JPS60224742A - Rhenium-tungsten alloy - Google Patents
Rhenium-tungsten alloyInfo
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- JPS60224742A JPS60224742A JP8008984A JP8008984A JPS60224742A JP S60224742 A JPS60224742 A JP S60224742A JP 8008984 A JP8008984 A JP 8008984A JP 8008984 A JP8008984 A JP 8008984A JP S60224742 A JPS60224742 A JP S60224742A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は高温強度特性及び加工性Kmれたレニウム−タ
ングステン合金に関する1、
〔発明の技術的背景とその問題点〕
レニウムータングステン合金は純タングステンに比較す
ると電気抵抗が高く、−次男結晶領域での伸びが大きく
、さらに優れた高温強度があシ、融点も大して変らない
ためにたとえば3%レニウム−タングステン合金#は閃
光電球用のヒーター、耐震用ノやイロットランプのフィ
ラメントあるいはブラウン管のカソードヒータなどに用
いられている。Detailed Description of the Invention [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a rhenium-tungsten alloy with high-temperature strength properties and workability. For example, 3% rhenium-tungsten alloy # has a high electrical resistance, a large elongation in the second crystal region, excellent high-temperature strength, and no significant change in melting point.For example, 3% rhenium-tungsten alloy It is used in filaments for commercial and illot lamps, cathode heaters for cathode ray tubes, etc.
しかし、これまでのレニウム−タングステン合金線は、
二次再結晶組織が軸方向に対して垂直の粒界を形成しや
すく、高温での使用時にその粒界すべりによって変形や
断線が起りやすく、再結晶温度が低く不安定で、高温強
度という点では問題があった。However, the conventional rhenium-tungsten alloy wire,
The secondary recrystallized structure tends to form grain boundaries perpendicular to the axial direction, and deformation and wire breakage are likely to occur due to grain boundary slip when used at high temperatures, and the recrystallization temperature is low and unstable, resulting in poor high-temperature strength. There was a problem.
又、レニウム−タングステン合金は、加工性が極めて悪
く、その歩留りは40%程度であり、その点でも改善が
められている。Furthermore, the rhenium-tungsten alloy has extremely poor workability, with a yield of about 40%, and improvements are being sought in this respect as well.
しかしながら、高温強度を改善すると、加工性が低下し
、一方、加工性を改善すると優れた高温強度が得られず
、双方の特性を満足するレニウム−タングステン合金を
得ることは困難であった。However, when high temperature strength is improved, workability deteriorates, and on the other hand, when workability is improved, excellent high temperature strength cannot be obtained, and it has been difficult to obtain a rhenium-tungsten alloy that satisfies both properties.
本発明は、加工性が良好でかつ高温強度特性が更に優れ
たレニウム−タングステン合金の提供を目的とする。具
体的には加工性として、歩留pが70%以上でかつ高温
特性として、サグ値(垂下値)が12以下であるレニウ
ム−タングステン合金の提供を目的とする。An object of the present invention is to provide a rhenium-tungsten alloy that has good workability and even better high-temperature strength properties. Specifically, the purpose is to provide a rhenium-tungsten alloy that has a yield p of 70% or more as workability and a sag value (sagging value) of 12 or less as high-temperature properties.
本発明者らに、前記した合金の製造法に関し研究を進め
た結果、ケイ素、アルミニウム、カリウム、とりわけカ
リウムを所定量レニウムータングステン合金に添加して
含有せしめると、該合金の高温における変形が抑制され
、かつ加工性が良好になるとの事実を見出し、本発明の
合金を開発するに到った。As a result of conducting research on the manufacturing method of the above-mentioned alloy, the present inventors discovered that when a predetermined amount of silicon, aluminum, and potassium, especially potassium, is added to a rhenium-tungsten alloy, the deformation of the alloy at high temperatures is suppressed. The inventors have discovered that the alloy of the present invention has been developed based on the findings that the alloy has a high processability and has good workability.
すなわち、本発明のレニウム−タングステン合金は、重
量比で、レニウムの含有量が0.2〜26チ、ケイ素、
アルミニウム、カリウムの群から選ばれた少なくとも1
種の含有量が50〜100 ppm、残部がタングステ
ンであることを特徴とする。That is, the rhenium-tungsten alloy of the present invention has a rhenium content of 0.2 to 26 inches, silicon,
At least one selected from the group of aluminum and potassium
It is characterized by a seed content of 50 to 100 ppm, with the remainder being tungsten.
本発明のレニウム−タングステン合金は、再結晶組織は
軸方向に長く伸びた形状をなし、その境界は互にインタ
ーロック(インターロックの意味はジグザグに交錯する
こと)した結晶組織となっている。In the rhenium-tungsten alloy of the present invention, the recrystallized structure has an elongated shape in the axial direction, and the boundaries thereof are mutually interlocked (interlocking means intersecting in a zigzag manner).
本発明のレニウム−タングステン合金において、レニウ
ムは、母体であるタングステンの一次Mm領域での靭性
を高めるために必須な成分である。In the rhenium-tungsten alloy of the present invention, rhenium is an essential component for increasing the toughness in the primary Mm region of tungsten, which is the base material.
レニウムの含有量が少なすぎると合金の靭性向上に寄与
せず、0.2重t%以上からその効果が発揮される。し
かし、その含有量があ1り多いと、高価なレニウムを浪
費するばかシではなく、合金の加工性低下を招いてしま
うので、26富量チ以下に制限される。好ましくは、1
〜10重i%である。If the content of rhenium is too small, it will not contribute to improving the toughness of the alloy, and its effect will be exhibited from 0.2% by weight or more. However, if the content is more than 1, it is not a waste of expensive rhenium, but it also causes a decrease in the workability of the alloy, so the content is limited to 26 or less. Preferably 1
~10% by weight.
また、本発明の合金例は、ケイ素、アルミニウム、カリ
ウムのいずれか1種又は2ftli以上が含有されてい
る。これらの元素は、後述する加工処理後の加熱処理に
よって、合金の組織内に整列した微小孔(微小ドープ孔
という)を生成させ、この微小ドープ孔の効果によって
再結晶組織を細長くかつ大きく成長させるために必要な
元素である。In addition, the alloy examples of the present invention contain any one of silicon, aluminum, and potassium, or 2 ftli or more. These elements generate aligned micropores (referred to as micro-doped pores) in the structure of the alloy through heat treatment after processing, which will be described later, and the effect of these micro-doped pores causes the recrystallized structure to grow long and narrow. It is an element necessary for
とくに、カリウムはその効果に資すること大である。In particular, potassium greatly contributes to this effect.
含有値は、あまり少ないと上記した効果に資することが
なく 50 ppm以上から有効であるが、しかし、あ
まり多くなると、上述の微小ドーノ孔を必要以上に大き
く、かつ多量に生成させるため局部的に再結晶組織が亀
甲状の等軸結晶粒となることや、ドープ孔の集合および
異常成長の起ることによって欠陥穴が生成し、高温下で
使用した場合、粒界すべりに伴なう異常変形や粒界割れ
および欠陥穴を起点とする粒内割れを容易にはせること
や、更には合金の加工性低下を招き、また合金をランプ
フィラメントに使用したときその耐黒化性の低下をもた
らすので、1100pp以下とする。とくに1カリウム
は、50〜80 ppmが好ましい。If the content is too small, it will not contribute to the above effect, and it is effective from 50 ppm or more.However, if the content is too large, the above-mentioned micro donopores will be formed larger than necessary and in large quantities, causing local damage. Defect holes are generated when the recrystallized structure becomes a hexagonal-shaped equiaxed crystal grain and aggregation and abnormal growth of doped holes occur, and when used at high temperatures, abnormal deformation due to grain boundary slip occurs. This can easily cause intergranular cracks, intergranular cracks, and intragranular cracks originating from defect holes, which can also lead to a decrease in the workability of the alloy, and when the alloy is used in lamp filaments, it can reduce its blackening resistance. Therefore, it should be 1100pp or less. In particular, 1 potassium is preferably 50 to 80 ppm.
本発明のレニウム−タングステン合金はつぎに記載する
方法によって製造することができる。すなわち酸化タン
グステン粉末にドーピング処理を施し、これを水素還元
してドープ剤を吸着したタングステン粉末をつくる。次
いでこの粉末を強酸あるいは強アルカリで処理してから
水洗し粉末中の二次粒子を個々の単位粒子に分離してド
ーゾドタングステン粉末をつくる。つぎにこの粉末に規
定量のレニウム粉末を混合し、以後は慣用の方法で焼結
すればよい。なおこの合金に転打、伸線処理を施せば容
易に線材とすることができる。このようにして製造法れ
た合金線は再結晶粒が調整されて線の軸方向に長く伸ひ
た結晶組織になり、その境界は互にインターロックした
結晶組織をもつ合金である。このような結晶組織状態は
高温での変形抵抗を強化するに最もふされしく、たれ下
り、または変形の少ない合金線となり、従来のレニウム
−タングステン合金線に較べて点灯温度が高くしかも長
時間の使用でも過酷な条件下で使うことができる。The rhenium-tungsten alloy of the present invention can be manufactured by the method described below. That is, tungsten oxide powder is subjected to doping treatment, and then reduced with hydrogen to produce tungsten powder that has adsorbed a dopant. Next, this powder is treated with a strong acid or a strong alkali, and then washed with water to separate the secondary particles in the powder into individual unit particles to produce dosed tungsten powder. Next, a specified amount of rhenium powder is mixed with this powder, and the subsequent sintering is performed by a conventional method. Note that this alloy can be easily made into a wire rod by subjecting it to rolling and wire drawing treatments. The alloy wire produced in this manner has recrystallized grains adjusted to have a crystalline structure that is elongated in the axial direction of the wire, and whose boundaries are interlocked with each other. This crystal structure state is most suitable for strengthening deformation resistance at high temperatures, resulting in an alloy wire with less sagging or deformation, which allows for higher lighting temperatures and longer periods of time than conventional rhenium-tungsten alloy wires. It can be used even under harsh conditions.
各種濃度のケイ酸カリウム水溶液、塩化カリウム水溶液
、塩化アルミニウム水溶液を用意した。Potassium silicate aqueous solutions, potassium chloride aqueous solutions, and aluminum chloride aqueous solutions of various concentrations were prepared.
これら水溶液を適宜に組合わせた混合溶液の中に粒径5
μmの三酸化タングステン粉1000r’i添加し、温
水浴上で蒸発乾固した。乾燥中は偏析が起きなりように
時々かきまぜた。乾燥した粉末をニッケル製ボートにい
れて水素還元しドーグトタンゲステン粉末とした。ただ
し、上記の還元条件は第1還元として600.680.
700.710℃で水素雰囲気中で各20分づつ加熱し
、さらに第2還元として700.750.800゜85
0℃で各20分つつ加熱するというものであった。In a mixed solution of these aqueous solutions, particle size 5.
1000 r'i of μm tungsten trioxide powder was added and evaporated to dryness on a hot water bath. During drying, it was stirred occasionally to prevent segregation. The dried powder was placed in a nickel boat and subjected to hydrogen reduction to obtain dogutungesten powder. However, the above reduction conditions are 600.680 as the first reduction.
Heated at 700.710°C in a hydrogen atmosphere for 20 minutes each, and further reduced to 700.750.800°85 as a second reduction.
It was heated at 0° C. for 20 minutes each.
ついで、ドープドタングステン粉末(1〜3μm)。Next, doped tungsten powder (1-3 μm).
レニウム粉(2〜4μm)、酢酸イソアミル(試薬級)
を所定tずつステンレス製ピットに収容し超硬質タング
ステン合金のボールを用いて4時間粉砕混合した。次い
で温水浴で3時間乾燥し酢酸イソアミルを蒸発させて混
合物にした。この間偏析の起らないように充分注意した
。そして細かく砕いて300メツシユの篩を通した。Rhenium powder (2-4 μm), isoamyl acetate (reagent grade)
A predetermined amount of t was placed in a stainless steel pit and pulverized and mixed for 4 hours using an ultra-hard tungsten alloy ball. The mixture was then dried in a hot water bath for 3 hours to evaporate the isoamyl acetate. During this time, sufficient care was taken to prevent segregation. Then, it was crushed finely and passed through a 300 mesh sieve.
この粉末を180 kp/c1n”で予備プレスして6
−X 6 w X 200 waの成形体をつくり、こ
の成形体を水素雰囲気中で15分間1200″Cにおい
て加熱し予備焼結した。以後、水素雰囲気中で通電加熱
して焼結体とした。この焼結体を再び水素雰囲気中で1
850℃で10分間加熱して再び通電加熱をiL′Tシ
返して、各成分蓋が表のようなレニウム−タングステン
合金とした。This powder was pre-pressed at 180 kp/c1n” and
A molded body of -X 6 w x 200 wa was prepared, and this molded body was preliminarily sintered by heating at 1200''C for 15 minutes in a hydrogen atmosphere.Thereafter, it was heated with electricity in a hydrogen atmosphere to form a sintered body. This sintered body was placed in a hydrogen atmosphere again for 1
After heating at 850 DEG C. for 10 minutes, the current heating was repeated again with iL'T to form a rhenium-tungsten alloy with each component cap as shown in the table.
ついで、このレニウム−タングステン合金に常法のスエ
ーソング、線引き加工を施こして線径0.39mの線材
とした。Next, this rhenium-tungsten alloy was subjected to a conventional suede song and wire drawing process to obtain a wire rod having a wire diameter of 0.39 m.
これらの線材につき、耐サグ性、再結晶温度及び歩留り
を測定した。The sag resistance, recrystallization temperature, and yield were measured for these wire rods.
サグ値は、線径が0.39wmのワイヤーに対して、J
IS H4460−1976の4.5の加熱変形試験に
より測定した。なお、この際、試験の電流が、pc x
帆80からFCXo、90IC変更きれて、試駒は実施
された。The sag value is J for a wire with a wire diameter of 0.39wm.
It was measured by the heat deformation test of 4.5 of IS H4460-1976. In addition, at this time, the test current is pc x
After changing the sail from 80 to FCXo and 90 IC, the test piece was held.
又、歩留りは、焼結体10に9を加工した際、直径が帆
39−のワイヤーが何kf得られたかということで測定
した。Further, the yield was measured based on how many kf of wire having a diameter of 39 mm was obtained when the sintered body 10 was processed.
この表を用いて、本発明の実施例と比較例との各ip*
性についての比較について述べる。Using this table, each ip* of the example of the present invention and the comparative example
I will discuss the comparison regarding gender.
まずサグ値について、比較例(1)に比べ、実施例11
1 、 +2] 、(3)は、8.0fiと低く、耐サ
グ性が向上している。First, regarding the sag value, compared to Comparative Example (1), Example 11
1, +2], (3) is as low as 8.0fi, and the sag resistance is improved.
次に、二次再結晶温度は比較例tllK比べ、実施例t
l+ 、 12+ 、 +3]は、2600〜2700
℃と高く、高部で安定である。Next, the secondary recrystallization temperature is compared with Comparative Example tllK and Example t
l+, 12+, +3] is 2600-2700
It is stable at temperatures as high as ℃.
最後に、歩留りについて、比較例(2)に比べ、実施例
fi+ 、 +21 、 +31は、75〜80%と^
く、歩怪シが約2倍程度向上している。Finally, regarding the yield, Examples fi+, +21, +31 are 75 to 80% compared to Comparative Example (2).
However, the speed of walking has improved by about 2 times.
したがって、本発明の実施例+11 、 +21 、
+31は、高温強度が良好で、かつ加工性が良好である
ことが理解できる。Therefore, Examples +11, +21,
It can be understood that +31 indicates good high-temperature strength and good workability.
なお、表中の本発明の合金につき線軸方向に沿って切断
し切断面を顕微鏡観察したところ、いずれも、軸方向に
たいして互いにインターロックした長大な結晶組織であ
った。In addition, when the alloys of the present invention in the table were cut along the line axis direction and the cut surfaces were observed under a microscope, it was found that all had long crystal structures interlocked with each other in the axial direction.
以上の結果から明らかなように、本発明のレニウム−タ
ングステン合金は従来のものに比べてその高温強度特性
及び加工性が非常に優れている。As is clear from the above results, the rhenium-tungsten alloy of the present invention has extremely superior high-temperature strength properties and workability compared to conventional ones.
したがって、耐震電球のフィラメント用素材、ブラウン
管のカソードヒータ用の素材として有用である。Therefore, it is useful as a material for filaments in earthquake-resistant light bulbs and as a material for cathode heaters in cathode ray tubes.
Claims (1)
イ素、アルミニウム、カリウムの群から選ばれた少なく
とも1種の含有量が50〜1100pp、残部がタング
ステンであることを特徴とするレニウム−タングステン
合金。 2、 該カリウムの含有量が50〜80 ppmである
特許請求の範囲第1項記載のレニウム−タングステン合
金。[Claims] 1. In terms of weight ratio, the content of rhenium is 2 to 26 ppm, the content of at least one selected from the group of silicon, aluminum, and potassium is 50 to 1100 pp, and the balance is tungsten. A rhenium-tungsten alloy characterized by: 2. The rhenium-tungsten alloy according to claim 1, wherein the potassium content is 50 to 80 ppm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8008984A JPS60224742A (en) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | Rhenium-tungsten alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8008984A JPS60224742A (en) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | Rhenium-tungsten alloy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60224742A true JPS60224742A (en) | 1985-11-09 |
JPH0222133B2 JPH0222133B2 (en) | 1990-05-17 |
Family
ID=13708467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8008984A Granted JPS60224742A (en) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | Rhenium-tungsten alloy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60224742A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02145214A (en) * | 1988-11-24 | 1990-06-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Electricity discharge machining electrode wire |
US6419758B1 (en) * | 1999-09-10 | 2002-07-16 | General Electric Company | Cathode wire filament for x-ray tube applications |
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CN106906396A (en) * | 2017-03-06 | 2017-06-30 | 威海多晶钨钼科技有限公司 | A kind of uniform fine grain Tungsten Bar and preparation method thereof |
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JP6288574B1 (en) * | 2017-11-09 | 2018-03-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Saw wire and cutting device |
-
1984
- 1984-04-23 JP JP8008984A patent/JPS60224742A/en active Granted
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JP2018167390A (en) * | 2017-11-09 | 2018-11-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Saw wire and cut-off device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0222133B2 (en) | 1990-05-17 |
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