(57)【要約】【課題】  難加工性合金を高周波加熱し、加工する際には線径に対応して高周波加熱コイルや発振周波数を変更する必要がある。【解決手段】  高融点難加工材料であるＩｒを含む合金であり、溶解後にインゴットを作製した後、熱間鍛造工程、熱間溝圧延工程、熱間伸線工程を経て、所定の形状の線材を作製する製造工程において、熱間溝圧延工程および／もしくは熱間伸線工程の加熱方法として管状電気炉及び高周波加熱を用いることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高融点難加工材料であるＩｒを含む合金に対し、熱間鍛造工程、熱間溝圧延工程、熱間伸線工程を経て、Ｉｒ合金の線材を作成する製造方法において、
予め予備加熱したＩｒ合金線材を、高周波加熱装置で高周波加熱することを特徴とするＩｒ合金線材の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記高周波加熱は、熱間伸線工程、又は、熱間溝圧延工程及び熱間伸線工程で用いられることを特徴とするＩｒ合金線材の製造方法。
【請求項３】
請求項１において、前記予備加熱は、管状電気炉、ガス炉、赤外線イメージ炉、又はバーナー加熱のいずれかによることを特徴とするＩｒ合金線材の製造方法。
【請求項４】
請求項１において、前記予備加熱は８００℃であり、前記高周波加熱は１２００℃であることを特徴とするＩｒ合金線材の製造方法。
【請求項５】
請求項１において、前記Ｉｒを含む合金は、９０質量％Ｉｒ−１０質量％Ｒｈであることを特徴とするＩｒ合金線材の製造方法。
【請求項６】
高融点難加工材料であるＩｒを含む合金に対し、熱間鍛造工程、熱間溝圧延工程、熱間伸線工程を経て、前記合金の線材を作成する製造方法により製造されるＩｒ合金線材において、
前記合金線材は、予め予備加熱されたＩｒ合金線材が、高周波加熱装置で高周波加熱されたことを特徴とするＩｒ合金線材。
【請求項７】
請求項６において、前記Ｉｒ合金線材は、９０質量％Ｉｒ−１０質量％Ｒｈであることを特徴とするＩｒ合金線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高融点難加工材のＩｒ合金線材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タングステンやイリジウム等を含む難加工線材の加工には、加工直前にバーナー等にて材料を加熱し、加工する方法が用いられている。また、熱処理により材料のストレスを除去し加工する方法が用いられている。しかし、バーナー等での加熱においては長尺の線材を一定の温度に加熱することは作業者の熟練を要し、製品の出来も安定しないことが多かった。また、イリジウムやタングステンを含有する難加工材は熱処理を施し加工を進めた場合でも、線材の表面割れが多く発生し、直接バーナー等にて加熱する方法に比べ製品歩留りが安定しないことも多い。さらに、難加工線材のその他の加工方法として高周波加熱を用いた加工等が知られている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４６６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
熱間加工において線材を効率よく一定温度に加熱可能な方法は高周波加熱である。高周波加熱の利点は、材料の抵抗による自己発熱であることで、外部から加熱するバーナー等の加熱と比較して熱的な損失が少なく、かつ、周囲に放出される熱を抑えられることである。従って、作業環境の高温化を抑制し、作業者の負担を軽減することができる。高周波加熱において、線材は高周波加熱コイル内部を通過することで加熱されるが、高周波加熱コイルとのクリアランスが小さいほど効率よく加熱できる。線材と高周波加熱コイルのクリアランスを常に小さく保つには、加工する線材の太さに合わせて高周波加熱コイルを交換する必要がある。また、材料の径が小さくなった場合は発振周波数を高くしなければ誘導された電流が打ち消し合い材料を十分に加熱できないため、発振周波数も変化させる必要がある。発振周波数を変化させるには、高周波発振装置を複数用意する必要がある。このため、高周波加熱方式は線材を効率よく一定温度に加熱可能な方法であるが、全ての熱間加工工程に適用するには多大な労力と設備投資を要してきた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明者は上記問題解決の為に鋭意検討をした結果、線材をあらかじめ管状電気炉等の加熱装置にて予備加熱しておき、加熱直後に高周波加熱コイルを通過させ高周波加熱することにより、高周波発振器や加熱コイルの切替に対する労力の低減が可能であるとの知見に至った。
【０００６】
すなわち本発明は、管状電気炉等の加熱装置を通過させ予備加熱した線材を、高周波加熱コイルに通過させて高周波加熱することにより目的の温度に加熱する加熱方式であり、あらかじめ管状電気炉により材料を加熱し、加熱直後に高周波加熱コイルを通過させることにより、高周波加熱コイルの切替や発振周波数の切替に対する労力を低減させた線材の加工方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明において、線材はあらかじめ管状電気炉にて中心部まで一定温度に加熱されているため、材料の高周波加熱コイルとのクリアランスが大きく高周波出力が十分にかからなくとも線材を目的の温度まで加熱可能である。また、材料温度をあらかじめ上昇させていることで、材料の抵抗率が上昇した状態で高周波出力をかけることが可能となり、従来、周波数の変化をさせなければ加熱が困難であった線径の異なる線材も単一の周波数にて加熱が可能となった。また、従来、高周波加熱においては材料の表層に加熱が集中するため、表層と内部との間で金属組織の伸びの差が出来、加工を加えた際に材料表面に微細な割れが出現する場合があったが、本発明による加熱方法を採用することで表層と内部との間の温度差を小さくし、ひずみによる割れを低減させることが可能となった。尚、高周波加熱前の加熱方法としては管状電気炉以外の加熱方式も選択可能であり、ガス炉、赤外線イメージ炉、バーナー加熱等の加熱方式が選択可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の加熱方法の説明図
【図２】比較例の加熱方法の説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
アーク溶解炉にて９０質量％Ｉｒ−１０質量％Ｒｈを溶解し、その後、熱間鍛造加工を経て□１５（１５ｍｍ角）の材料を作製する。さらに、熱間溝圧延加工を経て材料を□２（２ｍｍ角）まで加工を行い、最後に熱間伸線加工を行い、φ０．７（０．７ｍｍ径）の線材を作製した。上記溶解〜熱間伸線の工程の中で熱間溝圧延加工及び熱間伸線加工の加熱源として管状電気炉及び高周波加熱装置を用いて加工を行った。加熱のイメージを図１に示す。材料加熱の際にはまず、管状電気炉１内部に材料を置き、８００℃まで加熱を行う。その後、８００℃まで加熱した材料を、一定速度にて管状電気炉、その後、高周波加熱装置内の高周波加熱コイル２の順に通過させ、１２００℃まで昇温し、加工する。
【実施例２】
【００１１】
アーク溶解炉にて９０質量％Ｉｒ−１０質量％Ｒｈを溶解し、その後、熱間鍛造加工を経て□１５の材料を作製する。さらに、熱間溝圧延加工を経て材料を□２まで加工を行い、最後に熱間伸線加工を行い、φ０．７の線材を作製した。上記溶解〜熱間伸線の工程の中で熱間溝圧延加工の加熱源として管状電気炉及び高周波加熱装置を用い、熱間伸線加工の加熱装置として高周波加熱装置を用いて加工を行った。加熱のイメージを図１に示す。材料加熱の際にはまず、管状電気炉１内部に材料を置き、８００℃まで加熱を行う。その後、８００℃まで加熱した材料を、一定速度にて管状電気炉、その後、高周波加熱装置内の高周波加熱コイル２の順に通過させ、１２００℃まで昇温し、加工する。
【実施例３】
【００１２】
アーク溶解炉にて９０質量％Ｉｒ−１０質量％Ｒｈを溶解し、その後、熱間鍛造加工を経て□１５の材料を作製する。さらに、熱間溝圧延加工を経て材料を□２まで加工を行い、最後に熱間伸線加工を行い、φ０．７の線材を作製した。上記溶解〜熱間伸線の工程の中で熱間伸線加工の加熱源として管状電気炉及び高周波加熱装置を用いて加工を行った。加熱のイメージを図１に示す。材料加熱の際にはまず、管状電気炉１内部に材料を置き、８００℃まで加熱を行う。その後、８００℃まで加熱した材料を、一定速度にて管状電気炉、その後、高周波加熱装置内の高周波加熱コイル２の順に通過させ、１２００℃まで昇温し、加工する。
【００１３】
いずれの実施例においても、高周波加熱前の加熱方法としては管状電気炉以外の加熱方式（ガス炉、赤外線イメージ炉、バーナー加熱等）が選択可能である。高周波加熱における目標加熱温度に対して、高周波加熱前に予め線材の中心部まで一定温度に予備的に加熱することで、高周波加熱コイルの切替や発振周波数の切替に対する労力を低減すると共に、表層と内部との間で金属組織の伸びの差を抑えて、加工の際のひずみによる材料表面の微細な割れを低減させることが可能となった。
【００１４】
なお、実施例においては管状電気炉での加熱温度を８００℃、高周波加熱装置での加熱温度を１２００℃として説明したが、本発明が想定する温度はこれらに限られるものではなく、上述の効果が生じる温度であれば、どのような温度であってもよい。
【００１５】
本発明の比較例を説明する。
【００１６】
比較例１
まず、アーク溶解炉にて９０質量％Ｉｒ−１０質量％Ｒｈを溶解し、その後、熱間鍛造加工を経て□１５の材料を作製する。さらに、熱間溝圧延加工を経て材料を□２まで加工を行い、最後に熱間伸線加工を行い、φ０．７の線材を作製した。上記溶解〜熱間伸線の工程の中で熱間溝圧延加工及び熱間伸線加工の加熱源として高周波加熱装置を用いて加工を行った。加熱のイメージを図２に示す。材料加熱の際には、一定速度にて高周波加熱コイル３を通過させ、材料を１２００℃まで加熱し、加工する。
【００１７】
本発明の実施例及び比較例について、熱間溝圧延工程及び熱間伸線工程における高周波加熱コイル交換回数及び高周波発振装置交換回数を表１に示す。
【００１８】
また、本発明の実施例及び比較例について熱間溝圧延加工終了時及び熱間伸線加工終了時の材料を厚さ１ｍｍにてワイヤソーによる切断を行い、１００本について断面の割れの確認を行い割れの発生している本数を１００で割ることにより、比較例及び実施例における割れの発生率を算出した。その結果を表２に示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
【表２】
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表１の結果から本発明の実施例が比較例と比べ明らかに高周波加熱コイルの交換回数と高周波発信装置の交換回数が少なくなっていることが分かる。また、表２の結果から本発明の実施例は比較例と比べ線材断面の割れの発生率が低くなっていることがわかる。
【００２１】
以上、本発明によれば熱間溝圧延工程及び熱間伸線工程における高周波加熱コイルや高周波発振装置の切替に対する労力を低減する効果を有する。また、高周波発振装置の低減も可能となるため、設備投資を抑え、従来よりも低コストにて高周波加工を行うことを可能とする。
【符号の説明】
【００２２】
１  管状電気炉
２  高周波加熱コイル
３  線材
【図１】
2017113800.tif 000005
【図２】
2017113800.tif 000006