(57)【要約】【課題】高価な元素であるＣｏの含有量が少なく、しかも強度及び耐食性、更に加工性に優れた歯間ブラシ用合金線材を提供する。【解決手段】歯間ブラシ用合金線材を、重量％でＣ：≦０．１０％，Ｓｉ：≦１．０％，Ｍｎ：≦１．０％，Ｃｏ：１５〜３０％未満，Ｃｒ：１５〜２１％，Ｍｏ：１０〜１８％，Ｔｉ：０．１〜２．０％，Ｎｂ：０．１〜５．０％，Ｆｅ：０．１〜５．０％，残部Ｎｉ及び不可避的不純物からなる高強度高耐食Ｎｉ基合金の線材とする。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で
C ：≦0.10％
Si：≦1.0％
Mn：≦1.0％
Co：15〜30％未満
Cr：15〜21％
Mo：10〜18％
Ti：0.1〜2.0％
Nb：0.1〜5.0％
Fe：0.1〜5.0％
残部Ni及び不可避的不純物からなる歯間ブラシ用高強度高耐食Ni基合金線材。
【請求項２】
請求項１に規定する合金成分に加え、更に重量％で
W ：≦5.0％
Al：≦3.0％
Ta：≦3.0％
の何れか１種若しくは２種以上を含有する歯間ブラシ用高強度高耐食Ni基合金線材。
【請求項３】
請求項１，２の何れかに規定する合金成分に加え、更に重量％で
B ：0.001〜0.010％
Mg：0.001〜0.010％
Zr：0.001〜0.20％
の何れか１種若しくは２種以上を含有する歯間ブラシ用高強度高耐食Ni基合金線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は強度及び耐食性に優れ且つ加工性にも優れた歯間ブラシ用の線材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通常の歯ブラシでは歯垢の除去が困難な歯間部分を清掃するためのものとして歯間ブラシが用いられている。
この歯間ブラシは、一般に樹脂等の繊維の束を金属線材（金属ワイヤ）で挟み込み且つこれを捩ることによって捩り止めしている。
【０００３】
この歯間ブラシは歯と歯の間に挿入されるものであることから、かかる歯間ブラシ用の金属線材としては１ｍｍ以下の極細線である必要があり、更に使用中に曲ったり折れたりしないように強度，延性に優れていることが必要である。
また口の中に入れられるため耐食性も必要である。
【０００４】
従来、この歯間ブラシ用の金属線材として、鋼線材としては延性があり耐食性，強度も高いFe-18Cr-8Niの組成を有するステンレス鋼線材が用いられていた。
またステンレス鋼線材の中でも強度，耐食性を高めるために窒素（N）を多量に添加したものも適用されていた。
【０００５】
しかしながらこのステンレス鋼線材は、歯間ブラシ用の合金線材として耐食性及び強度の点で尚不十分であり、そこで下記特許文献１にはこれに代わる材料としてCoを30〜60重量％含有するCo基の合金線材が開示されている。
【０００６】
しかしながらこの特許文献１に開示の歯間ブラシ用合金線材は、高価なCoを多量に含有させるものであるため高コストであり、また耐食性の点でも必ずしも十分でないといった問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特許第２５３８５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情を背景とし、高価な元素であるCoの含有量が少なく、しかも強度及び耐食性、更に加工性に優れた歯間ブラシ用合金線材を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
而して請求項１のものは、歯間ブラシ用合金線材を、重量％でC：≦0.10％，Si：≦1.0％，Mn：≦1.0％，Co：15〜30％未満，Cr：15〜21％，Mo：10〜18％，Ti：0.1〜2.0％，Nb：0.1〜5.0％，Fe：0.1〜5.0％残部Ni及び不可避的不純物からなる組成を有するNi基合金線材となしたことを特徴する。
【００１０】
請求項２のものは、請求項１に規定する合金成分に加え、更に重量％で、W：≦5.0％，Al：≦3.0％，Ta：≦3.0％の何れか１種若しくは２種以上を含有する組成を有するNi基合金線材となしたことを特徴する。
【００１１】
請求項３のものは、請求項１，２の何れかに規定する合金成分に加え、更に重量％で、B：0.001〜0.010％，Mg：0.001〜0.010％，Zr：0.001〜0.20％の何れか１種若しくは２種以上を含有する組成を有するNi基合金線材となしたことを特徴する。
【発明の作用・効果】
【００１２】
以上のような本発明は、高価な合金元素であるCoの一部をNiと置換することによってCoの含有量を30％未満に低減し、併せてCr，Mo，Ti，Nb，Feを固溶強化元素として添加することで、Co基合金と同等レベルの強度を有し、またMoの含有量を高めることで耐食性についてはこれよりも優れた歯間ブラシ用の高強度，高耐食合金線材を得ることができたものである。
かかる本発明によれば、従来高価であった歯間ブラシ用合金線材を低コストで提供することが可能となる。
【００１３】
次に本発明における各化学成分の限定理由を以下に詳述する。
C：≦0.10％
CはNbやTiと結合して炭化物を形成し、固溶化熱処理時の結晶粒粗大化防止及び粒界の強化に寄与する元素であるが、0.10％を超えると靭性や耐食性が低下するため0.10％以下とする。
【００１４】
Si：≦1.0％
Siは脱酸元素として有用であるが、1.0％を超えて添加すると靭性が低下するため1.0％以下とする。
望ましい範囲は0.5％以下である。
【００１５】
Mn：≦1.0％
Mnは脱酸元素として有用であり、また積層欠陥エネルギーを低下させるため、加工硬化し易く強度を高めるが、多過ぎると耐食性が低下するため1.0％以下とする。
【００１６】
Co：15〜30％未満
CoはNiに固溶し、積層欠陥エネルギーを低下させるため、歯間ブラシ成形時に加工硬化し、強度を高める働きがある。
また生体（人体）との適合性が良く、耐食性にも優れる。
しかしながらCoは高価であるため、多量に含有させるとコストアップの原因となる。
そこで本発明ではコスト低減のためにその含有量を30％未満とした。
但し15％より少ないと効果が小さくなるため、その含有量は15％以上とする。
【００１７】
Cr：15〜21％
Crは耐食性を向上させるのに有用な元素であり、そのためには15％以上必要である。
但し21％を超えるとσ相が析出し易くなり、加工性や靭性が低下するため上限を21％とする。
【００１８】
Mo：10〜18％
Moはマトリックスに固溶してこれを強化し、加工硬化能を向上させる。更に耐食性を向上させるのに有用な元素である。
但し含有量が多過ぎるとσ相が析出するので、その上限を18％とする。
一方10％より少ないと効果が少ないので下限を10％とする。
【００１９】
Ti：0.1〜2.0％
Tiは強度を高める働きがあるが、過剰に添加するとη相を析出し、加工性や靭性を低下させるため2.0％以下とする。
但し0.1％より少ないと効果が小さいので0.1％以上含有させる。
【００２０】
Nb：0.1〜5.0％
Nbはマトリックスに固溶してこれを強化させ、加工硬化能を向上させる働きがある。
但しそのためには0.1％以上含有させる必要がある。
一方多過ぎるとδ相が析出し加工性や靭性を低下させるためその上限を5.0％とする。
【００２１】
Fe：0.1〜5.0％
Feはマトリックスに固溶してこれを強化させる働きがある。
そのためには0.1％以上含有させる必要がある。
但し5.0％を超えて過剰に添加すると耐食性を低下させるため上限を5.0％とする。
【００２２】
Ni：Bal
Niはマトリックスの主要成分でオーステナイト形成元素であり、耐食性を向上させる。
また加工により材料を高強度化する働きがある。
【００２３】
W：≦5.0％
WはMoと同様の効果があり、必要に応じて5.0％以下の量で含有させることができる。
【００２４】
Al：≦3.0％
Alはマトリックスに固溶してこれを強化させる働きがある。
更に時効熱処理を行うとNiとともにγ´（Ni３Al）を析出させ、更に強度を高める。
しかし過剰に添加すると靭性を低下させるため、必要に応じて3.0％以下の量で含有させることができる。
【００２５】
Ta：≦3.0％
Taはマトリックスに固溶してこれを強化させ、加工硬化能を向上させる働きがある。
しかし過剰に添加すると靭性を低下させるため、必要に応じて3.0％以下の量で含有させることができる。
【００２６】
B ：0.001〜0.010％
Mg：0.001〜0.010％
Zr：0.001〜0.20％
B，Mg，Zrは熱間加工性を改善し、粒界を強化する働きがある。
但し過剰の添加は逆に熱間加工性を低下させるため、それぞれの上限を上記の値とする。
また添加の効果を発揮させる上で、それぞれ上記の下限値以上に添加する。
尚本発明の合金は固溶化熱処理を施すことで軟化し加工性が非常に良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に本発明の実施形態を以下に詳述する。
表１に示す成分の各種合金を真空高周波誘導炉で溶解し、50ｋｇのインゴットを得た。
固溶化熱処理後、鍛造及び圧延によりφ5.8ｍｍの線材にした。
【００２８】
更に伸線及び固溶化熱処理を繰返し、最終減面率８％程度でφ1.8ｍｍの線材にして室温引張試験に供した。
また耐食性の評価として、30ｍｍ長さに切り出したサンプルを、沸騰した１％塩酸中に６時間浸漬し、試験前後での重量変化を腐食量として測定した。
更に0.2μｍまでの伸線加工が可能かを確認した。
結果が表２に示してある。
【００２９】
【表１】
2005068505.tif 000002
【００３０】
【表２】
2005068505.tif 000003
【００３１】
表２の結果に見られるように、Moの含有量が本発明の下限値である10％よりも低い6.3％の比較例合金１の場合、腐食量が多く、耐食性の点で未だ不十分である。
【００３２】
また比較例合金２の場合も、Mo含有量が5.8％で本発明の下限値である10％よりも低く、このため腐食量が多く、やはり耐食性の点で劣っている。
【００３３】
更に比較例合金３の場合、Cr含有量が26.5％と本発明の上限値の21％よりも多く、このため耐食性の点については良好であるものの、σ相の析出によって延性が低く、極細線への加工が困難なものとなっている。
【００３４】
更に比較例合金４の場合、Mo含有量が25.6％と本発明の上限値である18％よりも過剰であり、このため強度については高い値が得られているものの、加工性の悪いものとなっている。
【００３５】
これに対して発明例合金１〜１０の場合、強度，耐食性において何れも良好であり、また延性も高く極細線への加工を容易に行えるものである。
【００３６】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。