本発明は、光源用ニオブ・ジルコニウム合金線を製造する方法であって、以下の工程を含む。1. 金型を用いてニオブ・ジルコニウム合金インゴットを鍛造し、鍛造ビレットを得る。2. 鍛造ビレットに第1段階の焼鈍処理を施す。3. 金型圧延を行い、圧延ビレットを得る。4. 圧延ビレットに第2段階の焼鈍処理を施す。5. ロール引抜きを行い、引抜きビレットを得る。6. 引抜きビレットに第3段階の焼鈍処理を施す。7. 成形引抜きを行い、半製品線を得る。8. 第4段階の焼鈍処理を施し、光源用ニオブ・ジルコニウム合金線を得る。本発明は、簡便で容易に実施可能な製造工程、高歩留まり、および高生産効率を特徴とする。本発明を用いて製造されたニオブ・ジルコニウム合金線は、優れた表面品質、卓越した機械的特性、均一な結晶粒径を有しており、電気光源産業において幅広く応用されています。
ニオブ-ジルコニウム合金製の高圧ナトリウムランプは、高発光効率、低消費電力、長寿命、強力な霧透過性、非虫害性といった利点を誇る第三世代の電気光源です。高速道路、空港、港湾、造船所、駅、広場、工業・鉱業企業、公園など、国内外の電気光源分野で幅広く使用されています。ニオブ・ジルコニウム合金と高圧ナトリウムランプのセラミック部品は熱膨張係数が類似しているため、ニオブ・ジルコニウム合金製の高圧ナトリウムランプは、電気光源産業においてかけがえのない地位を占めています。従来、高圧ナトリウムランプにはニオブ・ジルコニウム合金管が用いられてきました。しかし、製造技術の継続的な発展と改良により、低価格で後加工効率が高いという利点を持つニオブ・ジルコニウム合金線が、ニオブ・ジルコニウム合金管に取って代わる可能性を秘めています。
中国経済の継続的な成長と政府によるインフラへの継続的な投資に伴い、都市開発は道路建設に急速な変化をもたらしています。関連統計によると、中国の街路灯の数は1,000万基を超え、年間20%の割合で増加しています。高圧ナトリウムランプ産業は今後さらに拡大していくと予想されます。前述の通り、光源用ニオブ・ジルコニウム合金線は幅広い用途が見込まれ、経済性にも優れています。
ニオブ・ジルコニウム合金線の後工程、すなわち高圧ナトリウムランプの製造においては、線の一部を管状に加工する必要があります。この加工工程の要求を満たすためには、ニオブ・ジルコニウム合金線の機械的特性、結晶構造、表面品質に高い要求が課せられます。
ニオブおよびニオブ合金ワイヤの従来の製造方法は、主に押出ブランキング、回転鍛造または固定ダイ引抜きと真空焼鈍を組み合わせたものです。ニオブ-ジルコニウムワイヤの従来の製造方法の欠点は次のとおりです。押出ブランキング工程のため、長い押出テールにより製品歩留まりが低くなります。ニオブ-ジルコニウム合金は、軟らかく、加工熱が高く、金属流動性が低いという特徴があります。押出後に回転鍛造を使用する場合、変形方法が制限され、回転鍛造パスを複数回行うと、ブランクの表面が折り畳まれ、その後の真空焼鈍後に微細粒層が形成され、ワイヤの性能に影響します。押出成形後に多段固定ダイス引抜き加工を行う場合、引抜き前に表面酸化前処理が必要となり、生産効率が著しく低下します。
解決すべき技術課題は、既存技術の欠点を克服し、光源用ニオブ・ジルコニウム合金線材を製造するための、簡便で実施しやすく、高収率かつ高効率な方法を提供することです。この方法で製造されたニオブ・ジルコニウム合金線材は、優れた表面品質、卓越した機械的特性、均一な結晶粒径を有し、光源産業において幅広く応用可能です。従来の押出鍛造工程に代わり、ダイス引抜き鍛造工程を採用することで、ニオブ・ジルコニウム合金におけるヘッド・テール収縮や表面折り曲げなどの欠陥を効果的に低減し、製品収率を大幅に向上させます。また、従来の回転鍛造および固定ダイス引抜き工程に代わり、ダイス圧延とロール引抜きを組み合わせた工程を採用します。ダイス圧延とロール引抜きを組み合わせた工程は、従来の固定ダイス引抜きとは異なる変形方法を採用しているため、表面酸化前処理が不要となり、生産効率が大幅に向上します。また、回転鍛造で発生する深刻な表面変形や微細粒層の問題も回避できます。さらに、ロール引抜き加工で製造されるワイヤは、表面仕上げが良く欠陥が少ないという利点がありますが、寸法均一性や楕円率が劣ります。そのため、本発明は最終的に固定ダイ引抜き加工を用いて寸法仕上げを行います。
より容易に実施でき、歩留まりと生産効率が高く、製品表面品質に優れた、光源用ニオブ・ジルコニウム合金ワイヤの製造方法に基づき、最終製品は、優れた機械的特性、均一な結晶粒度、優れた表面品質、および高い寸法精度を有するニオブ・ジルコニウム合金ワイヤとなります。
