(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の組成（質量％で）：
Ｃ  ０．１％以上０．４％以下
Ｃｒ  ０．２％以上１．２％未満
Ｎｉ  ３５％以上４０％以下
Ｍｎ  ０．１％未満
Ｓｉ  ０．１％未満
Ｍｏ  ２％超え３．５％未満
Ｎｂ  ０．０１％以上０．５％以下
Ａｌ  ０．１％以上０．５％以下
Ｍｇ  ０．００１％以上０．０１％以下
Ｖ  ０．１％以下
Ｗ  ０．１％以上１．５％以下
Ｃｏ  １．０％以下
Ｆｅ  残分および製造に不可避の添加物を有する鉄ニッケル合金から成る長距離送電線用の線材であって、その際、Ｍｏ＋Ｗの総和（質量％で）が２．０％以上４．０％以下であり、かつＣｒ＋Ｗの総和（質量％で）が１．０％以上２．０％以下であり、２０〜２００℃の温度範囲内で４×１０-6／Ｋ未満の熱膨張係数を有する、前記鉄ニッケル合金から成る長距離送電線用の線材。
【請求項２】
（質量％で）Ｎｉ３５％以上３８％以下を有する、請求項１に記載の長距離送電線用の線材。
【請求項３】
（質量％で）０．６％超え１．２％未満のＣｒを有する、請求項１または２に記載の長距離送電線用の線材。
【請求項４】
（質量％で）Ｍｏ２．１％以上２．８％以下を有する、請求項１から３までのいずれか１項に記載の長距離送電線用の線材。
【請求項５】
（質量％で）Ａｌ０．２％以上０．４％以下を有する、請求項１から４までのいずれか１項に記載の長距離送電線用の線材。
【請求項６】
（質量％で）０．２５％超え１．０％未満のＷを有する、請求項１から５までのいずれか１項に記載の長距離送電線用の線材。
【請求項７】
必要に応じて（質量％で）０％超え０．２％未満のＺｒおよび／または０％超え０．０１％以下のＢの添加剤を有する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の長距離送電線用の線材。
【請求項８】
Ｍｏ＋Ｗの総和（質量％で）が２．２％以上３．５％以下である、請求項１から７までのいずれか１項に記載の長距離送電線用の線材。
【請求項９】
Ｓｉ＋Ｍｎの総和（質量％で）が０．２％以下である、請求項１から８までのいずれか１項に記載の長距離送電線用の線材。
【請求項１０】
Ｓｉ＋Ｍｎの総和（質量％で）が０．１％以下である、請求項９記載の長距離送電線用の線材。
【請求項１１】
（Ｍｏ＋Ｗ＋Ｃｒ）／Ｃの比が１３．５〜１５．５である、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の長距離送電線用の線材。
【請求項１２】
元素Ｍｏが割り当て分だけ元素Ｗによって置換されている、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の長距離送電線用の線材。
【請求項１３】
２０〜２００℃の温度範囲内で３．５×１０-6／Ｋ未満の熱膨張係数を有する、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の長距離送電線用の線材。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか１項に記載の長距離送電線用の線材を製造する方法において、溶融液をインゴットに鋳造し、このインゴットをビレットへ圧延し、このビレットを予め設定可能な直径の線材へ引き抜き、この場合個々の引抜工程の間で必要に応じてアニール工程にもたらし、線材形の前製品をアルミ化し、この前製品を最終寸法で引き抜くことを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の長距離送電線用の線材を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特殊な機械的性質を有する、熱膨張率の小さい鉄ニッケル合金に関する。
【０００２】
ニッケル約３６％を有する鉄を基礎とする合金が２０〜１００℃の温度範囲内で低い膨張係数を有することは、公知である。従って、この合金は、既に数十年来、温度変化の場合でも一定の長さが要求される場所、例えば精密計器、時計、バイメタルまたはカラーテレビおよびコンピューター用モニターのためのシャドーマスクに使用されている。
【０００３】
大韓民国特許第１００２６１６７８号公報Ｂ１の記載から、インバール（Invar）合金線材およびその製造法を確認することができる。インバール（Invar）合金は、次の組成（質量％で）ニッケル３３〜３８％、コバルト０．５〜１．０％、ニオブ０．０１〜１．３％、モリブデン０．５〜４％、クロム０．２〜１．５％、炭素０．０５〜０．３５％、珪素０．１〜１．２％、マンガン０．１〜０．９％、マグネシウム最大０．１％、チタン最大０．１％、残分鉄を有し、この場合Ｍｏ＋Ｃｒの総和は、１．２〜５．０％であり、ニオブと炭素とからなる総和は、０．１〜０．６％である。
【０００４】
大韓民国特許第１０２０００００４２６０８号公報には、強靱インバール（Invar）合金線材ならびにその製造法が開示されている。使用に供される合金は、（質量％で）窒素０．１％以下、ニオブ０．０１〜０．２％、炭素０．３〜０．４％、ニッケル３３〜３８％、モリブデン０．５〜４％、クロム０．２〜１，５％、珪素０．１〜１．２％、マンガン０．１〜０．９％、コバルト１．０〜１０％ならびに必要に応じてそれぞれ０．１％までのＡｌ、ＭｇおよびＴｉの添加物、残分鉄を含む。
【０００５】
これら双方の刊行物には、定義された温度範囲内での冷間／熱間引抜および灼熱のための処理パラメーターが記載されている。
【０００６】
本発明の対象の目的は、特殊な機械的性質を有する、熱膨張率の小さいクリープ安定性の鉄ニッケル合金を準備することである。更に、前記合金からなる線材形の建築部材のための製造法が設けられるはずである。最後に、前記材料は、一定の用途の場合に使用可能であり、この場合この合金は、低い熱膨張係数を有するはずである。
【０００７】
この目的は、次の組成の鉄ニッケル合金によって達成される：
Ｃ  ０．０５〜０．５％
Ｃｒ  ０．２〜２．０％
Ｎｉ  ３３〜４２％
Ｍｎ  ０．１％未満
Ｓｉ  ０．１％未満
Ｍｏ  １．５〜４．０％
Ｎｂ  ０．０１〜０．５％
Ａｌ  ０．１〜０．８％
Ｍｇ  ０．００１〜０．０１％
Ｖ  最大０．１％
Ｗ  ０．１〜１．５％
Ｃｏ  最大２．０％
Ｆｅ  残分および製造に不可避の添加物。
【０００８】
本発明の対象の好ましいさらなる実施態様は、従属請求項から確認することができる。
【０００９】
本発明による鉄ニッケル合金の１つの好ましい変形は、（質量％で）次のように記載される：
Ｃ  ０．１〜０．４％
Ｃｒ  ０．５〜１．５％
Ｎｉ  ３４〜４０％
Ｍｎ  ０．０８％未満
Ｓｉ  ０．０８％未満
Ｍｏ  ２．０％を上廻り３．５％を下廻る
Ｎｂ  ０．０５〜０．４％
Ａｌ  ０．２〜０．５％
Ｍｇ  ０．００１〜０．０１％を下廻る
Ｖ  最大０．１％
Ｗ  ０．２〜１．０％を下廻る
Ｃｏ  ０〜１．０％
Ｆｅ  残分および製造に不可避の添加物。
【００１０】
更に、１つの変形は、次の通りに形成される（質量％で）：
Ｃ  ０．１５％を上廻り０．４％を下廻る
Ｃｒ  ０．６〜最大１．２％
Ｎｉ  ３５〜４０％
Ｍｎ  ０．０８％を下廻る
Ｓｉ  ０．０８％を下廻る
Ｍｏ  ２．０％を上廻り３．０％を下廻る
Ｎｂ  ０．０５〜０．３％を下廻る
Ａｌ  ０．１％を上廻り０．５％を下廻る
Ｍｇ  ０を上廻り０．０１％を下廻る
Ｖ  最大０．１％
Ｗ  ０．２５〜１．０％
Ｃｏ  ０〜最大０．５％
Ｂ  ０を上廻り０．０１％を下廻る
Ｆｅ  残分および製造に不可避の添加物。
【００１１】
前記合金の本発明による組成は、公知技術水準と比較して、Ｓｉ含量ならびにＭｎ含量が工業的にできるだけ少なくなるように維持されることを示す。熱膨張係数に関連して元素の珪素およびマンガンに著しく依存することは、公知である。他面、十分な加工可能性を保証するために、前記元素は、冶金学的に必要とされている。これは、殊にビレットおよび圧延ワイヤへの熱成形に関連する。
【００１２】
従って、本発明による化学組成によって元素の珪素およびマンガンを十分に省略することができ、それによって熱膨張係数に対する前記元素の不利な影響を回避させることができ、同時に前記合金の良好な加工可能性が与えられる。前記の理由から、この場合、Ｍｎ＋Ｓｉの総和は、（質量％で）０．２％を超えるべきではない。工業的に実現可能である限り、Ｍｎ＋Ｓｉの総和は、０．１％を下廻るべきである。
【００１３】
本発明による合金が３５〜３８％のニッケル含量、０．６％を上廻り１．２％を下廻るクロム含量、２．１〜２．８％のモリブデン含量、０．２〜０．４％のアルミニウム含量ならびに０．２５％を上廻り１．０％を下廻るタングステン含量を有することは、特に有利である。
【００１４】
必要な場合には、なお元素ジルコニウムが０％を上廻り０．２％を下廻る含量で、および／または元素Ｂが０％を上廻り０．０１％までの含量で本発明による合金に添加されてもよい。
【００１５】
Ｂ＋Ｚｒは、個別的にかまたは一緒になって前記合金の熱成形可能性を改善する。
【００１６】
更に、元素Ｍｏ＋Ｗの総和が２．０〜４．０％であることは、好ましい。
【００１７】
同様に、元素Ｃｒ＋Ｗの総和が１．０〜２．０％であることは、機械的性質にとって好ましい。
【００１８】
更に、本発明の思想は、元素Ｍｏが割り当て分だけ元素Ｗによって置換されていてよい。
【００１９】
一面で、合金元素Ｍｏ、Ｗ、ＣｒおよびＣが十分な量で使用され、他面、（Ｍｏ＋Ｗ＋Ｃｒ）の割合が、炭化物固化、混晶硬化および冷間固化による計量された混合物が最終製品中に到達しうるように選択されることは、重要である。最適な割合は、１４〜１５の範囲内に見られる。
【００２０】
Ｗ：Ｃｒ：Ｍｏの比は、本発明のもう１つの思想によれば、例えば１：２：５である。しかし、本発明による合金中の前記元素の割合は、達成しようと努力される熱膨張係数を上廻らないように予め設定されなければならない。
【００２１】
本発明による合金は、２０〜２００℃の温度範囲内で４×１０-6／Ｋ未満、殊に３．５×１０-6／Ｋ未満の熱膨張係数を有する。
【００２２】
更に、本発明による合金からなる建築部材をアーク炉、誘導炉または真空炉（必要に応じてＶＯＤ処理を有する）中で製造し、引続き造塊し、ビレットへ熱圧延（または熱鍛造）および予め設定可能な厚さの線材へ熱圧延し、引続き予め設定可能な直径の線材形の前製品へ引抜く方法が提案されており、この場合個々の引抜工程の間で必要に応じて灼熱工程が設定されている。冷間固化の程度は、熱膨張係数に関連して、ならびに強度に関連して商業的特性に対して決定的であるので、圧延ワイヤの直径は、場合によっては多段の中間灼熱前および中間灼熱後に十分な冷間変形がもたらされうるように調節されなければならない。
【００２３】
本発明による合金は、本発明のもう１つの思想によれば、長距離送電線用の線材、殊に長距離送電線用のコア線材として使用可能である。
【００２４】
更に、本発明による合金は、有利に
リードフレーム、
成形部材、殊にＣＦＫ成形部材、
チップの製造における建築部材に使用可能である。
【００２５】
本発明による合金は、好ましい用途の場合には、薄板材料、棒材、ベルト材料または線材の形で存在することができる。