(57)【要約】  少なくとも１つの延性第１相の鞘と、前記鞘と異なる組成の粒子を含む芯とを含む複合体から形成されたろう付け合金ワイヤであって、  ・前記鞘は絶対温度のアニール温度を有し、  ・前記粒子は、前記鞘の前記アニール温度を少なくとも２０％超える融点を有し、  ・前記粒子は、２５重量％以下が２５μｍ未満のサイズの粒子を含む粒度分布を有し、  ・前記粒子は離散的である、ろう付け合金ワイヤ。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの延性第１相の鞘と、前記鞘と異なる組成の粒子を含む芯とを含む複合体から形成されたろう付け合金ワイヤであって、
・前記鞘は絶対温度のアニール温度を有し、
・前記粒子は、前記鞘の前記アニール温度を少なくとも２０％超える融点を有し、
・前記粒子は、２５重量％以下が２５μｍ未満のサイズの粒子を含む粒度分布を有し、
・前記粒子は離散的であり、
前記複合体の全体的な組成は、低延性合金組成に等しい、ろう付け合金ワイヤ。
【請求項２】
前記粒子は、４：１未満のアスペクト比を有する、請求項１に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項３】
前記粒子は、２：１未満のアスペクト比を有する、請求項２に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項４】
前記粒子は、３：２未満のアスペクト比を有する、請求項３に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項５】
前記粒子は、前記鞘の前記アニール温度を少なくとも３０％超える融点を有する、請求項１〜４の何れか一項に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項６】
前記粒子は、前記鞘の前記アニール温度を少なくとも４０％超える融点を有する、請求項５に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項７】
前記粒子は低延性粒子である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項８】
前記粒子は、５重量％未満のフリー金属含有量を有する、請求項に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項９】
前記粒子は、０．７を超える凸状を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項１０】
前記粒子は、０．８を超える凸状を有する、請求項９に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項１１】
前記粒子は、０．８を超える凸状を有する、請求項１０に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項１２】
前記低延性組成は、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金、銅系合金、銀系合金、金系合金、パラジウム系合金、ニッケル系合金、及びコバルト系合金を含む群から選択される合金である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項１３】
前記ろう付け合金ワイヤは、アニールされたワイヤである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項１４】
前記ワイヤは環状である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項１５】
前記ワイヤは、１ｍｍ未満の直径を有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項１６】
前記ワイヤは、０．５ｍｍ未満の直径を有する、請求項１５に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項１７】
前記ワイヤは、０．２５ｍｍ未満の直径を有する、請求項１６に記載のろう付け合金ワイヤ。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一項に記載のろう付け合金ワイヤを形成する方法であって、
ａ）少なくとも１つの延性第１相の鞘と、前記鞘と異なる組成の粒子を含む芯とを含む複合体のプリフォームを提供すること（ここで、
・前記鞘は絶対温度のアニール温度を有し、
・前記粒子は、前記鞘の前記アニール温度を少なくとも２０％超える融点を有し、
・前記粒子は、２５重量％以下が２５μｍ未満のサイズの粒子を含む粒度分布を有し、
・前記粒子は離散的であり、
前記複合体の全体的な組成は、低延性合金組成に等しい）、及び
２つ以上の縮小工程において、前記プリフォームの長さを増大させつつ前記プリフォームの直径を縮小させて前記ワイヤを形成すること
を含み、１つ以上のアニール工程を前記２つ以上の縮小工程の間に提供し、前記鞘に対して延性を回復させる、方法。
【請求項１９】
前記２つ以上の縮小工程は、１つ以上のスウェージング工程を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記２つ以上の縮小工程は、１つ以上のロール延伸工程を含む、請求項１８又は１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記２つ以上の縮小工程は、１つ以上の深絞り工程を含む、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記２つ以上の縮小工程は、スウェージング、ロール延伸及び深絞りの群から選択される２つ以上の異なる縮小工程の組み合わせを含む、請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記プリフォームの材料は、前記１つ以上の縮小工程の前に脱気される、請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記１つ以上の延性第１相は、直径で５％以上縮小する前記複合体の絞り加工を可能にするのに十分な割合で存在する、請求項１８〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
部品に接合するために請求項１〜１７のいずれか一項に記載のろう付け合金ワイヤを使用して物品を形成することを含む、炉内ろう付け方法。
【請求項２６】
請求項２５の方法によって製造されたろう付け接合部を含む物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ろう付け及び半田付け合金のワイヤ及び形状品、並びにろう付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ろう付けは、溶加材がその融点を超えて加熱され、部品を溶解させることなく毛細管現象によって２つ以上の緊密な部品の間に分配される接合方法である。最善の結果のために、接合される部品との有害反応を減少するように溶加材の化学組成が選択される。ろう付けは、４５０℃超過で起こるプロセスとして米国溶接協会（ＡＷＳ）によって定義され、半田付けは、４５０℃未満のものとして定義される。本発明は、ろう付け及び半田付けの用途の両方を包含するが、言語経済のために、ろう付けという用語は、以下の両方のプロセスのために用いられる。
【０００３】
ろう付けは、幾つかの様々な方法で行われる。例えば、
・トーチろう付け−ロッド又はワイヤ状であることが多い溶加材を接合部に適用し、トーチで溶融する。
・ブレーズ溶接−毛細管現象に依存せず、溶加材の流れだけに依存する。
・炉内ろう付け−溶加材を接合部に配置するか又は接合部に近接して配置し、部品と溶加材との組立品を炉に配置し、溶加材を溶融及び流動させて部品間の接合部を作製する。
【０００４】
様々な用途については、
・接合される部品（それらは、ろう付け温度で溶融しない必要がある）の性質に応じて様々なろう付け温度が適用される、
・部品の化学組成と適合するために、様々な化学的構成が要求される（回避又は最小化する必要がある腐食に至ることがある部品との有害反応及び化学結合が存在しないことが必要である）、
・様々な物理的特性が要求される（例えば、部品の熱膨張係数と適合するように、又は部品が様々な材料から形成される場合、接合部にわたって特性のグラデーションを与えるように）。
【０００５】
したがって、ろう付けされる材料の必要性を満たすための合金の選択の範囲は、ろう付け製品のための適切な化学組成の材料を選択することをもたらすことが多いけれども、ろう付け作業のための比較的乏しい取扱物理的特性をもたらす。特に、妥当なレベルの延性を示さない合金のワイヤ及び形状物は、いくつかの用途で取扱い難くなり、破損する傾向がある。
【０００６】
例えば、ガスタービン製造用の炉内ろう付け燃料ノズル部品に関して、延性があり且つ高温及び腐食に耐える溶加材が要求される。［延性は、引張応力下での破壊なしに変形させる材料の能力である。］
【０００７】
ワイヤは絞り加工（drawing process）又は圧延加工（rolling process）によって典型的に製造され、これらの両方の加工は合金の加工硬化をもたらし得る。延性の損失及び破断の原因となる該硬化を取り除くために、熱アニール工程が使用されてもよい。しかしながら、これは、ワイヤの化学的性質の観点から常に実行可能であるわけではない。例えば、銅は、如何なるアニールなしに、所与の縮小比でのいくつかの工程を通して、事実上如何なるワイヤサイズに絞られ得る。しかしながら、そのアニール条件でさえ、鋳鉄は、破断前に実用的な縮小を許容しない。
【０００８】
ノズル製造において、ほとんどの接合部は、接合部に組み込まれる溶加材を予め配置し、接合部を通した毛細管流動を示すためにビジュアルフィレット（visual fillet）を形成することを可能にするように設計される。合金が様々な位置に予め配置される接合部設計のバリエーションがある（例えば、接合部の上部、中央、底部）。
【０００９】
図１において、チューブ１はフランジ２内に配置される。チューブ１は、ろう付けリング４を受け入れるために加工された溝３を有する。ろう付けリングには、溝にはめ込むために十分な柔軟性及び記憶能力が典型的に必要である。ろう付け後、Ｘ線と共に、ほとんどの検査基準が、ろう付け後の接合部５でろう付けのビジュアルフィレット（visual braze fillet）を要求する。これは、合金が適切に溶解し、接合部の全体で適格な毛細管流動があることを暗示している。
【００１０】
いくつかのケース（薄肉チューブ）においては、ＯＤリングを受け入れるためにフランジに溝が加工される。図２は、このような構成を示し、参照番号は、図１と同じ意味を有する。
【００１１】
両方のケースにおいて、脆弱なろう付けリング４は、溝３との関係において問題を引き起こし、破損する傾向にあるだろう。ろう付けリングの材料は、破損なしに設置されるべき十分な弾力性を示すことが望ましく、このような弾力性は、延性ろう付け合金によって与えられる。
【００１２】
他のろう付け接合部は、同様の方法で、リング、ワイヤ又はワイヤ形状物を利用する。
【００１３】
金含有合金は、適切な延性、及び高温及び腐食に対する耐性をもち、Ｘ線非破壊試験を可能にする高密度を更に有するため、ノズル製造において典型的に使用されている。現在使用されているのは、金、又は金及びパラジウム（例えば、Ａｕ７０／Ｎｉ２２／Ｐｄ８−数値は重量パーセントを示す）などの高レベルの貴金属を有する合金である。
【００１４】
ワイヤに形成するのに十分な延性がなく、ペーストとして供給される他の貴金属含有合金群（例えば、Ａｕ８８／Ｇｅ１２又はＡｕ８０／Ｓｎ２０）がある。
【００１５】
典型的に、低延性は、少なくとも、合金成分から形成される金属間化合物の形成のせいである。
【００１６】
非常に高い金含有量をもつ合金についてでさえ、存在する他の元素の性質に応じて脆化が起こり得る。例えば、Ａｕ−Ｓｎ合金は、金（延性相）の大部分を消費して脆い金属間相を形成する金リッチ金属間（Ａｕ１０Ｓｎ）相の形成のため、Ｓｎの１％添加によって潜在的に脆くなる。
【００１７】
粉末ろう付け合金を含むペーストは、このような低延性「脆弱」合金を用いるための１つの現在の選択肢であるけれども、ペーストはろう付けされる部品に適用することが難しく、そして最終的なろう付け製品の検査要件のために好ましくない。
【００１８】
また、ＡｕＳｎにおいて「熱延」箔及び押出ワイヤもある。これらの製品は、脆弱であり、共動することが難しい。
【００１９】
金合金は、炉内ろう付けで用いられる唯一の合金ではない。溶加材用の最適な化学組成が、問題となっている用途のための所望の延性を有さない他の用途がある。これが当てはまるかもしれない他のろう付け合金組成としては、以下のものが挙げられる。
・アルミニウム合金：ろう付け可能なアルミニウム系金属を接合するために使用される。
・マグネシウム合金：マグネシウム系金属を接合するために使用される。
・銅合金：炭素及び合金鋼、ステンレス鋼、銅及びニッケル合金のろう付け。
・銀系合金：ほとんどの鉄及び非鉄合金（アルミニウム及びマグネシウムを除く）を接合するために使用される。
・金系合金：鉄、コバルト及びニッケル系金属をろう付けするために使用される。
・ニッケル系合金：仕様書が耐腐食性及び高温サービス性を要求する場合に一般的に使用される。
・コバルト系合金：コバルト系材料又は高コバルト含有量をもつ材料をろう付けするために使用される。
【００２０】
この明細書において、「アルミニウム合金」、「マグネシウム合金」などという表現は、指定された成分（それぞれアルミニウム及びマグネシウム）が、合金中で最も大きい重量割合にて存在することを意味する。
【００２１】
特定の低延性合金のろう付けリングを製造する公知の方法は、以下のものを含む。
・ニッケル合金に関して、延性合金のリングを作り、次に合金の表面にホウ素を拡散させて最終的なろう付け合金組成を得る。
・焼結製品としてリングを形成する。
最初のアプローチでの問題は、リングが適用中に曲がる場合に、合金のホウ素リッチ表面が剥げ落ちることがある点である。第２の方法での問題は、焼結形態ではリングが脆く、適用中に破損し得る点である。
【００２２】
溶接において、有芯ワイヤ（cored wire）を使用することが知られている。米国特許第４８００１３１号は、電極を溶接して過熱を防止するため、化学分析の調整を許容するため、純度を改善するため、又は揮発性成分を保護するために、このようなワイヤが公知であると提案している。米国特許第４８００１３１号は、このようなワイヤがろう付けで用いられ得ることを提案しているけれども、ろう付けの例を与えていない。
【００２３】
有芯ワイヤは、ＭＩＧろう付け（特開平６−２２６４８６号公報及び特開平６−２６９９８５号公報）で使用するために提案されている。ＭＩＧろう付け（金属不活性ガス）は、不活性雰囲気下、消耗可能なワイヤ電極と、接合されるべき部品との間に電気アークを形成し、電極を溶解させるが部品は溶解させない方法である。有芯ワイヤを使用するためのこれらの文献で与えられた理由は、ろう付けを通した燃焼のリスクを低減し、アークを安定化させることを含む。
【００２４】
ろう付け合金ワイヤが、少なくとも１つの延性第１相と少なくとも１つの他の相とを含む複合体から形成され、複合体の全体組成が低延性合金組成と等しいなら、低延性合金組成を有するろう付け合金ワイヤを持つろう付けが容易になることは公知である。
【００２５】
例えば、
・国際公開第２００８／０７９９７４号は、粉末芯を繰返し焼結して細分化させることによって製造される溶接用のワイヤ様プリフォームを開示する。
・米国特許第２８６２８４４号は、ホウ化クロムの芯をもつニッケルコーティングと、任意に粉末Ｃｏｌｍｏｎｏｙ＃６合金とを含む複合ろう付け材料を開示する。Ｃｒ２Ｂ、Ｃｒ５Ｂ３、ＣｒＢ、Ｃｒ３Ｂ４，ＣｒＢ２の全ての相は、１８００℃を超える融点又は熱分解温度を有する。しかしながら、米国特許第２８６２８４４号で言及された「ホウ化クロム」は約１６５０℃（３０００°Ｆ）の融点を有し、この融点はクロム金属とＣｒ２Ｂとの間の共晶組成か又はそれに近いものと一致することに留意すべきである。クロム金属とＣｒ２Ｂとの間の共晶組成としては、米国特許第２８６２８４４号のホウ化クロムが、その微細構造中に遊離クロム金属を含有するであろう。
・米国特許第２８８８７４０号は、金属及び／又はホウ素を含む半金属を含む粉末芯をもつ延性鞘からのワイヤの製造を開示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
上記の文献はいずれも、繰返し焼結して細分化させた比較的剛性の芯を有する（国際公開第２００８／０７９９７４号）か、又は芯中の粒子に圧縮能（compressibility）／変形能／延性を与える金属を含む（米国特許第２８６２８４４号及び米国特許第２８８８７４０号）。
【００２７】
このような材料の全てからワイヤを製造することに伴う問題は、伸線加工が攻撃的であり、鞘が避ける傾向を有することである。したがって、約１ｍｍ未満の直径をもつワイヤを提供することが難しい。
【００２８】
ろう付け合金がワイヤ（特に、１ｍｍ未満の直径をもつワイヤ）に十分に絞られるのを可能にすることを要求するものは、コアが、離散的であり、且つ形成工程中にワイヤ鞘に過度な応力を課し得る「塊（lumps）」を形成するために凝集するというよりも絞り工程中に流動し得る自由流動性粒子を含むことにある点に出願人は気付いた。
【００２９】
粒子が凝集し得る１つのメカニズムは、伸線／アニール工程中で行われる温度での焼結によるものである。焼結は、鞘のアニール温度に比べて高い融点（例えば、鞘の絶対温度でのアニール温度の２０％、３０％、４０％以上の温度）を有する粉末を与えることによって妨げられ得る。
【００３０】
「鞘のアニール温度」とは、適当な時間内（例えば６時間未満、好ましくは３時間以内）で、加工硬化が起こった後に延性を鞘に回復させるであろう温度のことを意味する。非加熱処理可能なニッケル系合金のための典型的な温度−時間レジームは、約５３８〜８１５℃（１０００〜１５００°Ｆ）の間で０．５時間〜３時間である。延性を完全に回復させるための典型的な温度−時間窓は、約７０４〜７８８℃（１３００〜１４５０°Ｆ）で２〜３時間である。アニール温度は、反対のバーガーズベクトルの消去又は結晶粒界若しくは結晶表面への融合によって打ち消し合うための冷間加工で発生する転位を可能にする温度として一般に定義される。微細構造レベルでは、変形した金属又は合金を昇温にさらすことにより、一連の３つの独特な物理プロセス：回復、再結晶及び結晶粒成長を引き起こす。回復及び再結晶は延性を取り戻すのに十分であり、これらのプロセスは変形される金属又は合金の融点の約半分の温度で起こる。
【００３１】
また、微細材料は粗粒材料よりも容易に焼結するので、焼結は低割合の「微粒子」を有する粉末を与えることを妨げ得る。
【００３２】
粉末が凝集し得る他のメカニズムは、延性相が変形して粒子の冷間溶接を引き起こすような延性相を含む粉末の圧縮によるものである。変形は、低延性粉末、特に、低フリー金属（free metal）含有量（例えば、１５体積％未満、又は１０体積％未満、又は５体積％未満、又は２体積％未満、又は１体積％未満、又は０．５体積％未満）を有する粉末を提供することによって妨げられ得る。
【００３３】
粉末が凝集し得る更なる他のメカニズムは、機械的結合を形成するための連結によるものである。連結は、低アスペクト比（例えば、４：１未満、又は２：１未満、又は３：２未満）を有する略球状の粉末を提供することによって妨げられ得る。
【００３４】
また、連結は、比較的平滑な表面、例えば、０．７超過、好ましくは０．８超過、より好ましくは０．９超過の凸部を有する粉末を提供することによっても妨げられ得る。凸部は、粒子の像（粒子像によって与えられるような２Ｄ表面での粒子の画像を包囲する仮想弾性バンド（imaginary elastic band）の類推によって典型的に作り出される）の凸包外周（convex hull perimeter）を計算し、粒子の実際の外周を測定し、以下の式によって凸部を決定することによって伝統的に計算される。
凸部＝凸包外周／実際の外周
【課題を解決するための手段】
【００３５】
したがって、本発明は、少なくとも１つの延性第１相の鞘と、前記鞘と異なる組成の粒子を含む芯とを含む複合体から形成されたろう付け合金ワイヤであって、
・前記鞘は絶対温度のアニール温度を有し、
・前記粒子は、前記鞘の前記アニール温度を少なくとも２０％超える融点を有し、
・前記粒子は、２５重量％以下が２５μｍ未満のサイズの粒子を含む粒度分布を有し、
・前記粒子は離散的であり、
前記複合体の全体的な組成は、低延性合金組成に等しい、ろう付け合金ワイヤを提供する。
【００３６】
さらに、添付の特許請求の範囲（参照によって本明細書中に援用される）に記載されるように、このようなろう付け合金ワイヤを形成する方法、ろう付け方法、及びろう付け物品をが提供される。
【００３７】
「延性第１相」とは、ワイヤとして絞り加工し、従来の伸線装置を用いて直径を５％以上縮小することができる十分な延性の相を意味する。このような縮小は、少なくとも１つの実用的な縮小、及びそれに続く各縮小工程で材料を連続的にアニールすることによる更なる縮小を許容するのに十分である。
【００３８】
典型的な従来の絞りプロセスは、大きな伸線機（drawing mills）又はスウェージング加工機で大きな（例えば、２５ｍｍ（１．０インチ）直径のロッドワークを約５ｍｍ（９．２インチ）まで下げる初期縮小を含む。さらに、より細いワイヤへの絞り加工は、ダウンベンチ（downbench）、ブルブロック（Bull block）又はステップドコーンマルチパス型伸線装置（stepped-cone multiple-pass type-wiredrawing equipment）で典型的に行われる。
【００３９】
「低延性合金組成」とは、ワイヤとして絞り加工し、従来の伸線装置を用いて直径を１％以上縮小することができる不十分な延性の相を意味する。
【００４０】
本発明の更なる特徴は、特許請求の範囲から明らかであり、図面を参照することによって下記で例示される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】フランジと切欠きチューブとの間のろう付け接合部の概略断面図である。
【図２】切欠きフランジとチューブとの間のろう付け接合部の概略断面図である。
【図３】本発明に対してろう付けワイヤを製造する直径の縮小のためのプリフォームの概略断面図である。
【図４】図３のプリフォームにおいて芯粉末成分を脱気する装置を概略的に示す。
【図５】図３のプリフォームをワイヤに縮小するのに使用され得るワイヤ形成方法の工程を概略的に示す。
【図６】有芯ワイヤを調製するのに使用するプリフォームの断面図を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明は、
・少なくとも１つの延性第１相の鞘と、該鞘と異なる組成の粒子を含む芯とを含む複合体から形成されたろう付け合金ワイヤ
・少なくとも１つの延性第１相の鞘と、該鞘と異なる組成の粒子を含む芯とを含む複合体を絞り加工し、該ろう付け合金ワイヤを形成する方法
・該ろう付け合金ワイヤを用いる炉内ろう付け方法
・該方法から形成されるろう付け部品
を包含する。
【００４３】
鞘と異なる組成の粒子は、脆い合金、元素又は化合物を含むことができ、また、１種以上の金属間化合物を含むことができる。
【００４４】
ろう付け合金ワイヤは、ろう付けされる１つ以上の部品の溝でのはめ込みに適したリング又は形状物の形状で与えられる。
【００４５】
炉内ろう付けは、真空ろう付けであることができる。
【００４６】
炉内ろう付けについて、典型的なワイヤ直径は、０．０１０〜０．０４０インチ（０．２５〜１ｍｍ）であるが、この範囲外のサイズでも使用可能である。
【００４７】
低延性合金組成は、１つ以上の下記の組成を含む低延性合金であることができ、該組成は、溶加材をろう付けするものとしてＡＷＳろう付けハンドブックにろう付け合金として示される組成に基づくが、低延性である該合金に限定される。
【００４８】
本発明は、これらの合金に限定されず（例としてのみであり）、本発明は、新しい合金組成を実現可能にすることが予期される。
【００４９】
＜典型的な合金組成＞
（アルミニウム系合金）
５９．５〜９７．５％のＡｌと、
（０〜２０）％のＳｉ
（０〜１０）％のＣｕ
（０〜５）％のＭｇ
（０〜２）％のＢｉ
（０〜１）％のＦｅ
（０〜０．５）％のＺｎ
（０〜０．５）％のＭｎ
（０〜０．５）％のＣｒ
（０〜０．５）％のＴｉ
の１種以上とを含み、
Ａｌ＋Ｓｉ＋Ｃｕ＋Ｍｇ＋Ｂｉ＋Ｆｅ＋Ｚｎ＋Ｍｎ＋Ｃｒ＋Ｔｉ≧９９．５％であり、
残部が不純物である低延性合金組成。
【００５０】
（マグネシウム系合金）
６７．５〜９９％のＭｇと、
（０〜２０）％のＡｌ
（０〜５）％のＺｎ
（０〜５）％のＭｎ
（０〜１）％のＣｕ
（０〜１）％のＳｉ
の１種以上とを含み、
Ｍｇ＋Ａｌ＋Ｚｎ＋Ｍｎ＋Ｃｕ＋Ｓｉ≧９９．５％であり
残部が不純物である低延性合金組成。
【００５１】
（銅系合金）
４３．５〜９７．６％のＣｕと、
（０〜３５）％のＡｇ
（０〜１０）％のＰ
（０〜１０）％のＳｎ
（０〜１）％のＳｉ
の１種以上とを含み、
Ｃｕ＋Ａｇ＋Ｐ＋Ｓｎ＋Ｓｉ≧９９．５％であり、
残部が不純物である低延性合金組成。
【００５２】
≦９７．６％のＣｕと、
（０〜３５）％のＡｇ
（０〜３５）％のＺｎ
（０〜２０）％のＣｄ
（０〜５）％のＮｉ
（０〜５）％のＭｎ
の１種以上とを含み、
Ｃｕ≧Ａｇ、
Ｃｕ≧Ｚｎ、及び
Ｃｕ＋Ａｇ＋Ｚｎ＋Ｃｄ＋Ｎｉ＋Ｍｎ≧９９．５であり、
残部が不純物である低延性合金組成。
【００５３】
≦９７．６％のＣｕと、
（０〜４０）％のＡｕ
（０〜２０）％のＮｉ
（０〜２０）％のＰｄ
（０〜２０）％のＭｎ
（０〜５）％のＴｉ
の１種以上とを含み、
Ｃｕ≧Ａｕ、
Ｃｕ≧Ｎｉ、
Ｃｕ≧Ｐｄ、
Ｃｕ≧Ｍｎ、及び
Ｃｕ＋Ａｕ＋Ｎｉ＋Ｐｄ＋Ｍｎ＋Ｔｉ≧９９．５％であり、
残部が不純物である低延性合金組成。
【００５４】
（銀系合金）
≦９０％のＡｇと
（０〜３５）％のＣｕ
（０〜３０）％のＺｎ
（０〜２５）％のＣｄ
（０〜１５）％のＳｎ
（０〜１０）％のＭｎ
（０〜１０）％のＮｉ
（０〜１）％のＬｉ
の１種以上とを含み、
Ａｇ≧Ｃｕ、
Ａｇ≧Ｚｎ、
Ａｇ≧Ｃｄ、及び
Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｚｎ＋Ｃｄ＋Ｓｎ＋Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｌｉ≧９９．５％であり、
残部が不純物である低延性合金組成。
【００５５】
９０％のＡｇと、
（０〜５０）％のＣｕ
（０〜２５）％のＰｄ
（０〜１５）％のＩｎ
（０〜１５）％のＳｎ
（０〜１）％のＮｉ
の１種以上とを含み、
Ａｇ≧Ｃｕ、
Ａｇ≧Ｐｄ、
Ｉｎ＋Ｓｎ≧２％
任意にＩｎ＋Ｓｎ≦１１％、及び
Ａｇ＋Ｃｕ＋Ｐｄ＋Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｎｉ≧９９．５％であり、
残部が不純物である低延性合金組成。
【００５６】
（金系合金）
≦９９％のＡｕと、
（０〜３０）％のＮｉ
（０〜３０）％のＰｄ
（０〜２０）％のＭｎ
（０〜１０）％のＣｒ
（０〜１０）％のＡｇ
（０〜５）％のＢ
（０〜５）％のＧｅ
（０〜５）％のＰ
（０〜５）％のＳｉ
（０〜５）％のＴｉ
（０〜５）％のＹ
の１種以上とを含み、
Ａｕ≧Ｎｉ、
Ａｕ≧Ｐｄ、
Ａｕ≧Ｍｎ、
Ｂ＋Ｇｅ＋Ｐ＋Ｓｉ＋Ｔｉ≧０．５％、及び
Ａｕ＋Ｎｉ＋Ｐｄ＋Ｍｎ＋Ｃｒ＋Ａｇ＋Ｂ＋Ｇｅ＋Ｐ＋Ｓｉ＋Ｔｉ＋Ｙ≧９９．５であり、
残部が不純物である低延性合金組成。
【００５７】
≦９９％のＡｕと、
（０〜５０）％のＣｕ
（０〜２０）％のＡｇ
（０〜２０）％のＳｎ
（０〜１５）％のＩｎ
（０〜１５）％のＧｅ
の１種以上とを含み、
Ａｕ≧Ｃｕ、
Ａｕ＞Ａｇ、
Ａｕ＞Ｓｎ、
Ｓｎ＋Ｉｎ＋Ｇｅ≧０．５％、及び
Ａｕ＋Ｃｕ＋Ａｇ＋Ｓｎ＋Ｉｎ＋Ｇｅ≧９９．５％であり、
残部が不純物である低延性合金組成。
【００５８】
（パラジウム系合金）
≦９９％のＰｄと、
（０〜５０）％のＣｏ
（０〜２５）％のＣｒ
（０〜１０）％のＳｉ
（０〜５）％のＷ
（０〜５）％のＣｕ
（０〜５）％のＦｅ
（０〜５）％のＭｏ
（０〜５）％のＮｂ
（０〜５）％のＢ
の１種以上とを含み、
Ｐｄ≧Ｃｏ、
Ｐｄ≧Ｃｒ、
Ｐｄ≧Ｓｉ、
Ｓｉ＋Ｂ≧０．５％、任意に≧５％
Ｐｄ＋Ｃｏ＋Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ｗ＋Ｃｕ＋Ｆｅ＋Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｂ≧９９．５％であり、
残部が不純物である低延性合金組成。
【００５９】
≦９９％のＰｄと、
（０〜５０）％のＮｉ
（０〜２５）％のＣｒ
（０〜１０）％のＳｉ
（０〜５）％のＷ
（０〜５）％のＣｕ
（０〜５）％のＦｅ
（０〜５）％のＭｏ
（０〜５）％のＮｂ
（０〜１）％のＢ
の１種以上とを含み、
Ｐｄ≧Ｎｉ、
Ｐｄ≧Ｃｒ、
Ｐｄ≧Ｓｉ、
Ｓｉ＋Ｂ≧０．５％、任意に≧５％、
Ｐｄ＋Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｓｉ＋Ｗ＋Ｃｕ＋Ｆｅ＋Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｂ≧９９．５％であり、
残部が不純物である低延性合金組成。
【００６０】
（ニッケル系合金）
≦９８％のＮｉと、
（０〜４０）％のＰｄ
（０〜３０）％のＣｒ
（０〜２５）％のＭｎ
（０〜２０）％のＷ
（０〜１５）％のＳｉ
（０〜１５）％のＰ
（０〜５）％のＢ
（０〜５）％のＣｕ
（０〜５）％のＦｅ
（０〜５）％のＭｏ
（０〜５）％のＮｂ
の１種以上とを含み、
Ｎｉ≧Ｐｄ、
Ｎｉ≧Ｃｒ、
Ｎｉ≧Ｍｎ、
Ｎｉ≧Ｗ、
Ｎｉ≧Ｓｉ、
Ｎｉ≧Ｐ、
Ｂ＋Ｓｉ＋Ｐ≧０．５％、任意に≧５％、
Ｐｄ＋Ｎｉ＋Ｃｒ＋Ｍｎ＋Ｗ＋Ｓｉ＋Ｐ＋Ｂ＋Ｃｕ＋Ｆｅ＋Ｍｏ＋Ｎｂ≧９９．５％であり、
残部が不純物である低延性合金組成。
【００６１】
（コバルト系合金）
≦９９％のＣｏと、
（０〜３０）％のＣｒ
（０〜２５）％のＭｎ
（０〜２０）％のＷ
（０〜１５）％のＳｉ
（０〜１５）％のＰ
（０〜５）％のＢ
（０〜５）％のＣｕ
（０〜５）％のＦｅ
（０〜５）％のＭｏ
（０〜５）％のＮｂ
の１種以上とを含み、
Ｃｏ＞Ｃｒ、
Ｃｏ＞Ｍｎ、
Ｃｏ＞Ｗ、
Ｃｏ＞Ｓｉ、
Ｃｏ＞Ｐ
Ｂ＋Ｓｉ＋Ｐ≧０．５％、任意に≧５％
Ｃｏ＋Ｃｒ＋Ｍｎ＋Ｗ＋Ｓｉ＋Ｐ＋Ｂ＋Ｃｕ＋Ｆｅ＋Ｍｏ＋Ｎｂ≧９９．５％であり、
残部が不純物である低延性合金組成。
【実施例】
【００６２】
以下は、本発明の典型的な実施例である。
【００６３】
（実施例１）
上記したように、Ａｕ−Ｓｎ合金は、金（延性相）の大部分を消費して脆い金属間相を形成する金リッチ金属間（Ａｕ１０Ｓｎ）相の形成のため、Ｓｎの１％添加によって潜在的に脆くなるであろう。
典型的な金−スズ合金は、８５重量％のＡｕ、１５重量％のＳｎの組成を有することができ、ワイヤに形成するのに十分に延性ではないだろう。このＡｕ−Ｓｎ合金については、金属間粉末が生成され（例えば、ＡｕＳｎ２金属間）、金リッチ延性材料と組み合わせられて金属間と延性相との複合体を生成することができる。
例えば、ＡｕＳｎ２金属間は、全体で８５重量％のＡｕ、１５重量％のＳｎの組成を有する複合体を生成するための割合でＡｕ鞘に封入される。この複合体は、次に、従来の方法及び装置を用いて絞り加工されて８５重量％のＡｕ、１５重量％のＳｎのワイヤを製造することができる。Ａｕは、主要な相であり、したがって、形成プロセスのための十分な延性を保持するであろう。
【００６４】
（実施例２）
Ａｕ９２−Ｓｎ８重量％合金を検討する。
従来の重力鋳造で直面するゆっくりした固化の平衡条件下、固化した鋳放し合金は、約２重量％のＳｎと金属間化合物Ａｕ５Ｓｎ（ξ’）とを含有するＡｕ（α）中にＳｎの固溶体からなるであろう。
Ｓｎ分布は、合金材料内でかなり均一であることが予期されるけれども、２つの成分の相対体積分率（表１の第２行を参照）は、合金が本質的に脆くなるようなものである
延性材料を得ることが可能な溶液は、Ｓｎ粉末が、その後の伸線作業のためにＡｕ鞘内に入れられる有芯構造を設計しているであろう。このような構造は、実行可能な製品であるが、恐らく低体積分率のＳｎを与えるＳｎの不均一分布をもつものを製造するであろうことが予期される（表１の第３行を参照）。
或いは、良好なＳｎ分布と改善された延性との両方が達成され得るような２成分合金を設計することができる。この特定のケースのために、柔軟なＡｕ鞘と、Ａｕ及びＳｎの等原子化合物（equiatomic compound）（例えば、金属間ＡｕＳｎ（δ））とからなる有芯構造は、２つの化合物の相対体積分率に基づいて、Ｓｎの大幅に改善された分布をもつ、その後の絞り加工作業用の比較的延性の原料を製造することが予期される（表１の第４行を参照）。
【００６５】
【表１】
2017511753.tif 000002
【００６６】
以上のように、表１の第３行及び第４行として示されるケースの両方において、延性成分Ａｕが多い。このような組成の複合体製品は、ワイヤに加工されるように十分な延性があるべきである。
【００６７】
（実施例３）
工業用ガスタービン用のノズルなどの用途に関し、適切な延性を有するものとして、典型的にＡｕ７０／Ｎｉ２２／Ｐｄ８合金が用いられる。
本発明は、金が少ないか又は金を含まない低延性合金、例えば、Ｎｉ５７．１／Ｐｄ３０／Ｃｒ１０．５／Ｂ２．４を使用することができるであろう。このような合金は、例えば、低延性相中にＣｒ及びＢをもつ、延性のためのＰｄ／Ｎｉリッチ相の複合体として製造することができる。所与の組成について、低延性及び延性相の様々な混合物が、使用されることができ、Ａｕ−Ｓｎ合金のために上記で説明される。
低Ｃｒ含有量をもつ類似の組成について、Ｐｄ／Ｃｒリッチ相は、低延性相を形成するＮｉＢ脆性金属間相をもつ延性相を形成することができる。
本発明は、上記の合金に限定されず、それは、この発明が適用され得る低延性組成の分類を代表しているに過ぎない。
【００６８】
（製造法）
以下は、有芯ワイヤを製造する特定の典型的な方法を開示するけれども、それに限定されない。
直径が０．０６３インチ以下の有芯ワイヤは、ロール成形装置又は同等のものによって製造することができる。この装置は、室温で、延性合金成分のストリップを折り畳み、他の成分（例えば、Ａｕ−Ｓｎのケースにおいて）と反応して脆性合金を形成する傾向が高い脆性粉末成分又は延性粉末成分を封入する鞘を形成する。
さらに、ワイヤサイズの縮小は、前述した伸線装置で行うことができる。
或いは、芯粉末成分は、絞り加工が可能な延性材料からなる容器（円筒形であり得る）内に封入され、室温で排気して密封し、スウェージング又は絞り加工ミル作業（drawing mill operations）、及び更に伸線処理用の大きな原料ワークピースを提供することができる。
【００６９】
例えば、図３に示されるように、延性鞘７を含む出発プリフォーム６は、一端で開口し、ろう付け合金の芯粉末材料８成分で充填されたチューブから成り得る。粉末の完全な封入は、真空密封１１を形成するために溶接又はろう付け接合によって鞘と接合された、出口ステムチューブ１０を含む栓９で達成される。
【００７０】
鞘成分の合金組成及び壁厚は、下記で例示される芯粉末成分の組成及び充填密度によって決定される。鞘は、あらゆる適切な方法によって作製することができる。例えば、鍛錬用鋳造棒は、鞘の名目上の組成に一致するように量られた合金元素の装填物（charge）の真空誘導溶解によって調製することができる。例として、Ｎｉ−Ｐｄ−Ｃｒ溶解装填物は、９９．９５％以上の純度の電解ニッケル片、パラジウムショット（palladium shots）、クロムフレークを含むことができる。溶解は、ジルコニア又はアルミナ坩堝で行うことができるけれども、ジルコニアが、クロム含有合金を溶解するための好ましい（必須ではない）耐火材料である。
【００７１】
鞘の内部溝（inner channel）は、ガンドリル加工によって、或いはシンク放電加工（ＥＤＭ）によって形成することができるけれども、最初の方法が、貴金属含有チップの回収がより高いため好ましい。
【００７２】
図４は、鞘内の芯粉末成分を脱気するための装置を示す。脱気なしでは、加工の際に、粉末粒子表面に吸着されたガスが、まとめられた粉末体の完全性に悪影響を与え得る気泡に発展する。粉末が鞘にある間の脱気は、粉末へのガスの再吸着のリスクを低減する。脱気は、適切な真空下の間に粉末を加熱することを含む。
【００７３】
図４に示されるように、出発プリフォーム６が、出口ステムチューブ１０を介して真空装置１２に接続される。真空装置１２は、機械式ポンプ１３、拡散ポンプ１４、及び真空の制御を可能にする適切なバルブ（粗引きバルブ１５、バッキングバルブ（backing valve）１６、及び高真空バルブ１７）を含むことができる。機械式ポンプ及び拡散ポンプの両方が示されているが、いくつかの材料については、機械式ポンプのみで十分な真空を与えることができる。
【００７４】
プリフォーム６は、所望の脱気温度を提供するのに適したあらゆる種類であり得るヒーター１９内に収容される。
【００７５】
カプセルへの熱の適用は、脱気作業を促進し、ガス種の脱離を強制することを目的とする。典型的に、脱離プロセスを熱的に活性化させるために３００〜６００℃の範囲への加熱が望ましい。典型的に、封入された粉末の排気は、適切な真空に到達するまで（例えば、毎分１３Ｐａ（約０．１ｔｏｒｒ）以下の漏れ率で１．３Ｐａ（約０．０１ｔｏｒｒ））行われる。この時点で脱気プロセスは典型的に完了し、ステムチューブを圧着して（crimped）、真空下に封入された粉末を保持する。（上記したように、同様の脱気手順を複合体ワイヤの製造に適用することができる。）
【００７６】
図５は、密封されたプリフォーム６を１ｍｍ未満の直径サイズのワイヤに縮小するために用いられ得るワイヤ形成方法の工程を概略的に示す。領域サイズの２２％までのプリフォームの最初の縮小は、スウェージング２０によって達成される。スウェージング工程と関連した半径方向圧縮は、真空密封１１に対する損傷を防止するのに役立ち、鞘７内の粉末成分の最適な充填及び均一な分布を促進する。徐々に減少するサイズのスウェージングダイは、所与のダイサイズでの各縮小のために用いられる。
【００７７】
アニール２１は、形成プロセス工程の完了後、又は鞘材料の歪硬化の速度に応じた形成中の任意の所与の段階のいずれかに行われ得る。過度の歪硬化は、材料の成形性を減少させ、鞘７の早期破断を引き起こし得る。アニールは、鞘材料において付与された冷間加工からの完全な回復が達成される温度で十分な時間の間行われる。
【００７８】
さらなる縮小工程は、ロール延伸２２によって達成することができる。このプロセスでは、ワイヤが、所望のサイズの溝内の２つのロールの間でワイヤが延伸される。形成応力は、少ない伸張性部品で主に圧縮する。この応力条件は、鞘７の壁の引き裂きを防止し、ワイヤのネッキング（necking）を次々防止する粉末の均一な流動を促進する。この工程は、４０％の領域縮小を占め得る。
【００７９】
更なる領域縮小（例えば３８％）は、深絞り機（deep drawing bench）２３で行われ得る。深絞りにおける変形メカニズムは、軸力によって本質的に進むので、その破断応力を超えて鞘７を伸ばさないように注意を払う必要がある。一般に、応力緩和アニールを頻繁に行う間、小さな変形及びダイサイズ縮小の増加を実施することが勧められる。深絞りで遭遇するワイヤ断裂のより高いリスクのため、このプロセスが、商業的に利用可能な潤滑油（例えば、脂肪油と混合された水溶性スルホン酸ナトリウムからなるもの）を用いた十分な潤滑によって通常行われる。
【００８０】
本発明は、図５に概略的に示された特定の工程及び特定の順序に限定されないが、本発明のろう付け合金ワイヤにプリフォームを縮小する如何なる方法も包含する。有芯ワイヤと同じように均一な複合体ワイヤに対して同様の工程を行うことができる。
【００８１】
（有望な実施例４）
出願人は、実施例３の合金（Ｎｉ５７．１−Ｐｄ３０．０−Ｃｒ１０．５−Ｂ２．４）重量％が、上記の方法によって１ｍｍ（０．０４インチ）以下の有芯ワイヤとして製造され得ると考える。
使用された粉末成分は、容易に利用可能であり、９９．９％以上の純度で見つけることができるＣｒＢ２（二ホウ化クロム）であろう。しかしながら、商業的に利用可能なＣｒＢ２の粒子は、粗く、ギザギザの形状である傾向にあり、鞘の断裂に至る絞り行程中の粒子凝集をもたらす。この出来事のリスクを低減するため、ＣｒＢ２を球状化、例えば、粒子又は粒子の凝集体のいずれかとしてプラズマ溶射することで球状化し、より丸みを帯びた粒子を形成することができる。粒子は、２５重量％以下が２０μｍ未満のサイズの粒子を含む粒度分布を有するように選択されるべきである。好ましくは、５重量％未満が、２０μｍ未満のサイズの粒子を含む。
【００８２】
プラズマ溶射による球状化は、粒子がプラズマに注入され、空中加熱及び溶融（全体又は一部）を受け、続いて冷却及び固化するプロセスである。この方法によって製造される粒子は、球状又は円形状である傾向にある。
球状又は円形状粒子を製造する他の方法を使用することができる（例えば、ガス噴霧法）。鞘用の適切な合金組成は、Ｎｉ６２．１８−Ｐｄ３２．６７−Ｃｒ５．１５重量％として計算された。
ＣｒＢ２粉末の測定された充填密度は２．７６ｇ／ｃｍ３であり、鞘の外径２８．５８ｍｍ（１．１２５インチ）に対して７．３４ｍｍ（０．２８９インチ）の壁厚を生じさせた。
この実施例のための計算は次の通りであった。同様の計算は他の実施例及び組成に適用する。
【００８３】
【表２】
2017511753.tif 000003
【００８４】
鞘厚の計算
図６は、内側半径ｒｉｎｓ及び外側半径ｒｏｕｔを有する鞘を含む円筒チューブ状プリフォームの断面図を示す。
単位長さｗｓあたりの鞘の重量は、次の式によって与えられる。
【００８５】
【数１】
2017511753.tif 000004
【００８６】
式中、ρｓは、鞘材料の理論密度である。
単位長さｗｐあたりの粉末成分の重量は、次の式によって与えられる。
【００８７】
【数２】
2017511753.tif 000005
【００８８】
式中、ρｐは鞘材料の充填密度である。
単位長さあたりの鞘の重量と、単位長さあたりの粉末成分の重量との比は、鞘成分ｆｓｗの重量分率と、粉末成分の重量分率ｆｐｗとの比と同じである。
【００８９】
【数３】
2017511753.tif 000006
【００９０】
芯及び鞘の所望の重量分率を得るために要求される内側半径ｒｉｎｓを決定することによって解決することができる。
【００９１】
【数４】
2017511753.tif 000007
【００９２】
（実施例４ａ）
６３．５重量％のＮｉ及び３４．５重量％のＰｄを含み、プラズマ球状化されたＣｒ−１８．９Ｂ重量％粉末を含む充填物をもつ、壁厚が６．０９６ｍｍ（０．２４インチ）である２６．５２ｍｍ（１．０４４インチ）外径の鞘をもつ組成を作製する場合、この処方で許容される厚い鞘壁にもかかわらず、鞘の亀裂という問題が起こった。これは、連続的な（Ｎｉ，Ｐｄ）固溶体よりも、鞘における秩序相の疑わしい形成が原因であった。この理由のため、該組成については、鞘がＮｉ及びＰｄを主に含む場合、Ｐｄの量は、好ましくは少なくとも３０ａｔ％であるべきである（純粋なＮｉ−Ｐｄ等価物については４３．７重量％）。
【００９３】
（有望な実施例５）
出願人は、（Ｎｉ５０．０−Ｐｄ３６．０−Ｃｒ１０．５−Ｂ３．０−Ｓｉ０．５）重量％を含む合金が、上記の方法によって１ｍｍ（０．０４インチ）以下の有芯ワイヤとして製造され得ると考える。
この実施例で使用された粉末成分は、９１．４重量％のＣｒＢ２（二ホウ化クロム）と８．６重量％のＣｒＳｉ２（二ケイ化クロム）との混合物であり、共に容易に利用可能であり、９９．９％以上の純度で見出され得る。実施例４と共に、粉末の粒子は、２５重量％以下が２５μｍ未満のサイズの粒子を含む（好ましくは５重量％が２０μｍ未満のサイズの粒子を含む）粒度分布を有するように選択されるべきであり、あまりにもギザギザ形状であるなら球状化されてもよい。
鞘について計算された合金組成は、Ｎｉ５６．２９−Ｐｄ４０．５３−Ｃｒ３．１８重量％であるとして決定された。
ＣｒＢ２とＣｒＳｉ２との粉末混合物の測定された充填密度は２．７５ｇ／ｃｍ３であり、鞘について、２８．５８ｍｍ（１．１２５インチ）の外径で６．３２ｍｍ（０．２４９インチ）の壁厚を生じさせた。
【００９４】
（実施例６）
（Ｎｉ５０．０−Ｐｄ３６．０−Ｃｒ１０．５−Ｂ３．０−Ｓｉ０．５）重量％（実施例５と同じ組成）を含む代替的な合金を、上記の方法によって０．８８９ｍｍ（０．０３７インチ）有芯ワイヤとして製造した。
この実施例で使用された粉末成分は、電解ニッケル片、及び９９．９５％以上の純度のクロムフレークを用いて調製された、ガス噴霧化Ｎｉ４６．２６−Ｃｒ４０．３０−Ｂ１１．５２−Ｓｉ１．９２重量％粉末である。ホウ素溶解物ストックが９５％純度のペレットで供給され、ほとんどの不純物は、噴霧前の真空誘導溶解の間に容易に除去される揮発性元素である。ケイ素は、高純度塊形状で供給された。結果として得られるガス噴霧化粉末の純度は、約９９．９７％であった。製造された粉末は、約１００メッシュの粉末（９０重量％が１４９μｍ未満の粒径を有する）であり、該粉末は、ほんのわずかの微粒子（２５重量％未満を構成する２５μｍ未満の粒子）をもつ高度に球状であった。それは、約１７８８℃（３２５０°Ｆ）の液相温度を有する。
【００９５】
鞘について計算された合金組成は、Ｎｉ５１．３２−Ｐｄ４８．６８重量％であるとして決定された。
ガス噴霧化Ｎｉ４２．２６−Ｃｒ４０．３０−Ｂ１１．５２−Ｓｉ１．９２重量％粉末について測定された充填密度は６．２１ｇ／ｃｍ３であり、鞘について、２８．５８ｍｍ（１．１２５インチ）の外径で４．１３ｍｍ（０．１６２５インチ）の壁厚を生じさせた。
応力緩和アニールを約７８８℃（１４５０°Ｆ）で行い、伸線プロセス中の縮小工程間に鞘を軟化させた。芯の焼結の証拠は見つからなかった。
実施例４及び５のＮｉ−Ｐｄ−（Ｃｒ）鞘組成を軟化するのに有効であることが見出された応力緩和温度に基づき、約１５９３℃（２９００°Ｆ）以上の液相温度を有する全てのＮｉ−Ｃｒ−Ｂ粉末組成は焼結するべきでない。これらの組成は、例えば、以下を含む。
ａ．Ｎｉ−Ｂ（０≦Ｎｉ≦３０ａｔ％）
ｂ．Ｃｒ−Ｂ（０≦Ｃｒ≦８２ａｔ％）
ｃ．Ｎｉ−Ｃｒ−Ｂ（４５≦Ｂ≦７０ａｔ％、０≦Ｃｒ≦１０ａｔ％、３０≦Ｎｉ≦４５ａｔ％）
ｄ．Ｎｉ−Ｃｒ−Ｂ（１８≦Ｂ≦４５ａｔ％、１０≦Ｃｒ≦８２ａｔ％、０≦Ｎｉ≦４５ａｔ％）
【００９６】
（実施例６ａ）
壁厚４．０６ｍｍ（０．１６インチ）を有し、５１．５重量％のＰｄ及び４８．５重量％のニッケルを含み、Ｎｉ４６．２重量％、Ｃｒ４０．４重量％、Ｂ１１．５重量％、Ｓｉ１．９重量％の組成の１００メッシュガス噴霧化粉末で充填された、外径２８．５８ｍｍ（１．１２５インチ）の鞘を用い、上記の方法によって、実施例５及び６と同じ組成の合金を０．７６２ｍｍ（０．０３０インチ）有芯ワイヤとして製造した。
【００９７】
（有望な実施例７）
多くの他の有芯ワイヤ合金設計が可能であり、この開示に記載された実施例に限定されない。特に、１つの好ましい代替は、要求される純度（９９．９％以上）のニッケル棒を使用し、単一のプレアロイ粉末又は適切な組成の合金粉末の混合物を処方し、有芯ワイヤのための所望の合金を得ることであろう。このアプローチは、ドリル加工における他の元素の損失量を最小化し、それは、全体の合金が貴金属を含む場合に特に重要である。
【００９８】
（実施例８）
Ｎｉ−Ｃｒ−Ｂ−Ｓｉ高融点合金ガス噴霧化粉末で充填した、外径６．３５ｍｍ（０．２５インチ）、壁厚０．８９ｍｍ（０．０３５インチ）のニッケルチューブを、単一のスウェージングパス（swagger pass）及び１３５０℃での交流アニール（alternating anneal）をもつ一連の深絞り工程を通して０．７６ｍｍ（０．０３０インチ）のワイヤ直径に絞り加工した。これは、以下のような脆性合金ワイヤの製造を可能にする。
・Ｉｃｒｏｎｉｂｓｉ（商標）−７（組成式：７．０重量％のＣｒ、４．５重量％のＳｉ、３．２重量％のＢ、３．０重量％のＦｅ、残部Ｎｉ）
・Ｎｉｂｓｉ（登録商標）−４（組成式：４．５重量％のＳｉ、３．２重量％のＢ、残部Ｎｉ）
・Ｎｉｂｃｏ（商標）−４（組成式：２０．０重量％のＣｏ、４．０重量％のＳｉ、２．７重量％のＢ、残部Ｎｉ）
・Ｎｉｂｓｉ（登録商標）−Ｍ（組成式：５．６重量％のＳｉ、１．６重量％のＢ、残部Ｎｉ）
・Ｉｃｒｏｎｉｂｓｉ（登録商標）−１４（組成式：１４．０重量％のＣｒ、４．５重量％のＳｉ、３．２重量％のＢ、４．５重量％のＦｅ、残部Ｎｉ）
・Ｎｉｃｒｏ（商標）−Ｂ（組成式：１５．０重量％のＣｒ、４重量％のＢ、残部Ｎｉ）
【００９９】
上記のように、本発明は、２５重量％以下が２５μｍ未満のサイズの粒子を含む（好ましくは、５重量％未満が２０μｍ未満のサイズの粒子を含む）粒度分布を粒子が有することを要求する。粒子がワイヤの形成を邪魔するように大きくないことももちろん要求される。したがって、芯粉末は、ワイヤの直径の７５％を超える粒子を含まず、好ましくはワイヤの直径の５０％未満であることが要求される。典型的に粒子の上限は、３００μｍ（例えば、約５０メッシュ（約２９７μｍ））であり、より低い上限（例えば、＜２５０μｍ、＜２００μｍ、＜１５０μｍ）が好ましい。
【０１００】
（形成物の成形）
ワイヤは、従来の方法を用いて形成物（例えば、リング）に曲げることができ、必要であれば、使用前にアニールされる。
開示された方法により、弾性ワイヤ及び形成物は、従来、要求される弾性が不足していたろう付け合金を形成することができる。当業者は、記載された発明の変更を容易に理解することができ、全ての該変更は本発明によってカバーされることを意図する。
【図１】
2017511753.tif 000008
【図２】
2017511753.tif 000009
【図３】
2017511753.tif 000010
【図４】
2017511753.tif 000011
【図５】
2017511753.tif 000012
【図６】
2017511753.tif 000013
【国際調査報告】
2017511753.tif 000014
2017511753.tif 000015
2017511753.tif 000016