく、また耐熱性も優れているという
事実を見いだし２本発明に到達したものである。

ずなわら本発明は、　Ｚｒが３３〜５０原子％で。

残部が実質的にＣｕよりなる合金からなり、かつ断面が
円形であるＣｕ−Ｚｒ系非晶質金属細線である。

このように本発明の細線は、金属−金属系合金であるＣ
ｕ−Ｚｒ系合金よりなるが、かかる合金から非晶質金属
細線が得られたことは驚くべきことである。

本発明の細線はＺｒが３３〜５０原子％で、残部が実質
的にＣｕよりなる組成の合金からなる。Ｚｒの含有量が
３３原子％未満であるか又は５０原子％をこえる場合は
、得られた細線が微細な結晶相を含んだものとなるかあ
るいは結晶化したものとなるため脆いものとなってしま
う。Ｚｒの含有量が３４〜４５原子％の範囲、特に４０
原子％イ・」近では非晶質形成能が非常に優れており、
いわゆる臨界形成能が高いので、細線製造時の溶融金属
の温度などの条件の変動に左右されずに非晶質のＣｕ−
Ｚｒ系金属細線の製造が可能となるので好ましい。残部
が実質的にＣｕよりなるが２通當の工業相料中に存在す
る程度の不純物が含まれていてもよい。

上記合金はＮｂ、　Ｔａ、　Ｍｏ、　Ｖ、　Ｉｔ　Ｎｉ
、　ｃｏ、　Ｆｅ、　Ｍｎ＋Ｔｉ、　Ｉｆｆ、　Ｃａ、
　Ｙ及びＴｈからなる群より選ばれた１種又は２種以上
の元素を２０原子％以下（ただしＮｉ、　Ｃｏ及びｒｅ
は２０原子％以下、　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｍｏ、　Ｖ及び
Ｋは１（１原子％以下、　Ｍｎ＋　Ｔｉ、　ＩＩＬ　Ｃ
ａ、　Ｙ及びＴｈは３原子％以下である。）を含有する
ことができる。この合金組成の場合は、細線の破断強度
などの機械的性質が改良される。

本発明の細線は、特開昭５６−１６５０１０号公報に記
載の、いわゆる１０１転液中紡糸法により製造すること
ができる。ずなわら１回転トうＪ・中に冷却体を入れ１
遠心力で１゛うＪ・内壁に冷却体膜を形成させ。

その冷却体膜中に、溶融した上記組成を有する合金を紡
出ノズルより噴出して冷却固化することにより円形断面
を有する非晶賞金１ｊＳ細線を得ることができる。本発
明の細線を製造する際、特に真円度が高く、線径法が少
ない連続細線をＨ４るには。

回転ドラムの周速度を紡出ノズルより噴出される／８融
金属流の速度よりも５〜３０％速くすること。

また紡出ノズルより噴出される溶融金属流とドラム内壁
に形成された冷却体膜とのなす角度を２０゜以上とする
ことが好ましい。また２紡出ノズルの孔径は５０〜２０
　Ｑ　ｐｒｒｙ特に８０−１８０μｍであることが好ま
しい。孔径が５０μｍ未満では溶湯がノズルより噴出し
にくくなり、一方、２００μｍをこえると真円度が低く
、線径法が大きくなる傾向があり、さらに非晶化しにく
くなる。

本発明の細線は、６０％以上、好ましくる才８０％以上
、特に好ましいは９０％以上の真円度を有し、線径法が
４％以下の均一な形状を有する細線である。また本発明
の細線は冷間加工を連続して行うことができるので１寸
法楕度又は機械的性質をさらに向上せしめるために圧延
、線引き加工を施すことができる。また、必要に応して
焼きなましなどの熱処理を行うことができる。

本発明のＣｕ−Ｚｒ系非晶質金属細線は、耐熱性に優れ
ているほか、以下のように工業的にみて数多くの擾れた
特性を有している。

例えば、液体急冷させたＣｕ６５　Ｚｒ３５の細線は。

２００ＩＩｍ径まで非晶質である。またＣｕ基合金とし
てはＣｕ６５　Ｚｒ３５の細線の引張強度は高く、急冷
凝固材で１７６　ｋｇ／ｍ　ｍ、　さらに冷間線引き加
工により断面減少率３０〜４０％で最高２０８　ｋｇ／
ｍ＋ｒｆの引張強さをイＪするようになる。Ｃｕ６５　
Ｚｒ３５の細線は、良好な而（食性も有し＋　’７１１
気抵抗″も　１７０μ・Ω・ｍと高＜　、　ｉｌ’ｌ＋
抵抗線としての利用も可能である。

このように本発明のＣｕ−Ｚｒ系非晶質金属細線は高品
質であるため直接、一般強度月、フィルター。

ばね祠、複合化＋Ａ料等として、工業的に、広く。

かつ有用に用いられる′Ｒ月となる。

以下、実施例をあげ′Ｃ本発明をより具体的に説明する
。

実施例１〜８．比較例１〜３ 表−１に示す各種組成からなるＣｕ−Ｚｒ系合金を石英
管中で、）′ルゴン雰囲気下にて溶融した後３表−１に
示ず孔径５３〜２００μＩｎのルビー製紡糸ノズルをを
用い、アルゴンガス噴出圧４　、４ｋｇ／　ｃｔで約２
８０〜３５０ｒｐｍ　’ｃｌｉｊ１転し“（いる内径５
００ｍｍφの円筒ドラム内に形成されたｄ、に度り℃、
深さ２．５ｃｍの冷却水の１挨中に噴出し、急ンも凝固
させた。

得られた細線は、線径約５２μｍ　−１９８μｍφの円
形断面を有した連続細線であった。

このときの紡糸ノズルと回ｋ　ンＴｌ却液面とのｔ？＋
ｉ　Ｍｌｊは１ｍｍ以下であり、紡糸ノズルより噴出さ
れた溶融金属流とその回転冷却液面とのなす角は４５゜
であった。得られた細線の線径及び性能を表−［に示す
。

なお、破断強度はインストロン型引張試験機をを用い、
試長１０ｃｍ、−歪速度４．１７Ｘ　１０−’　５ｅｃ
−’の条件で行った。非晶質相の判定は、Ｘ線回折１ｊ
ｉｌｌ定より非晶質特有のハローパターンが得られるこ
とにより判別した。また、耐熱性として結晶化温度（結
晶が起こると靭性を失ってしまう。）をＤＳＣ（走査型
示差熱天秤）により４．０　ｋ　／　ｍｉｄ昇温速度に
て測定した。ここで真円度として細線の長さ方向に１０
点選び、その各点の断面の長径（Ｒ）と短径＜ｒ＞　と
の比、ｒ／Ｒｘ　１００（％）の平均１ｅｆｔでめたも
のであり、線径斑としてレーザー線径測定機により細線
を１０００ｍ走行させ、連続的な平均線径を測定させる
ことにより得られた平均線径の変動率でめたものである
。

表−１より明らかなごとく、実施例１〜４はＺｒ含量が
適正範囲内にあり、非晶質形成能も直＜１回転液中紡糸
法により非晶質合金細線が得られ、破断強度もかなり高
い数字を示し、１８０°密着曲げが可能なわばさを有し
ている。また、比較例１゜２はＺｒ含量が適正範囲外に
あり、非晶質形成能が急激に低下するため２回転液中紡
糸法により製造された細線は結晶質であり、脆くなり実
用に供しえなくなる。実施例８はＮｂの添加により破断
強度は実施例１〜３と比較して著しく向上している。

さらに比較例３ば、半金属（Ｓｉ、Ｂ）を多量に含有す
るＦｅ系の非晶質金属細線であり、　、１＝発明の金属
−ＪＩＬ属系の細線と比べて結晶化温度はかなり低いも
のであった。

代理人児玉雄三 手続、ｒ−市−ｉｌ三７；：（自発） 昭和５４１年　２月ン（日 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１６８７２８号 ２、発明の名称 Ｃｕ−Ｚｒ系非晶質金属細線 ３、補正をする者 事件との関係　持具’ｌ’　Ｉ１１願人４、代理人 明２１１１書の発明のｊ′ｆ細な説明の１１１１６、補
正の内容 （１）明細書第２頁第２０行目の「欠点を有しており。

このた」を「欠点を有しており、約２００〜３００℃で
の長時間焼なましにより脆化する。このた」を訂正する
。

（２）同書第４頁第８〜９行目の「微細な結晶相を含ん
だものとなるかあるいは」を削除する。

（３）同書第５頁第５行目の「機械的性質が改良される
。」を「機械的性質及び耐熱性等が改良される。」と訂
正する。

（４）同書第７頁第３行目の［μ・Ω−ｍｌを［μΩ・
ｃｍＪと訂正する。

（５）同書第頁第５行目の「をを用い」を「を用い」と
訂正する。

（６）同書第８頁第１１行目の［（結晶が起こると−１
を「（結晶化が起こると」と訂正する。

（７）同書第頁第１１行目のｒ４０　ｋ／ｍｉｎ　ｊを
「４０　Ｋ／ｍｉｎ」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１１Ｚｒが３３〜５０原子％で、残部が実質的にＣｕ
   よりなる合金からなり、かつ断面が円形であるＣｕ−Ｚ
   ｒ系非晶質金属細線。