JP2001025813A - チタン繊維またはチタン合金繊維の製造方法 - Google Patents
チタン繊維またはチタン合金繊維の製造方法Info
- Publication number
- JP2001025813A JP2001025813A JP11199596A JP19959699A JP2001025813A JP 2001025813 A JP2001025813 A JP 2001025813A JP 11199596 A JP11199596 A JP 11199596A JP 19959699 A JP19959699 A JP 19959699A JP 2001025813 A JP2001025813 A JP 2001025813A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- titanium
- fiber
- composite
- coating layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C14/00—Alloys based on titanium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
- B21C1/003—Drawing materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special drawing methods or sequences
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/04—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
- B21C37/047—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire of fine wires
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/013—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of a metal other than iron or aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
- C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
- C22F1/183—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】本発明は各々の表面状態が正常なときに適正な
組織で焼鈍熱処理を行うことによる極細のチタン繊維又
はチタン合成繊維を製造する方法を提供する。 【解決手段】金属素線１の周囲に被覆層２が形成された
被覆素線４を多数本束ねて外装材５で覆い複合線材６と
なす工程と、該複合線材６に冷間伸線加工と焼鈍熱処理
を繰り返し施して複合素線７となす工程と、該複合素線
７中の被覆層２および外装材５に相当する部分を除去し
て金属繊維束８となす分線工程とを含む金属繊維の製造
方法において、（イ）金属素線１は、チタン線材または
チタン合金線材であること、（ロ）被覆層２および外装
材５は、０．２５重量％以下の炭素を含有する軟鋼であ
ること、（ハ）複合線材６に施す焼鈍熱処理における複
合線材の最高到達温度を、７００℃から８００℃とする
こと、を特徴とするチタン繊維またはチタン合金繊維の
製造方法。
組織で焼鈍熱処理を行うことによる極細のチタン繊維又
はチタン合成繊維を製造する方法を提供する。 【解決手段】金属素線１の周囲に被覆層２が形成された
被覆素線４を多数本束ねて外装材５で覆い複合線材６と
なす工程と、該複合線材６に冷間伸線加工と焼鈍熱処理
を繰り返し施して複合素線７となす工程と、該複合素線
７中の被覆層２および外装材５に相当する部分を除去し
て金属繊維束８となす分線工程とを含む金属繊維の製造
方法において、（イ）金属素線１は、チタン線材または
チタン合金線材であること、（ロ）被覆層２および外装
材５は、０．２５重量％以下の炭素を含有する軟鋼であ
ること、（ハ）複合線材６に施す焼鈍熱処理における複
合線材の最高到達温度を、７００℃から８００℃とする
こと、を特徴とするチタン繊維またはチタン合金繊維の
製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円相当直径が５μ
ｍから３０μｍのチタン繊維またはチタン合金繊維、及
びその製造方法に関する。（以下、本発明において、チ
タンとチタン合金を”チタン”と総称する。）
ｍから３０μｍのチタン繊維またはチタン合金繊維、及
びその製造方法に関する。（以下、本発明において、チ
タンとチタン合金を”チタン”と総称する。）
【０００２】
【従来の技術】直径が５μｍから３０μｍ程度の極細金
属繊維は、フィルタ−や触媒担体の素材、あるいはプラ
スチックや布等に導電性や強度を付与するためのフィラ
−等として用いられている。この種の極細金属繊維とし
ては、集束伸線法により製造されたステンレス繊維が広
く用いられている。一方、ステンレス繊維よりも耐食性
の高いフィルタ−や触媒担体の素材、あるいはステンレ
ス繊維よりも軽量で比強度の高いフィラ−が求められて
おり、チタン繊維が注目されている。
属繊維は、フィルタ−や触媒担体の素材、あるいはプラ
スチックや布等に導電性や強度を付与するためのフィラ
−等として用いられている。この種の極細金属繊維とし
ては、集束伸線法により製造されたステンレス繊維が広
く用いられている。一方、ステンレス繊維よりも耐食性
の高いフィルタ−や触媒担体の素材、あるいはステンレ
ス繊維よりも軽量で比強度の高いフィラ−が求められて
おり、チタン繊維が注目されている。
【０００３】直径が５μｍから３０μｍ程度の極細金属
繊維の製造方法としては、集束伸線法が知られており、
例えば次のような製造方法が開示されている。特開平１
１−８１０５０号公報には、純チタン及びチタン合金線
材を炭素含有量が０．１２重量以下の鋼からなる被覆層
で覆った被覆線材に冷間伸線を施して被覆素線を形成
し、該被覆素線を多数本に束ね鋼管内に挿入して複合線
材となし、引き続き冷間伸線を施して複数素線を形成
し、電気分解により鋼管及び被覆層に相当する部分を溶
解除去して金属繊維束を得る方法が開示されている。
繊維の製造方法としては、集束伸線法が知られており、
例えば次のような製造方法が開示されている。特開平１
１−８１０５０号公報には、純チタン及びチタン合金線
材を炭素含有量が０．１２重量以下の鋼からなる被覆層
で覆った被覆線材に冷間伸線を施して被覆素線を形成
し、該被覆素線を多数本に束ね鋼管内に挿入して複合線
材となし、引き続き冷間伸線を施して複数素線を形成
し、電気分解により鋼管及び被覆層に相当する部分を溶
解除去して金属繊維束を得る方法が開示されている。
【０００４】しかしながら、その後の検討でこの製造方
法をチタン繊維の製造に適用した場合、チタンと軟鋼の
間の界面状態によって拡散状態が大きく変化することが
判明し、界面に油成分などが存在した場合はチタンと軟
鋼の拡散が低い温度で拡散し正常な組織を得ることが出
来ないことが判明した。また、この製造方法ではチタン
と軟鋼の界面における拡散現象を考慮するあまり、被覆
鋼及び外装材の電縫管形成時の電縫部の焼鈍熱処理が不
十分になり伸線加工性を十分回復する事は困難なため冷
間伸線時断線してしまいチタン繊維を得ることができな
かった。
法をチタン繊維の製造に適用した場合、チタンと軟鋼の
間の界面状態によって拡散状態が大きく変化することが
判明し、界面に油成分などが存在した場合はチタンと軟
鋼の拡散が低い温度で拡散し正常な組織を得ることが出
来ないことが判明した。また、この製造方法ではチタン
と軟鋼の界面における拡散現象を考慮するあまり、被覆
鋼及び外装材の電縫管形成時の電縫部の焼鈍熱処理が不
十分になり伸線加工性を十分回復する事は困難なため冷
間伸線時断線してしまいチタン繊維を得ることができな
かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の従来技術の問題点をふまえ、各々の表面状態が正常な
ときに適正な組織で焼鈍熱処理を行うことによる極細の
チタン繊維またはチタン合成繊維を製造する方法を提供
することである。
の従来技術の問題点をふまえ、各々の表面状態が正常な
ときに適正な組織で焼鈍熱処理を行うことによる極細の
チタン繊維またはチタン合成繊維を製造する方法を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】金属素線１の周囲に被覆
層２が形成された被覆素線４を多数本束ねて外装材５で
覆い複合線材６となす工程と、該複合線材６に冷間伸線
加工と焼鈍熱処理を繰り返し施して複合素線７となす工
程と、該複合素線７中の被覆層２および外装材５に相当
する部分を除去して金属繊維束８となす分線工程とを含
む金属繊維の製造方法において、（イ）金属素線１は、
チタン線材またはチタン合金線材であること、（ロ）被
覆層２および外装材５は、０．２５重量％以下の炭素を
含有する軟鋼であること、（ハ）複合線材６に施す焼鈍
熱処理における複合線材の最高到達温度を、７００℃か
ら８００℃とすること、を特徴とするチタン繊維または
チタン合金繊維の製造方法にかかるものである。
層２が形成された被覆素線４を多数本束ねて外装材５で
覆い複合線材６となす工程と、該複合線材６に冷間伸線
加工と焼鈍熱処理を繰り返し施して複合素線７となす工
程と、該複合素線７中の被覆層２および外装材５に相当
する部分を除去して金属繊維束８となす分線工程とを含
む金属繊維の製造方法において、（イ）金属素線１は、
チタン線材またはチタン合金線材であること、（ロ）被
覆層２および外装材５は、０．２５重量％以下の炭素を
含有する軟鋼であること、（ハ）複合線材６に施す焼鈍
熱処理における複合線材の最高到達温度を、７００℃か
ら８００℃とすること、を特徴とするチタン繊維または
チタン合金繊維の製造方法にかかるものである。
【０００７】前記の被覆素線４を製造する工程は、金属
線材１の周囲に被覆層２を形成して被覆線材３とする工
程と、該被覆線材３に少なくとも１回の焼鈍熱処理及び
冷間加工を施す工程とを含み、焼鈍熱処理における被覆
線材３の最高到達温度を７００℃から８００℃とするも
のである。更に被覆素線４の被覆層２の厚さを被覆素線
４の直径の５％から２０％とすればよい。そして、更に
好ましくは、複合線材６に施す冷間伸線の総加工量ｅＴ
＝２ｘ１ｎ（ＤＳ／ＤＦ）（ＤＳは冷間伸線加工を施す
前の複合線材６の直径、ＤＦは複合素線７の直径）を、
５．５から７．５とするチタン繊維またはチタン合金繊
維の製造方法である。
線材１の周囲に被覆層２を形成して被覆線材３とする工
程と、該被覆線材３に少なくとも１回の焼鈍熱処理及び
冷間加工を施す工程とを含み、焼鈍熱処理における被覆
線材３の最高到達温度を７００℃から８００℃とするも
のである。更に被覆素線４の被覆層２の厚さを被覆素線
４の直径の５％から２０％とすればよい。そして、更に
好ましくは、複合線材６に施す冷間伸線の総加工量ｅＴ
＝２ｘ１ｎ（ＤＳ／ＤＦ）（ＤＳは冷間伸線加工を施す
前の複合線材６の直径、ＤＦは複合素線７の直径）を、
５．５から７．５とするチタン繊維またはチタン合金繊
維の製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のチタン繊維またはチタン
合成繊維の製造方法の実施の形態について図１を参照し
ながら説明する。本発明のチタン繊維またはチタン合成
繊維の製造方法は、集束伸線法によりチタン繊維または
チタン合成繊維を製造する方法に関するもので、金属素
線１の周囲に被覆層２が形成された被覆素線４を多本数
束ねて外装材５で覆い複合線材６となす工程と、該複合
線材６に冷間伸線加工と前記した焼鈍熱処理を繰り返し
て複合素線７となす工程と、該複合素線７中の被覆層２
および外装材５に相当する部分を除去して金属繊維束８
となす分線工程を含む金属繊維の製造方法において、下
記の特徴を有するものである。
合成繊維の製造方法の実施の形態について図１を参照し
ながら説明する。本発明のチタン繊維またはチタン合成
繊維の製造方法は、集束伸線法によりチタン繊維または
チタン合成繊維を製造する方法に関するもので、金属素
線１の周囲に被覆層２が形成された被覆素線４を多本数
束ねて外装材５で覆い複合線材６となす工程と、該複合
線材６に冷間伸線加工と前記した焼鈍熱処理を繰り返し
て複合素線７となす工程と、該複合素線７中の被覆層２
および外装材５に相当する部分を除去して金属繊維束８
となす分線工程を含む金属繊維の製造方法において、下
記の特徴を有するものである。
【０００９】（イ）金属素線１はチタン系合金線材であ
ること。例えば図２に示したような、純チタン、α合
金、α−β合金、β合金である。なお、表１はチタンに
対する標準的な焼鈍熱処理条件を示すものであり（社）
日本チタニウム協会編の“チタンの加工技術”からの抜
粋である。
ること。例えば図２に示したような、純チタン、α合
金、α−β合金、β合金である。なお、表１はチタンに
対する標準的な焼鈍熱処理条件を示すものであり（社）
日本チタニウム協会編の“チタンの加工技術”からの抜
粋である。
【００１０】（ロ）被覆素線４の被覆層２および複合線
材６の外装材５は０．２５重量％以下、好ましくは、
０．１２重量％以下の炭素を含有する軟鋼であること。
特に言えば、被覆素線４の被覆層２の材質が重要であ
り、複合線材６の外装材５を被覆素線４の被覆層２と同
様の材質とするのが好ましく、これは後述する焼鈍熱処
理条件の設定を容易にするためである。
材６の外装材５は０．２５重量％以下、好ましくは、
０．１２重量％以下の炭素を含有する軟鋼であること。
特に言えば、被覆素線４の被覆層２の材質が重要であ
り、複合線材６の外装材５を被覆素線４の被覆層２と同
様の材質とするのが好ましく、これは後述する焼鈍熱処
理条件の設定を容易にするためである。
【００１１】この被覆層２の材質を特に指定する理由の
ひとつは、製造されるチタン繊維またはチタン合成繊維
８の表面に多数の凹凸を形成し、繊維が単位重量あたり
に有する表面積、すなわち比表面積を稼ぐことができる
からである。すなわち、軟鋼は、体心立方格子の結晶構
造を有する多結晶材料であり、個々の結晶粒は変形に対
して強い異方性を有している。このため、軟鋼を被覆層
２としチタン系合金を芯材１とした被覆素線４を多数本
束ねて外装材５で覆った複合線材６を伸線加工すると、
図３に模式的に示すように、被覆層２を形成している軟
鋼の個々の結晶粒が横断面内で湾曲変形し、チタン系合
金芯材１の表面に多数の凹凸が形成される。このため、
被覆層２および外装材５に相当する部分を除去して得ら
れるチタン系合金繊維８の比表面積が増加することがで
きる。
ひとつは、製造されるチタン繊維またはチタン合成繊維
８の表面に多数の凹凸を形成し、繊維が単位重量あたり
に有する表面積、すなわち比表面積を稼ぐことができる
からである。すなわち、軟鋼は、体心立方格子の結晶構
造を有する多結晶材料であり、個々の結晶粒は変形に対
して強い異方性を有している。このため、軟鋼を被覆層
２としチタン系合金を芯材１とした被覆素線４を多数本
束ねて外装材５で覆った複合線材６を伸線加工すると、
図３に模式的に示すように、被覆層２を形成している軟
鋼の個々の結晶粒が横断面内で湾曲変形し、チタン系合
金芯材１の表面に多数の凹凸が形成される。このため、
被覆層２および外装材５に相当する部分を除去して得ら
れるチタン系合金繊維８の比表面積が増加することがで
きる。
【００１２】本発明のチタン繊維の製造方法において、
被覆層２の材質として、体心立方格子の結晶構造を有す
る多結晶材料の中でも特に０．２５重量％以下、好まし
くは、０．１２重量％以下の炭素を含有する軟鋼とする
のは、材料コストが低いためと、加工性が良好で被覆素
線４の形成が容易であるためである。特に炭素含有量が
０．２５重量％を越えるような炭素鋼にあっては、伸線
加工による硬化度が大きく、加工途中で熱処理回数を増
やす必要があり好ましくない。０．２５重量％以下、特
に言えば、０．１２重量％以下の炭素を含有するものは
上記の課題を解決できることと共に、曲げ加工や溶接性
が優れ、被覆層の形成が容易となる。
被覆層２の材質として、体心立方格子の結晶構造を有す
る多結晶材料の中でも特に０．２５重量％以下、好まし
くは、０．１２重量％以下の炭素を含有する軟鋼とする
のは、材料コストが低いためと、加工性が良好で被覆素
線４の形成が容易であるためである。特に炭素含有量が
０．２５重量％を越えるような炭素鋼にあっては、伸線
加工による硬化度が大きく、加工途中で熱処理回数を増
やす必要があり好ましくない。０．２５重量％以下、特
に言えば、０．１２重量％以下の炭素を含有するものは
上記の課題を解決できることと共に、曲げ加工や溶接性
が優れ、被覆層の形成が容易となる。
【００１３】又、被覆素線４の形成は、例えば、チタン
線材１の周囲をＳＰＣＣ、ＳＰＣＥ等の薄板で覆うこと
で容易に実施することができる。また、製造されるチタ
ン繊維８の表面凹凸の深さを深くして、より比表面積の
大きいチタン繊維を得るには、軟鋼被覆層２の厚さを被
覆素線４の直径に対して相対的に厚くすることが好まし
いが、あまり厚くし過ぎると、被覆層２および外装材５
に相当する部分を除去する分線工程に要する時間が長く
なるという問題を生じ易くなる。そこで、被覆層２の厚
さの好ましい範囲は、被覆素線４の直径の５％から２０
％であり、さらに好ましい範囲は８％から１５％であ
る。
線材１の周囲をＳＰＣＣ、ＳＰＣＥ等の薄板で覆うこと
で容易に実施することができる。また、製造されるチタ
ン繊維８の表面凹凸の深さを深くして、より比表面積の
大きいチタン繊維を得るには、軟鋼被覆層２の厚さを被
覆素線４の直径に対して相対的に厚くすることが好まし
いが、あまり厚くし過ぎると、被覆層２および外装材５
に相当する部分を除去する分線工程に要する時間が長く
なるという問題を生じ易くなる。そこで、被覆層２の厚
さの好ましい範囲は、被覆素線４の直径の５％から２０
％であり、さらに好ましい範囲は８％から１５％であ
る。
【００１４】かかる造管工程では潤滑剤の使用は好まし
くない。何故なら、潤滑剤を用いた場合には芯材と被覆
材との界面にこの潤滑剤が残ってしまい、この場合には
低温からでもチタン表面と軟鋼の拡散が進んでしまい、
純チタン繊維を得ることができなくなり、最終工程の燒
結まで持っていったとしても燒結体がもろくなり、フィ
ルターなどには使用できない。
くない。何故なら、潤滑剤を用いた場合には芯材と被覆
材との界面にこの潤滑剤が残ってしまい、この場合には
低温からでもチタン表面と軟鋼の拡散が進んでしまい、
純チタン繊維を得ることができなくなり、最終工程の燒
結まで持っていったとしても燒結体がもろくなり、フィ
ルターなどには使用できない。
【００１５】そして、被覆素線４を多数本束ねて外装材
５で覆った複合素線材６に施す冷間伸線加工量を大きく
するほど軟鋼の個々の結晶粒の湾曲度が大きくなり、比
表面積の大きいチタン繊維が得られるが、やはり分線工
程に要する時間が長くなるという問題を生じ易くなる。
そこで複合線材に施す冷間伸線の総加工量ｅＴ＝２×ｌ
ｎ（ＤＳ／ＤＦ）を５．５から７．５とすることが好ま
しい。ここに、ＤＳは冷間伸線加工を施す前の複合線材
６の直径、ＤＦは複合素線７の直径である。ｅＴが５．
５以下の場合には軟鋼の結晶粒の湾曲度が小さいため、
チタン繊維の凹凸が小さく、比表面積もさほど大きくな
らず好ましくない。又、７．５以上の場合ではチタン繊
維の表面凹凸が激しくなり、複合線材中の隣り合う金属
繊維の凹凸同士が機械的に絡み合う結果、分線工程で分
離することが難しくなってしまい好ましくない。
５で覆った複合素線材６に施す冷間伸線加工量を大きく
するほど軟鋼の個々の結晶粒の湾曲度が大きくなり、比
表面積の大きいチタン繊維が得られるが、やはり分線工
程に要する時間が長くなるという問題を生じ易くなる。
そこで複合線材に施す冷間伸線の総加工量ｅＴ＝２×ｌ
ｎ（ＤＳ／ＤＦ）を５．５から７．５とすることが好ま
しい。ここに、ＤＳは冷間伸線加工を施す前の複合線材
６の直径、ＤＦは複合素線７の直径である。ｅＴが５．
５以下の場合には軟鋼の結晶粒の湾曲度が小さいため、
チタン繊維の凹凸が小さく、比表面積もさほど大きくな
らず好ましくない。又、７．５以上の場合ではチタン繊
維の表面凹凸が激しくなり、複合線材中の隣り合う金属
繊維の凹凸同士が機械的に絡み合う結果、分線工程で分
離することが難しくなってしまい好ましくない。
【００１６】（ハ）複合線材６に施す焼鈍熱処理におけ
る複合線材の最高到達温度を、７００℃から８００℃と
すること。この温度範囲は、チタン素線１の周囲に軟鋼
被覆層２が形成された被覆素線４を多数本束ね、さらに
軟鋼外装材５で覆った複合線材６に施す焼鈍熱処理条件
について、本発明者らが実験・検討を重ねて設定した温
度範囲である。
る複合線材の最高到達温度を、７００℃から８００℃と
すること。この温度範囲は、チタン素線１の周囲に軟鋼
被覆層２が形成された被覆素線４を多数本束ね、さらに
軟鋼外装材５で覆った複合線材６に施す焼鈍熱処理条件
について、本発明者らが実験・検討を重ねて設定した温
度範囲である。
【００１７】軟鋼被覆を有しないチタンに対する標準的
な熱処理条件は前記した図２に示したようなものである
ところ、チタン素線１の周囲に軟鋼被覆層２が形成され
た被覆素線４を含む複合線材６の焼鈍熱処理において
は、複合線材６の軟化度とともにチタンと軟鋼の界面に
おける拡散現象を考慮することが必要であることが分か
った。すなわち、最高到達温度が８００℃を越えると、
チタンと軟鋼の界面の拡散により形成される合金層が発
達するため、被覆層２を除去してチタン繊維８を得よう
とするときに、被覆層２の除去が困難となり、チタン繊
維８が得られたとしても、複合素線７中の一部のチタン
繊維しか得られず歩留まりが著しく低下してしまい、一
方、最高到達温度が７００℃未満の場合は、複合線材６
の軟化度が不十分となり続く冷間芯線加工において断線
が著しく生じ易くなってしまう。
な熱処理条件は前記した図２に示したようなものである
ところ、チタン素線１の周囲に軟鋼被覆層２が形成され
た被覆素線４を含む複合線材６の焼鈍熱処理において
は、複合線材６の軟化度とともにチタンと軟鋼の界面に
おける拡散現象を考慮することが必要であることが分か
った。すなわち、最高到達温度が８００℃を越えると、
チタンと軟鋼の界面の拡散により形成される合金層が発
達するため、被覆層２を除去してチタン繊維８を得よう
とするときに、被覆層２の除去が困難となり、チタン繊
維８が得られたとしても、複合素線７中の一部のチタン
繊維しか得られず歩留まりが著しく低下してしまい、一
方、最高到達温度が７００℃未満の場合は、複合線材６
の軟化度が不十分となり続く冷間芯線加工において断線
が著しく生じ易くなってしまう。
【００１８】このように、本発明のチタン繊維の製造方
法においては、少なくとも複合線材６に施す焼鈍熱処理
における最高到達温度を７００から８００℃とすること
が必要であるが、複合線材６を形成する前の被覆素線４
を形成する工程が、チタン芯材１に軟鋼被覆層２を形成
した被覆線材３に対する焼鈍熱処理を含む場合は、被覆
線材３に施す焼鈍熱処理における最高到達温度をも７０
０から８００℃の範囲とすることが好ましい。なお、複
合線材６あるいは被覆線材４に焼鈍熱処理を施す場合、
表面が活性なチタンが軟鋼で覆われているため、ガス燃
焼炉、電気炉等を用い、鋼線材に適用される炉内雰囲気
でも操業することができる。
法においては、少なくとも複合線材６に施す焼鈍熱処理
における最高到達温度を７００から８００℃とすること
が必要であるが、複合線材６を形成する前の被覆素線４
を形成する工程が、チタン芯材１に軟鋼被覆層２を形成
した被覆線材３に対する焼鈍熱処理を含む場合は、被覆
線材３に施す焼鈍熱処理における最高到達温度をも７０
０から８００℃の範囲とすることが好ましい。なお、複
合線材６あるいは被覆線材４に焼鈍熱処理を施す場合、
表面が活性なチタンが軟鋼で覆われているため、ガス燃
焼炉、電気炉等を用い、鋼線材に適用される炉内雰囲気
でも操業することができる。
【００１９】なお、本発明のチタン繊維の製造方法にお
いて、複合線材６に施す伸線加工を特に冷間伸線加工と
しているのは、高温での熱間加工を適用すると、加工に
対する異方性が緩和されチタン繊維への表面凹凸形成の
効果が低下するためと、チタンと軟鋼との界面に合金層
が発達し易いためである。冷間伸線加工の方法として
は、穴ダイスによる乾式伸線法や湿式伸線法、あるいは
ロ−ラ−ダイス等が適用できる。また、複合線材６ある
いは被覆線材４の表面は軟鋼で覆われているため、鋼線
の伸線用の潤滑剤を用いて伸線することができる。
いて、複合線材６に施す伸線加工を特に冷間伸線加工と
しているのは、高温での熱間加工を適用すると、加工に
対する異方性が緩和されチタン繊維への表面凹凸形成の
効果が低下するためと、チタンと軟鋼との界面に合金層
が発達し易いためである。冷間伸線加工の方法として
は、穴ダイスによる乾式伸線法や湿式伸線法、あるいは
ロ−ラ−ダイス等が適用できる。また、複合線材６ある
いは被覆線材４の表面は軟鋼で覆われているため、鋼線
の伸線用の潤滑剤を用いて伸線することができる。
【００２０】
【実施例】本発明の好ましい実施例をもって更に詳細に
説明する。図４に示す４種類の製造条件にて、チタン繊
維を多数包含した複合素線７の製造を試み、工程の安定
性、分線工程でのチタン繊維の歩留まり、および分線工
程を経て製造されたチタン繊維８の性状を比較した。
説明する。図４に示す４種類の製造条件にて、チタン繊
維を多数包含した複合素線７の製造を試み、工程の安定
性、分線工程でのチタン繊維の歩留まり、および分線工
程を経て製造されたチタン繊維８の性状を比較した。
【００２１】図４において、実施例１および実施例２は
本発明のチタン繊維の製造方法の好適な条件に従った例
であり、実施例２においては被覆線材３の被覆層厚さを
実施例１よりも厚く設定している。なお、実施例２にお
いては製造されるチタン繊維８の円相当直径を実施例１
と同等にするために、最終的な複合素線７の直径を実施
例１よりも若干太く設定している例である。
本発明のチタン繊維の製造方法の好適な条件に従った例
であり、実施例２においては被覆線材３の被覆層厚さを
実施例１よりも厚く設定している。なお、実施例２にお
いては製造されるチタン繊維８の円相当直径を実施例１
と同等にするために、最終的な複合素線７の直径を実施
例１よりも若干太く設定している例である。
【００２２】比較例１は複合線材６の焼鈍熱処理におけ
る最高到達温度を本発明に従う範囲よりも低く設定した
例である。また、比較例２は比較例１とは逆に複合線材
６の焼鈍熱処理における最高到達温度を本発明に従う範
囲よりも高く設定した例である。
る最高到達温度を本発明に従う範囲よりも低く設定した
例である。また、比較例２は比較例１とは逆に複合線材
６の焼鈍熱処理における最高到達温度を本発明に従う範
囲よりも高く設定した例である。
【００２３】被覆層２の形成においては、被覆層２とす
る帯板で直径約６ｍｍの電縫管を形成しながら内部に純
チタン芯材１を挿入し、直径４．３ｍｍに伸線加工して
管の内壁と芯材表面を密着させた。被覆層２とする帯板
はＳＰＣＣの帯板を用いた。また、複合線材６の形成に
おいてはＳＰＣＣの帯板で直径約６ｍｍの電縫管を形成
しながら内部に被覆素線４の束を挿入し、直径４．３ｍ
ｍに伸線加工して締め上げた。
る帯板で直径約６ｍｍの電縫管を形成しながら内部に純
チタン芯材１を挿入し、直径４．３ｍｍに伸線加工して
管の内壁と芯材表面を密着させた。被覆層２とする帯板
はＳＰＣＣの帯板を用いた。また、複合線材６の形成に
おいてはＳＰＣＣの帯板で直径約６ｍｍの電縫管を形成
しながら内部に被覆素線４の束を挿入し、直径４．３ｍ
ｍに伸線加工して締め上げた。
【００２４】熱処理は、所定温度に設定した電気炉中に
線材を連続的に通して行い、弱酸化性雰囲気で熱処理
し、酸洗と水洗により表面を清浄にしてから続く伸線加
工に供した。伸線加工は乾式および湿式による冷間伸線
を適用し、鋼線用の潤滑剤を用いて行った。
線材を連続的に通して行い、弱酸化性雰囲気で熱処理
し、酸洗と水洗により表面を清浄にしてから続く伸線加
工に供した。伸線加工は乾式および湿式による冷間伸線
を適用し、鋼線用の潤滑剤を用いて行った。
【００２５】図４に示す４種類の製造条件にて、チタン
繊維８を多数包含した複合素線７の製造を試みた結果、
複合線材６の熱処理温度を過度に低く設定した比較例１
においては、乾式伸線工程及び湿式伸線工程において断
線が多発し、目的とする直径の複合素線７が得られなか
ったが、他の例においては目的とする直径の複合素線７
を得ることができた。
繊維８を多数包含した複合素線７の製造を試みた結果、
複合線材６の熱処理温度を過度に低く設定した比較例１
においては、乾式伸線工程及び湿式伸線工程において断
線が多発し、目的とする直径の複合素線７が得られなか
ったが、他の例においては目的とする直径の複合素線７
を得ることができた。
【００２６】具体的な製造工程において、炭素含有量と
加工性について述べれば、例えば炭素含有量が０．５５
重量％程度の炭素鋼を使用すると電縫管形成時に溶接し
た部分が伸線時に割れて途中で加工に耐えなくなってし
まう。又、ｅＴについては、実施例２が６．１４、その
他の例にあっては６．３５であり、いずれも伸線加工と
分線処理を問題なく実施することができたものであり、
高い比表面積のチタン繊維が得られた。
加工性について述べれば、例えば炭素含有量が０．５５
重量％程度の炭素鋼を使用すると電縫管形成時に溶接し
た部分が伸線時に割れて途中で加工に耐えなくなってし
まう。又、ｅＴについては、実施例２が６．１４、その
他の例にあっては６．３５であり、いずれも伸線加工と
分線処理を問題なく実施することができたものであり、
高い比表面積のチタン繊維が得られた。
【００２７】そこで、比較例１を除く３種類の複合素線
７に分線処理を施してチタン繊維束８の製造を試み、分
線工程の歩留まりを比較した。その結果を図５に示す。
なお、分線処理は、複合素線７中の外装材５および被覆
層２に相当する部分を、硫酸を含む電解液中で選択的に
電気分解することで行った。
７に分線処理を施してチタン繊維束８の製造を試み、分
線工程の歩留まりを比較した。その結果を図５に示す。
なお、分線処理は、複合素線７中の外装材５および被覆
層２に相当する部分を、硫酸を含む電解液中で選択的に
電気分解することで行った。
【００２８】分線工程の歩留まりは、分線工程での電気
分解の時間を最長でも１時間とし、複合素線７中に埋設
されたチタン線材の内でチタン繊維８として分離できた
割合である。
分解の時間を最長でも１時間とし、複合素線７中に埋設
されたチタン線材の内でチタン繊維８として分離できた
割合である。
【００２９】図５に示すように、複合線材６の熱処理温
度を過度に高く設定した比較例２の複合素線７は、分線
工程において電気分解時間に１時間かけても完全には分
線することができず、歩留まりが著しく低かった。これ
に対し、本発明の製造方法に従う実施例１および実施例
２の複合線材７は、一時間未満の電気分解で完全に分線
することができた。得られたチタン繊維８は多数の凹凸
が形成され大きい比表面積を持つチタン繊維８を得るこ
とができた。
度を過度に高く設定した比較例２の複合素線７は、分線
工程において電気分解時間に１時間かけても完全には分
線することができず、歩留まりが著しく低かった。これ
に対し、本発明の製造方法に従う実施例１および実施例
２の複合線材７は、一時間未満の電気分解で完全に分線
することができた。得られたチタン繊維８は多数の凹凸
が形成され大きい比表面積を持つチタン繊維８を得るこ
とができた。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のチタン繊
維の製造方法により、比表面積が高く高性能で、耐食性
に優れる触媒担体あるいはガス吸着体の材料として用い
ることができるチタン繊維を安定して高い歩留まりで製
造することができる。
維の製造方法により、比表面積が高く高性能で、耐食性
に優れる触媒担体あるいはガス吸着体の材料として用い
ることができるチタン繊維を安定して高い歩留まりで製
造することができる。
【図１】図１は本発明のチタン繊維の製造方法の工程図
である。
である。
【図２】図２は（社）日本チタニウム協会編の“チタン
の加工技術”からの抜粋によるチタンに対する標準的な
焼鈍熱処理条件を示すものである。
の加工技術”からの抜粋によるチタンに対する標準的な
焼鈍熱処理条件を示すものである。
【図３】図３は本発明の製造方法で作成されたチタン繊
維の横断面の例を示す模式図である。
維の横断面の例を示す模式図である。
【図４】図４は本発明の実施例及び比較例における複合
素線７の製造工程の安定性、分線工程でのチタン繊維の
歩留まり、分線工程を経て製造されたチタン繊維の性状
を示す表である。
素線７の製造工程の安定性、分線工程でのチタン繊維の
歩留まり、分線工程を経て製造されたチタン繊維の性状
を示す表である。
【図５】図５は分線工程での分線の度合いを示す表であ
る。
る。
１‥芯材、 ２‥被覆層、 ３‥被覆線材、 ４‥被覆素線、 ５‥外装材、 ６‥複合線材、 ７‥複合素線、 ８‥金属繊維。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１Ｂ
Claims (6)
- 【請求項１】 金属素線１の周囲に被覆層２が形成され
た被覆素線４を多数本束ねて外装材５で覆い複合線材６
となす工程と、該複合線材６に冷間伸線加工と焼鈍熱処
理を繰り返し施して複合素線７となす工程と、該複合素
線７中の被覆層２および外装材５に相当する部分を除去
して金属繊維束８となす分線工程とを含む金属繊維の製
造方法において、（イ）金属素線１は、チタン線材また
はチタン合金線材であること、（ロ）被覆層２および外
装材５は、０．２５重量％以下の炭素を含有する軟鋼で
あること、（ハ）複合線材６に施す焼鈍熱処理における
複合線材の最高到達温度を、７００℃から８００℃とす
ること、を特徴とするチタン繊維またはチタン合金繊維
の製造方法。 - 【請求項２】 被覆素線４を製造する工程は、金属線材
１の周囲に被覆層２を形成して被覆線材３とする工程を
含む請求項１記載のチタン繊維またはチタン合金繊維の
製造方法。 - 【請求項３】 被覆層２が潤滑剤なしに金属素線１の周
囲に形成される請求項２記載のチタン繊維またはチタン
合金繊維の製造方法。 - 【請求項４】 被覆素線４を製造する工程は、被覆線材
３に少なくとも１回の焼鈍熱処理及び冷間加工を施す工
程とを含む請求項１又は２記載のチタン繊維またはチタ
ン合金繊維の製造方法。 - 【請求項５】 焼鈍熱処理における被覆線材３の最高到
達温度を、７００℃から８００℃と金属線材１の周囲に
被覆層２を形成して被覆線材３とする工程を含む請求項
１乃至４記載のチタン繊維またはチタン合金繊維の製造
方法。 - 【請求項６】 被覆線材４の被覆層２の厚さを被覆素線
４の直径の５％から２０％とし、複合線材６に施す冷間
伸線の総加工量ｅＴ＝２×１ｎ（ＤＳ／ＤＦ）（ＤＳは
冷間伸線加工を施す前の複合線材６の直径、ＤＦは複合
素線７の直径）を、５．５から７．５とする請求項１乃
至５記載のチタン繊維またはチタン合金繊維の製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199596A JP2001025813A (ja) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | チタン繊維またはチタン合金繊維の製造方法 |
| EP00305890A EP1070558A3 (en) | 1999-07-13 | 2000-07-12 | Method of manufacturing titanium fiber or titanium alloy fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199596A JP2001025813A (ja) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | チタン繊維またはチタン合金繊維の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001025813A true JP2001025813A (ja) | 2001-01-30 |
Family
ID=16410494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11199596A Pending JP2001025813A (ja) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | チタン繊維またはチタン合金繊維の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1070558A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001025813A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011089464A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Toyota Boshoku Corp | オイルミストセパレータ用のフィルタ |
| CN104275362A (zh) * | 2014-09-19 | 2015-01-14 | 中山市鸿程科研技术服务有限公司 | 一种铁铬铝金属纤维的制备方法 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1722017A1 (en) * | 2005-05-10 | 2006-11-15 | NV Bekaert SA | Bundle drawn metal fiber |
| CN101607360B (zh) * | 2008-06-17 | 2011-01-05 | 北京达博有色金属焊料有限责任公司 | 超微细键合金丝规模化生产方法 |
| CN101880841B (zh) * | 2010-07-06 | 2012-08-22 | 南京信息工程大学 | 非晶/纳米晶复合钛基纤维合金及其制备方法 |
| CN102319751A (zh) * | 2011-05-26 | 2012-01-18 | 马权 | 通过单丝分离生产钛及钛合金长纤维的工艺 |
| CN103770395A (zh) * | 2012-10-18 | 2014-05-07 | 杨新立 | 一种复合金属线材和棒材的制备方法 |
| CN103551417B (zh) * | 2013-10-29 | 2015-04-08 | 山西省电力公司晋中供电分公司 | 一种钢纤维铜包钢线的制备方法 |
| CN105598199B (zh) * | 2015-11-11 | 2018-05-04 | 西安菲尔特金属过滤材料有限公司 | 一种钛纤维的制备方法 |
| CN106811586A (zh) * | 2015-12-01 | 2017-06-09 | 河北小蜜蜂工具集团有限公司 | 一种镍铁合金金属纤维的制造方法 |
| EP3295969A1 (en) * | 2016-09-20 | 2018-03-21 | Cook Medical Technologies LLC | Radiopaque composite wire for medical applications and method of making a radiopaque composite wire |
| CN107377661A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-11-24 | 宝鸡市金海源钛标准件制品有限公司 | 一种眼镜架用钛合金丝材的制备方法 |
| CN111452248A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-07-28 | 江阴六环合金线有限公司 | 一种导热塑料的制备工艺 |
| CN111451312A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-07-28 | 江阴六环合金线有限公司 | 一种超细铝丝的加工方法 |
| CN111593215B (zh) * | 2020-04-23 | 2021-07-23 | 中国科学院金属研究所 | 一种高强塑匹配的钛合金克氏针丝材的制备方法 |
| CN112246894B (zh) * | 2020-09-28 | 2023-08-18 | 湖南汇博金属材料有限责任公司 | 一种钛纤维的生产工艺 |
| CN114713658B (zh) * | 2022-04-21 | 2023-09-22 | 湖南惠同新材料股份有限公司 | 一种钛纤维的制作方法 |
| CN114733926B (zh) * | 2022-04-24 | 2024-07-23 | 陕西创能新材料科技有限公司 | 一种钛合金丝材的制备方法 |
| CN114535343B (zh) * | 2022-04-26 | 2022-08-30 | 西部宝德科技股份有限公司 | 钛纤维制备方法 |
| CN115283475A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-11-04 | 西安交通大学 | X、γ射线辐射防护用多芯数可纺型金属纤维的制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0761495B2 (ja) * | 1989-01-11 | 1995-07-05 | 住友金属工業株式会社 | チタン極細線の製造方法 |
| JP2975203B2 (ja) * | 1992-01-08 | 1999-11-10 | 株式会社ブリヂストン | 金属繊維の製造方法 |
| JPH1181050A (ja) * | 1997-09-01 | 1999-03-26 | Bridgestone Metalpha Kk | チタン繊維及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-07-13 JP JP11199596A patent/JP2001025813A/ja active Pending
-
2000
- 2000-07-12 EP EP00305890A patent/EP1070558A3/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011089464A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Toyota Boshoku Corp | オイルミストセパレータ用のフィルタ |
| CN104275362A (zh) * | 2014-09-19 | 2015-01-14 | 中山市鸿程科研技术服务有限公司 | 一种铁铬铝金属纤维的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1070558A3 (en) | 2003-06-04 |
| EP1070558A2 (en) | 2001-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001025813A (ja) | チタン繊維またはチタン合金繊維の製造方法 | |
| CN111687236B (zh) | 一种覆层合金线的制备方法 | |
| JPH1181050A (ja) | チタン繊維及びその製造方法 | |
| KR20170096413A (ko) | 클래드 강선 및 그 제조방법 | |
| JP5291914B2 (ja) | チタン繊維およびその製造法 | |
| JP2000153308A (ja) | 高Ｎｉ合金繊維の製造方法 | |
| JPH0259109A (ja) | チタン極細線の製造方法 | |
| CN108118417B (zh) | 一种软磁性复合式金属纤维及其制备方法和应用 | |
| JP2000144355A (ja) | Ｎｉ合金繊維の製造方法 | |
| JP2975203B2 (ja) | 金属繊維の製造方法 | |
| JP4479270B2 (ja) | ワイヤ放電加工用電極線の製造方法 | |
| JPH10128428A (ja) | 合金細線、合金細線集合体、合金細線撚線、合金細線織物、合金細線編物、合金細線ウェブ並びに合金細線フェルトの製造方法 | |
| JPH11350093A (ja) | 導電用耐熱アルミニウム合金線の製造方法 | |
| JP3855681B2 (ja) | ワイヤ放電加工用電極線の製造方法 | |
| JP2000061525A (ja) | 金属繊維の製造方法 | |
| JP3520767B2 (ja) | 放電加工用電極線の製造方法 | |
| JP2502058B2 (ja) | ＮｉＴｉ系合金の製造法 | |
| JPS61137623A (ja) | ステンレス繊維の製造法 | |
| JP3345851B2 (ja) | 複数のＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金細線の同時製造方法 | |
| JPH10146633A (ja) | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金細線からなる撚線部材の製造方法 | |
| JPH0689620A (ja) | 高導電性高強度撚り線の製造法 | |
| JPH07308709A (ja) | 中空金属繊維及びその製造方法 | |
| JPH0381915A (ja) | 複合超電導体の製造方法 | |
| JP2001107292A (ja) | ゴム製品補強用金属線状体の製造方法 | |
| JPS6366889B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |