(57)【要約】本発明はマトリックス材料に埋設されたステンレス鋼繊維を集束伸線することによって得られるステンレス鋼繊維に関する。ステンレス鋼繊維は鉄ならびに重量％でＣ≦０．０５％、Ｍｎ≦５％、Ｓｉ≦２％、８≦Ｎｉ≦１２％、１５％≦Ｃｒ≦２０％、Ｍｏ≦３％、Ｃｕ≦４％、Ｎ≦０．０５％、Ｓ≦０．０３％およびＰ≦０．０５％を含む組成を有している。本発明はさらにステンレス鋼繊維を製造する方法に関する。
2004536230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼ワイヤを集束伸線することによって得られるステンレス鋼繊維において、前記ステンレス鋼繊維は０．５μｍよりも大きい等価直径を有し、この等価直径は１００μｍよりも小さく、前記ステンレス鋼繊維は鉄ならびに重量％でＣ≦０．０５％、Ｍｎ≦５％、Ｓｉ≦２％、８≦Ｎｉ≦１２％、１５％≦Ｃｒ≦２０％、Ｍｏ≦３％、Ｃｕ≦４％、Ｎ≦０．０５％、Ｓ≦０．０３％およびＰ≦０．０５％を含む組成を有していることを特徴とするステンレス鋼繊維。
【請求項２】
前記組成は以下の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載のステンレス鋼繊維。
ＭＩ≦−４０
ただし、ＭＩ＝５５１−４６２×（Ｃ％＋Ｎ％）−９．２×Ｓｉ％−２０×Ｍｎ％−１３．７×Ｃｒ％−２９×（Ｎｉ％＋Ｃｕ％）−１８．５×Ｍｏ％とする。
【請求項３】
ＭＩ≦−５５であることを特徴とする請求項２に記載のステンレス鋼繊維。
【請求項４】
前記ステンレス鋼繊維は１８０ＭＰａよりも小さい標準偏差を有する破断強度を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維。
【請求項５】
前記ステンレス鋼繊維は０．１５％よりも小さい標準偏差を有する破断歪を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維。
【請求項６】
破断強度が２０００ＭＰａよりも大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維。
【請求項７】
破断歪が１％よりも大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維。
【請求項８】
前記ステンレス鋼繊維を覆うマトリックス材料の個々の元素の前記集束伸線中に生じる拡散は前記ステンレス鋼繊維の表面下１００ｎｍの深さにおいて１原子％よりも小さい値に制限されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維。
【請求項９】
マトリックス材料が金属または金属合金からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維。
【請求項１０】
前記金属または金属合金が銅、鉄、銅合金、または鉄合金からなることを特徴とする請求項９に記載のステンレス鋼繊維。
【請求項１１】
ステンレス鋼繊維を集束伸線することによって製造する方法において、
（ａ）鉄ならびに重量％でＣ≦０．０５％、Ｍｎ≦５％、Ｓｉ≦２％、８≦Ｎｉ≦１２％、１５％≦Ｃｒ≦２０％、Ｍｏ≦３％、Ｃｕ≦４％、Ｎ≦０．０５％、Ｓ≦０．０３％、およびＰ≦０．０５％を含む組成を有するステンレス鋼ワイヤを準備するステップと、
（ｂ）前記ステンレス鋼ワイヤをマトリックス材料内に埋設するステップと、
（ｃ）前記埋設されたステンレス鋼ワイヤを外皮材料によって包み、複合ワイヤを形成するステップと、
（ｄ）前記複合ワイヤを減径する加工と前記減径した複合ワイヤに熱処理を施す処理を交互に繰り返した後、最終的な直径に減径するステップであって、前記減径加工の少なくとも１つは少なくとも４．５の変形率εで行なうようなステップと、
（ｅ）前記マトリックス材料と外皮材料を前記複合ワイヤから除去することによってステンレス鋼繊維を得るステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記組成は以下の関係を満たすことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
ＭＩ≦−４０
ただし、ＭＩ＝５５１−４６２×（Ｃ％＋Ｎ％）−９．２×Ｓｉ％−２０×Ｍｎ％−１３．７×Ｃｒ％−２９×（Ｎｉ％＋Ｃｕ％）−１８．５×Ｍｏ％とする。
【請求項１３】
ＭＩ≦−５５であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記最終減径加工は少なくとも４．５の変形率εで行なうことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
前記最終減径加工の後、熱処理を行なうステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１６】
前記ステンレス鋼ワイヤが１００μｍから２０ｍｍの範囲の直径を有していることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１７】
前記マトリックス材料が銅または銅合金であることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１８】
前記マトリックス材料が鉄または鉄合金であることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１９】
前記マトリックス材料および外皮材料の除去は、硫酸または硝酸を用いる浸出によってなされることを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２０】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維のフィルタ媒体としての使用。
【請求項２１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維の導電性布としての使用。
【請求項２２】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維のフロッキングとしての使用。
【請求項２３】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維の耐熱布としての使用。
【請求項２４】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維のガスバーナ薄膜としての使用。
【請求項２５】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維の加熱素子としての使用。
【請求項２６】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維の導電性プラスチックとしての使用。
【請求項２７】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維の電磁干渉（ＥＭＩ）シールド用途としての使用。
【請求項２８】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載のステンレス鋼繊維の静電放電（ＥＳＤ）用途としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワイヤを集束伸線することによって得られるステンレス鋼繊維およびステンレス鋼繊維の束に関する。また、本発明はそのようなステンレス鋼繊維を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス鋼繊維の集束伸線は、多数のステンレス鋼ワイヤを束ね、それらを共に伸線することによってなされる。多数のステンレス鋼ワイヤは、可能であれば、それらがワイヤロッド状の大きな直径を有していても、そのワイヤの各々を適切なマトリックス材料で覆うことによって互いに分離されている。マトリックス材料によって覆われた全てのステンレス鋼ワイヤは外皮材料によって包まれる。複合材料とも呼ばれるこのように外皮材料によって包まれたワイヤの束は、所定の直径に伸線され、次いで、外皮材料とマトリックス材料が通常は浸出によって除去される。鉄または銅のような金属がマトリックス材料および／または外皮材料として用いられることが多い。マトリックス材料としてこのような金属を用いる利点はこの金属の変形特性がステンレス鋼繊維に伸線されるステンレス鋼ワイヤの変形特性と類似している点にある。伸線加工および焼鈍処理中において、金属基マトリックス材料はステンレス鋼ワイヤに対して良好な親和性を有している。この金属基マトリックス材料は耐薬品性が低く、浸出プロセス中にステンレス鋼繊維をマトリックス材料から極めて容易に遊離させることができる。一方、マトリックス材料として金属を用いる大きな欠点は熱処理中に現れるステンレス鋼とマトリックス材料の相溶性にある。この欠点は特に大きな冷間加工硬化性を有し、従って、熱処理を何度も繰り返す必要のあるステンレス鋼、例えば、ＡＩＳＩ３０２に対して顕著である。
【０００３】
２つの伸線ステップ間になされる中間熱処理によって、マトリックス材料の元素がステンレス鋼ワイヤに拡散し、および／またはステンレス鋼ワイヤの元素がマトリックス材料に拡散する。その結果、鋼の組成が熱処理の後ある程度変化する。このような変化はステンレス鋼繊維の表面において最も顕著に生じる。拡散によるステンレス鋼の組成のばらつきによって、ステンレス鋼繊維の特性、例えば、電気的および化学的特性または高温に晒されたステンレス鋼繊維の挙動の信頼性が低減する。このようなステンレス鋼繊維の表面組成が不均一になる欠点を解決する方法として、従来技術は欧州特許出願公開第３３７５１７号明細書に記載されているような電気化学的な浸出を用いてマトリックス材料を除去するプロセスしか提示していない。この方法は余分の投資コストが掛かり、得られる繊維のコストを著しく高くするので、工業的に魅力のある方法ではない。マトリックス材料が拡散することによる他の欠点はステンレス鋼繊維の製造中にステンレス鋼繊維を確実に分離するためにより厚いマトリックス層を設ける必要がある点にある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、マトリックス元素が繊維に拡散することによる繊維の全表面にわたる汚染を低減させて、繊維の長さおよび円周にわたってより信頼性の高い特性を有するステンレス鋼繊維を提供することにある。
【０００５】
本発明によれば、マトリックス材料および／または外皮材料に埋設されたステンレス鋼ワイヤを集束伸線することによって得られるステンレス鋼繊維が提供される。このステンレス鋼繊維は、鉄ならびに重量％でＣ≦０．０５％、Ｍｎ≦５％、Ｓｉ≦２％、８≦Ｎｉ≦１２％、１５％≦Ｃｒ≦２０％、Ｍｏ≦３％、Ｃｕ≦４％、Ｎ≦０．０５％、Ｓ≦０．０３％およびＰ≦０．０５％を含む組成を有している。
【０００６】
本ステンレス鋼繊維は集束伸線法によって得られることから、「マトリックス材料」とは、この集束伸線法に用いられる個々のステンレス鋼ワイヤに被覆される材料のことである。このようなマトリックス材料の例として、銅、鉄、銅合金、または鉄合金が挙げられる。集束伸線法において、通常、マトリックス材料に埋設された後、ステンレス鋼ワイヤの束が外皮材料によって包まれる。外皮材料とは、マトリックス材料が被覆されたステンレス鋼ワイヤの束を包む材料として定義される。このようなマトリックス材料に埋設された後、外皮材料によって包まれたステンレス鋼ワイヤの束を以後「複合ワイヤ」と呼ぶ。
【０００７】
通常、５０ないし２０００本のステンレス鋼ワイヤを束ねることによって１本の複合ワイヤを得る。この複合ワイヤを減径加工した後、外皮材料とマトリックス材料を除去することによって、本発明によるステンレス鋼繊維の束が得られる。従って、このステンレス鋼繊維の束は５０ないし２０００本のステンレス鋼繊維を含んでいる。最も好ましくは、９０ないし１０００本のステンレス鋼ワイヤを束ねるとよい。
【０００８】
本発明によるステンレス鋼繊維は０．５から１００μｍ、好ましくは、１から５０μｍの範囲の等価直径を有している。等価直径はステンレス鋼繊維の断面の表面積と同じ表面積を有する仮想円の直径として定義される。
【０００９】
本発明によれば、ステンレス鋼繊維の束は繊維の全表面にわたってマトリックス材料の拡散による汚染が少なく、繊維の長さの全体にわたって実質的に等しい性質と実質的に均一な組成を有していることが判明している。銅または鉄のようなマトリックス材料からステンレス鋼繊維への元素の拡散は、例えば、化学的または電気化学的な浸出によってマトリックス材料および外皮材料を除去するプロセスを用いなくても、ステンレス鋼繊維の表面から１００ｎｍの深さにおいて１原子％よりも少ない。このようにステンレス鋼繊維束の性質を改善することができるのは複合ワイヤを最終径まで伸線するプロセス中において必要とされる焼鈍の回数を少なくすることができるからである。すなわち、本発明によれば、焼鈍処理間に行なう伸線加工において大きな変形率で減径することができるので、焼鈍の回数を少なくすることができる。
【００１０】
焼鈍処理中、複合ワイヤにおけるマトリックス材料の元素のステンレスワイヤ内への拡散の深さは大きくなるが、複合ワイヤの減径加工中、拡散の深さはその減径の程度に比例して小さくなる。本発明に記載の鋼は変形能が大きいので、焼鈍処理の回数を減らす利点と、焼鈍処理間に行なう中間減径加工または最終径を得るための最終減径加工における変形率を大きくする利点を有する。本発明のステンレス鋼繊維が現在知られているステンレス鋼繊維と比較してより均一な組成を有しているのはこれらの２つの利点に大きく依存している。とりわけ、拡散深さは３倍以上減少する。さらに、現在知られているステンレス鋼繊維と比較して、繊維の特性が変化する長さは１０倍以上増加する。
【００１１】
本発明によるステンレス鋼繊維の均一性は従来の他のステンレス鋼繊維に対して大きな利点である。何故なら、ステンレス鋼繊維の表面組成のわずかな変化さえもステンレス鋼ファイバの性質に影響を与えるからである。例えば、ステンレス鋼繊維の耐酸化性および耐食性はステンレス鋼繊維の表面の組成の均一さに依存している。集束伸線によって得られる本発明のステンレス鋼繊維の性質は、現在知られているステンレス鋼繊維と比較して、所定の長さにわたってより均一である。このように改善された組成の均質性によって、より信頼性の高い、かつより汎用性のある繊維特性が得られる。このようなステンレス鋼繊維およびそれらの繊維からなる製品は、従来の対応する繊維および製品に代えて、より信頼性高く、かつより経済的に用いることができる。
【００１２】
好ましくは、複合ワイヤの変形能を好ましいレベルに維持するのに、ステンレス鋼の組成は以下の関係を満足するとよい。
ＭＩ≦−４０
ただし、ＭＩ＝５５１−４６２×（Ｃ％＋Ｎ％）−９．２×Ｓｉ％−２０×Ｍｎ％−１３．７×Ｃｒ％−２９×（Ｎｉ％＋Ｃｕ％）−１８．５×Ｍｏ％
最も好ましくは、ＭＩ≦−５５であるとよい。
【００１３】
このような組成を有する鋼は欧州特許第９５３６５１号明細書によって知られているが、その高い変形能によって冷間圧造に用いられ、または引張強度と製造コストの望ましい組合せによってゴムの補強に用いられている。変形率εは上記の合金のＭＩに対応するが、複合ワイヤをこの変形率εの最大値で減径するとよい。
【００１４】
本発明によるステンレス鋼繊維に用いられる合金の各元素の添加効果は以下の通りである。
【００１５】
（１）炭素含有量は０．０５重量％よりも少ないとよい。０．０５重量％よりも多くの炭素を含有していると、多量のマルテンサイトが生じ、伸線された材料が脆弱化する。一例として、鋼の脱炭処理によって炭素含有量を０．００５重量％より低くするは困難であると観点から、炭素含有量の下限は０．００５％重量に設定するとよい。
（２）マンガン含有量は変形可能な硫化物の介在物を得るために５重量％よりも少ないとよい。
（３）珪素含有量は２重量％よりも少ないとよい。珪素は冷間加工硬化を促進する元素である。
（４）ニッケル含有量はワイヤロッドの圧延中および焼鈍処理後にオーステナイト結晶構造を確実に得るために８から１２重量％の範囲内にあるとよい。
（５）クロム含有量は酸洗いに耐える許容レベルの良好な耐食性を得るために１５ないし２０重量％の範囲内にあるとよい。
（６）モリブデン含有量は３重量％よりも少ないとよい。モリブデンは耐食性を改善する元素である。
（７）銅含有量はワイヤロッドの圧延の困難さを避けるために好ましくは４重量％に制限するとよい。
（８）窒素含有量は脆化を避けるために０．０５重量％に制限し、一例として、０．００５重量％よりも多く設定するとよい。
（９）硫黄含有量は破断を避けるために０．０５重量％に制限するとよい。
（１０）燐含有量はワイヤロッドの圧延の欠陥を避けるために０．０５重量％に制限するとよい。
【００１６】
上記の合金を用いて、さらに必ずしも制限されないが、好ましくは上記のＭＩの関係を満たすことによって、複合ワイヤを中間熱処理を介在させずに４．５よりも高い、例えば、４．８または５．２よりも高い変形率εで伸線することができる。
【００１７】
変形率εは複合ワイヤの最終断面Ｓ2に対する初期断面Ｓ1の比の対数関数の値として定義される。
ε＝ｌｎ（Ｓ1／Ｓ2）
初期断面Ｓ1は熱処理を終えてさらに伸線する前の状態の複合ワイヤに対して測定された断面を意味する。最終断面Ｓ2は、変形（伸線）を終えて中間熱処理を行なわない状態の複合ワイヤの断面を意味する。
【００１８】
上記の変形は中間熱処理を行なわずに数段でなされる伸線ステップの合計の変形であってもよい。この場合、Ｓ2は最後の伸線ステップの後必要に応じてなされる次の熱処理の前の複合ワイヤの断面である。
【００１９】
本発明の第２態様によれば、ステンレス鋼繊維を集束伸線によって製造する方法が提供される。
【００２０】
本発明による方法は、（ａ）鉄ならびに重量％でＣ≦０．０５％、Ｍｎ≦５％、Ｓｉ≦２％、８≦Ｎｉ≦１２％、１５％≦Ｃｒ≦２０％、Ｍｏ≦３％、Ｃｕ≦４％、Ｎ≦０．０５％、Ｓ≦０．０３％およびＰ≦０．０５％を含む組成を有する複数のステンレス鋼ワイヤを準備するステップと、（ｂ）複数のステンレス鋼ワイヤをマトリックス材料内に埋設するステップと、（ｃ）埋設された複数のステンレス鋼ワイヤを外皮材料によって包み、複合ワイヤを形成するステップと、（ｄ）複合ワイヤを減径する加工と減径した複合ワイヤに熱処理を施す処理を交互に繰り返した後、最終的な直径に減径するステップであって、減径加工の少なくとも１つは少なくとも４．５の変形率εで行なうようなステップと、（ｅ）マトリックス材料と外皮材料を複合ワイヤから除去することによってステンレス鋼繊維を得るステップとを含む。
【００２１】
最終減径加工によって最終径を有する複合ワイヤが得られる。
【００２２】
好ましくは、合金組成は以下の関係を満足するとよい。
ＭＩ≦−４０
ただし、ＭＩ＝５５１−４６２×（Ｃ％＋Ｎ％）−９．２×Ｓｉ％−２０×Ｍｎ％−１３．７×Ｃｒ％−２９×（Ｎｉ％＋Ｃｕ％）−１８．５×Ｍｏ％で規定される。
最も好ましくは、ＭＩ≦−５５であるとよい。ステップａにおいて得られたステンレス鋼ワイヤまたはワイヤロッドは好ましくは１００μｍから２０ｍｍの範囲内の直径を有しているとよい。
【００２３】
好ましい方法によれば、第１ステップにおいて、ステンレス鋼ワイヤはその各々にマトリックス材料の層を被覆することによってマトリックス材料中に埋設される。マトリックス材料は、例えば、銅、鉄、銅合金、または鉄合金からなるとよい。この層の厚みは、例えば、１μｍから２ｍｍの範囲であるとよい。可能であれば、被覆ワイヤは伸線によって減径されるとよい。このように、個々のワイヤにマトリックス材料の層を設け、可能であれば、被覆ワイヤを伸線した後、ワイヤを集束するとよい。次いで、得られた束を、例えば、銅、鉄、銅合金、または鉄合金からなる外皮材料によって包み、複合ワイヤを形成する。
【００２４】
可能であれば、減径する前に複合ワイヤに熱処理を施すステップをさらに備えているとよい。
【００２５】
複合ワイヤの減径加工は当該技術分野において公知のどのようなワイヤ伸線方法であってもよい。あるいは、減径加工は圧延によって行なってもよい。
【００２６】
あるいは、複合ワイヤは減径加工の後熱処理が施されるとよい。減径は複数の減径部を通過させることに行なうとよい。例えば、ワイヤ伸線機による複数段の伸線加工によって行なうとよい。
【００２７】
本発明によれば、複合ワイヤを少なくとも一度は４．５よりも大きい変形率εで減径する。好ましくは、複合ワイヤの最終径を得るための最終減径加工時において、このような大きい変形率の減径を行うとよい。このようにして得られた本発明によるステンレス鋼繊維は改善された性質の殆どを表面の全体にわたって均一化させることができる。可能であれば、必ずしも必要ではないが、最終減径加工の後に熱処理を行なってもよい。
【００２８】
可能であれば、必ずしも必要ではないが、全ての伸線ステップにおいて４．５よりも大きい変形率εで減径を行なうとよい。
【００２９】
マトリックス材料の除去は好ましくは硫酸または硝酸を用いる複合ワイヤの浸出によって行なうとよい。
【００３０】
現在知られている集束伸線によるステンレス鋼繊維の場合、この変形率εは３未満または２．５未満に維持されている。マトリックス材料と外皮材料を除去する前に複合ワイヤを集束直後の直径から最終径まで伸線するのに、このεが３よりも小さいと、εの対数の意味する断面比（変形量）が小さいので、多くの熱処理が必要であるが、それらの熱処理の各々において、マトリックス材料は熱処理の温度に依存してステンレス鋼ワイヤの深さ方向に拡散する。
【００３１】
本発明の方法によって熱処理の後に大きなεで減径加工を行なうと、その減径の後の拡散の深さは当該技術分野において公知のεが３よりも小さい場合と比較して著しく小さい。また、現在知られている集束伸線法と比較して、大きなεで減径加工を行なう前の熱処理中の温度のばらつきによって生じていた拡散深さのばらつきの絶対値が小さくなる。さらに、現在知られている集束伸線法と比較して、本発明の複合ワイヤは減径加工中に大きな変形率εによって大きく伸びので、熱処理によって生じた拡散深さのばらつきは複合ワイヤにおける各ステンレス鋼ワイヤの長さの全体にわたって広がる。
【００３２】
本発明によるステンレス鋼繊維は多くの用途に用いられる。例えば、フィルタ媒体、導電性布、金属またはポリマー基板へのフロッキング、耐熱布、ガスバーナ薄膜またはチューブ、加熱素子、導電性プラスチック、またはＥＭＩシールド材およびＥＳＤ用材料として使用される。「ＥＭＩシールド」は「電磁干渉シールド」の略であり、「ＥＳＤ」は「静電放電」の略である。最近のＥＭＩシールドおよびＥＳＤ用途に用いられるステンレス鋼繊維は機械的に改善された特性、具体的には、高い破断強度と良好な柔軟性を有している必要がある。この観点において、本発明による繊維は破断強度が２０００ＭＰａよりも大きい値、さらには２１００ＭＰａよりも大きい値にまで改善されている。破断歪として表される繊維の柔軟性も１％よりも大きい値、さらには１．１％よりも大きい値、例えば、１．２％よりも大きい値にまで改善されている。さらに、本発明の最も顕著な効果は、現在知られているステンレス鋼繊維と比較して著しく改善された上記の機械的特性が得られるだけでなく、それらの特性（破断強度および破断歪）の標準偏差が小さい点にある。破断強度の標準偏差は１８０ＭＰａ未満、または１４０ＭＰａ未満、例えば、１３０ＭＰａ未満である。また、破断歪の標準偏差は０．１５％未満、または０．１２％未満、例えば、０．１％未満である。
【００３３】
以下、本発明を添付の図面に基いてさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
表1は本発明によるステンレス鋼繊維の組成を示している。
【００３５】
【表１】
2004536230.tif 000003
【００３６】
図１は合金の組成によって規定される指数ＭＩの関数である変形率εを示している。
【００３７】
太線（１）は変形率の限界値を示し、各線（２）は所定の引張強度におけるＭＩと変形率εの関係を示している。ここで、複合ワイヤ、従って、その複合ワイヤ中のステンレス鋼繊維は複合ワイヤの材料として選択される合金のＭＩに対応する変形率εで減径加工されるが、その変形率εは限界変形率（１）よりも小さい値に選択されている。
【００３８】
本発明によるステンレス鋼繊維は、図２に概略的に示すように、以下の好ましいプロセスによって得られるとよい。ステップ２１において、０．５ないし１．５ｍｍの範囲内、例えば、１．４ｍｍの直径を有し、かつ表１の鋼組成例の１つを有する複数のステンレス鋼ワイヤ（２０１）を準備する。ステップ２２において、これらのステンレス鋼ワイヤの各々に、例えば、電解被覆法によって銅層（２０２）を被覆する。好ましくは、この層は３から１００μｍの範囲内、例えば、５μｍの厚みを有しているとよい。可能であれば、これらの被覆されたステンレス鋼ワイヤは０．１から１ｍｍの範囲、例えば、０．３５ｍｍの直径まで減径加工されるとよい。ステップ２３において、複数の被覆ワイヤ（例えば、１０００本の被覆ワイヤ）、可能であれば、減径された複数の被覆ワイヤを鉄基外皮材料（２０３）によって包み、５ないし１５ｍｍの範囲内の直径を有する複合ワイヤを得る。
【００３９】
この複合ワイヤ（２０４）を数種類の０．５よりも大きい、例えば、１．５の変形率ε（例えば、ε１、ε２）で減径加工し、次いで、８００ないし１１００℃の範囲内、例えば、１０３０℃で焼鈍する。この熱処理の時間は０．０５から５分の間、例えば、２分である。これらの処理はステップ２４として図示されている。ステップ２５において、複合ワイヤは４．５よりも大きい変形率εで減径加工される。この最終減径加工によって、複合ワイヤの最終径が定まる。最後に、ステップ２６において、マトリックス材料と外皮材料が酸、例えば、硝酸による酸洗いによって除去される。このようにして、例えば、６から１５μｍの範囲の直径を有するステンレス鋼繊維（２０５）が得られるが、これらのステンレス鋼繊維（２０５）は全表面にわたって１００ｎｍの深さにおける銅の拡散は１原子％未満である。
【００４０】
ステンレス鋼ワイヤの変形能および介在物の限界個数が複合ワイヤの変形能に大きく影響を与えることは当業者にとっては明らかである。
【００４１】
本発明によるステンレス鋼繊維は、現在知られている類似のステンレス鋼繊維と比較して、破断強度と破断歪を以下に示すように改善することができる。
【００４２】
以下の表２および図３は本発明によるステンレス鋼繊維（試料３０１ａ、３０１ｂ、および３０１ｃ）および現在知られているステンレス鋼繊維としてＡＩＳＩ３０２合金（試料３０２ａおよび３０２ｂ）とＡＩＳＩ３１６Ｌ合金（試料３０３ａおよび３０３ｂ）の破断強度、破断歪、およびそれらの標準偏差を示している。
【００４３】
【表２】
2004536230.tif 000004
【００４４】
本発明によるステンレス鋼繊維の破断強度（図３の横軸３１０）は２０００ＭＰａよりも大きく、その標準偏差は１８０ＭＰａ未満である。また、本発明によるステンレス鋼繊維の破断歪（図３の縦軸３２０）は１．１％よりも大きく、その標準偏差は０．１５％よりも小さい。
【００４５】
これらの値が現在知られている繊維３０２ａ、３０２ｂ、３０３ａ、および３０３ｂの破断強度、破断歪、およびそれらの標準偏差の値と著しく異なっていることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】２つの焼鈍処理ステップの間の指数ＭＩの関数として表される変形率εを示す図である。
【図２】本発明による好ましい集束伸線法を概略的に示す図である。
【図３】現在知られているステンレス鋼繊維と比較した本発明によるステンレス鋼繊維の破断強度と破断歪を示す図である。
【国際公開パンフレット】
2004536230.tif 000005
2004536230.tif 000006
2004536230.tif 000007
2004536230.tif 000008
2004536230.tif 000009
2004536230.tif 000010
2004536230.tif 000011
2004536230.tif 000012
2004536230.tif 000013
2004536230.tif 000014
2004536230.tif 000015
2004536230.tif 000016
2004536230.tif 000017
2004536230.tif 000018
2004536230.tif 000019
2004536230.tif 000020
2004536230.tif 000021
2004536230.tif 000022
2004536230.tif 000023
2004536230.tif 000024
2004536230.tif 000025
2004536230.tif 000026
2004536230.tif 000027
【国際調査報告】
2004536230.tif 000028
2004536230.tif 000029
2004536230.tif 000030
2004536230.tif 000031