特開 2022-79445 Ｎｉ基自溶性合金、Ｎｉ基自溶性合金を用いたガラス製造用部材、ガラス製造用部材を用いた金型及びガラス塊搬送用部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022079445

(43)【公開日】2022-05-26

(54)【発明の名称】Ｎｉ基自溶性合金、Ｎｉ基自溶性合金を用いたガラス製造用部材、ガラス製造用部材を用いた金型及びガラス塊搬送用部材

(51)【国際特許分類】

   C22C 19/03 20060101AFI20220519BHJP

   C03B 9/48 20060101ALI20220519BHJP

   C03B 7/14 20060101ALI20220519BHJP

   C22C 19/05 20060101ALI20220519BHJP

   C22C 1/04 20060101ALN20220519BHJP

   C22C 1/05 20060101ALN20220519BHJP

【ＦＩ】

C22C19/03 Z

C03B9/48

C03B7/14

C22C19/05 Z

C22C1/04 B

C22C1/05 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021186257

(22)【出願日】2021-11-16

(31)【優先権主張番号】P 2020190427

(32)【優先日】2020-11-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000003768

【氏名又は名称】東洋製罐グループホールディングス株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000222222

【氏名又は名称】東洋ガラス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】特許業務法人 大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】土屋 大地

(72)【発明者】

【氏名】川眞田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】東 利房

【テーマコード（参考）】

4K018

【Ｆターム（参考）】

4K018AA08

4K018AB01

4K018AB02

4K018AB03

4K018AB10

4K018BA04

4K018BA09

4K018BA20

4K018BB04

4K018BC12

4K018DA25

4K018KA18

(57)【要約】

【課題】Ｎｉ基自溶性合金、ガラス製造用部材、金型、及びガラス塊搬送用部材においてガラス塊に対する滑り性を向上させる。
【解決手段】 粘度がｌｏｇη＝３～１４．６（＝１０^３～１０^１４.６ｐｏｉｓｅ）のガラスを搬送又は成形するためのガラス製造用部材に用いるＮｉ基自溶性合金は、０質量％以上０．５質量％以下のＢと、０質量％以上５質量％未満の硬質粒子と、Ｓｉとを含む。Ｂが０質量％以上０．０３質量％未満であるとよい。Ｓｉは１質量％以上７．５質量％未満であるとよく、更に１．５質量％より大きく７．５質量％未満、或いは５質量％以上７．５質量％未満であるとよい。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

粘度がｌｏｇη＝３～１４．６のガラスを搬送又は成形するためのガラス製造用部材に用いるＮｉ基自溶性合金であって、
０質量％以上０．５質量％以下のＢと、０質量％以上５質量％未満の硬質粒子と、Ｓｉとを含むＮｉ基自溶性合金。

【請求項2】

前記硬質粒子が、０質量％より大きく５質量％未満である請求項１に記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項3】

前記Ｂが０質量％以上０．０３質量％未満である請求項１又は請求項２に記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項4】

前記Ｓｉが１質量％以上７．５質量％未満である請求項１～請求項３のいずれか１つの項に記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項5】

前記Ｓｉが１．５質量％より大きく７．５質量％未満である請求項４に記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項6】

前記Ｓｉが５質量％以上７．５質量％未満である請求項４に記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項7】

前記硬質粒子が炭化物、窒化物、酸化物及びサーメットの少なくとも１つを含む請求項１～請求項６のいずれか１つに記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項8】

前記炭化物が周期表第４、５及び６族元素のいずれか１つの炭化物を含む請求項７に記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項9】

前記サーメットが周期表第４、５及び６族元素のいずれか１つの炭化物を含む請求項７に記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項10】

周期表第４、５及び６族元素から選択された少なくとも１つの金属を０質量％より大きく３０質量％以下含む請求項１～請求項９のいずれか１つの項に記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項11】

周期表第４、５及び６族元素から選択された少なくとも１つの前記金属はＣｒを含む請求項１０に記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項12】

周期表第４、５及び６族元素から選択された少なくとも１つの前記金属が２．５質量％以上３０質量％以下のＣｒを含む請求項１０に記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項13】

表面の温度が６２０℃に加熱され、水平面に対して７０度傾斜した板状の前記Ｎｉ基自溶性合金に、１０００℃に加熱された溶融ガラス０．３ｇを滴下したときに、溶融ガラスが前記Ｎｉ基自溶性合金に接着せずに滑り落ちる請求項１～請求項１２のいずれか１つの項に記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項14】

前記ガラス製造用部材は、４００℃以上１４００℃以下のガラスを搬送又は成形するための部材である請求項１～請求項１３のいずれか１つの項に記載のＮｉ基自溶性合金。

【請求項15】

請求項１～請求項１４のいずれか１つの項に記載の前記Ｎｉ基自溶性合金を用いて、ガラスの成形加工において溶融ガラスと接触する部位を形成したガラス製造用部材。

【請求項16】

請求項１５に記載のガラス製造用部材によって形成したガラスびん成形用の金型。

【請求項17】

請求項１５に記載のガラス製造用部材によって形成したガラス塊搬送用部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラスを搬送又は成形するためのガラス製造用部材に用いるＮｉ（ニッケル）基自溶性合金、Ｎｉ基自溶性合金を用いたガラス製造用部材、ガラス製造用部材を用いた金型及びガラス塊搬送用部材に関する。

【背景技術】

【0002】

ガラス製品の成形工程において、ガラス製造用部材と高温状態にあるガラスとが接着しやすいと、成形時に製品形状に精度良く賦形ができない、或はガラス製品の表面に傷がつくといった成形不良が生じる。そのため、例えばガラスびんの成形においては、離型性を確保するために離型剤が頻繁に塗布されている（スワビングと呼ばれる）（例えば、特許文献１）。なお、これ以降本文中において、高温状態にあり成形加工が可能である状態のガラス、すなわち粘度がｌｏｇη＝３～１４．６（＝１０^３～１０^１４．６ｐｏｉｓｅ）になっているガラス及びその塊のことを「溶融ガラス」又は「溶融ガラス塊」と定義する。ここで、ｌｏｇηは常用対数である。

【0003】

また、耐熱性及び耐摩耗性に優れたガラス製造用部材として、極微量のＢ（ホウ素）を含む合金が提案されている（例えば、特許文献２）。

【0004】

また、ガラス成形加工以外の分野において、プランジャーやハースロール等の表面の耐摩耗性を向上させるために、溶射によって部材の表面に被膜を形成することが公知である。被膜形成に使用する合金として、急激な熱変化が加わって皮膜が剥離することがなく、かつ溶射によって部材表面に皮膜を被覆した後フュージング処理（再溶融処理）により孔のない均質な皮膜を形成することができる自溶性合金が提案されている。自溶性合金として、質量％でＮｉ：４０～７０％、Ｃｒ（クロム）：５～４０％、Ｂ：１～６％、Ｓｉ（ケイ素）：１～６％、Ｃ（炭素）：０．１～２．０％、Ｆｅ（鉄）：１～１０％、Ｗ（タングステン）：１～２０％、Ｃｕ（銅）：０．８～５％を含むものが提案されている（例えば、特許文献３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第０１／２８９４２号

【特許文献2】特公昭３３－４９５２号公報

【特許文献3】特公昭６１－４９３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ガラス製品の成形工程において溶融ガラス塊と接触するガラス製造用部材に求められる性質として、溶融ガラス塊と接着しにくいこと、意図して設ける場合を除き部材表面に孔等（ピンホール等）がないこと、耐摩耗性が良く長寿命であることが求められており、従来のガラス製造用部材はこれらの性質を未だ十分に満足させるものではない。

【0007】

本発明は、以上の背景を鑑み、高い耐摩耗性を持ち且つ溶融ガラスに対する接着性が低い、ガラス製造用部材に用いるＮｉ基自溶性合金、Ｎｉ基自溶性合金を用いたガラス製造用部材、ガラス製造用部材を用いた金型及びガラス塊搬送用部材を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある態様は、粘度がｌｏｇη＝３～１４．６のガラスを搬送又は成形するためのガラス製造用部材に用いるＮｉ基自溶性合金であって、０質量％以上０．５質量％以下のＢと、０質量％以上５質量％未満の硬質粒子と、Ｓｉとを含む。また、本発明の他の態様は、前記Ｎｉ基自溶性合金を用いて、ガラスの成形加工において溶融ガラスと接触する部位を形成したガラス製造用部材を提供する。また、本発明の他の態様は、前記ガラス製造用部材によって形成したガラスびん成形用の金型又はガラス塊搬送用部材を提供する。

【発明の効果】

【0009】

本発明のＮｉ基自溶性合金は、その表面が高温領域においても溶融ガラスと接着しにくい。従って該合金を、ガラス製造用部材の全部又は一部に適用した場合、溶融ガラスと接触した際の摩擦が抑えられ、結果としてスワビング頻度の低減や製品不良抑制による製品歩留まり向上を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】溶融ガラス塊が金属材料又はガラス製造用部材と衝突した時に起こる現象の模式図

【図2】溶融ガラス接着性評価試験装置の斜視図

【図3】金型及びガラス搬送用部材を示す説明図

【図4】実施例１～５及び比較例１～４についてサンプル表面温度に対する溶融ガラス塊の接着率を示すグラフ

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明は、Ｎｉ基自溶性合金において、Ｂの配合量を０質量％以上０．５質量％以下にすることによって、高温領域においても溶融ガラスと接着し難くなることを見出したことが最大の特徴である。本発明によれば、Ｎｉ基自溶性合金表面における溶融ガラス塊の滑り性を向上させることができる。

【0012】

この現象が発現する機構について以下の様に推察している。本発明に係るＮｉ基自溶性合金は、母材の表面に酸化被膜を形成する。Ｎｉ基自溶性合金の表面の断面を電子顕微鏡で観察したところ、母材と酸化被膜との間に隙間が形成されていることが確認された。このことから次のようなことが考えられる。図１に模式的に示すように、本発明のＮｉ基自溶性合金からなる金属材料１４の表面に生成する金属酸化皮膜１５は溶融ガラス塊１６と共に母材（金属材料１４）から剥離し易いと考えられる。また、明確な理由は明らかではないが、本発明のＮｉ基自溶性合金の酸化皮膜は、周期表第４、５及び６族の金属を含有することによって更に剥離し易くなると推察している。周期表第４、５及び６族の金属の酸化皮膜は、Ｎｉ基自溶性合金に対して異なる熱膨張率を有するため、温度が上昇した際にＮｉ基自溶性合金に対して剥離し易くなると考えられる。そのため、図１（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、周期表第４、５及び６族の金属酸化皮膜１５は、高温の溶融ガラス塊１６と接触した際に溶融ガラス塊１６に吸着してＮｉ基自溶性合金からなる金属材料１４（母材）から剥離する。これにより、Ｎｉ基自溶性合金のガラス塊に対する滑り性を向上させることができると考えられる。また、酸化皮膜が剥離した後、速やかに酸化皮膜が再生する、すなわち図１（Ｃ）に示す状態から図１（Ａ）に示す状態に速やかに戻ることで、Ｎｉ基自溶性合金は溶融ガラス塊に対する高い滑り性を長期的に発現するものと考えられる。

【0013】

また、一般的にＮｉは他の金属材料に比較して、ガラスとの接着性が低いことが知られている。一方で、Ｂを添加したＮｉ合金は、溶融ガラス塊との接着性が高くなる、すなわち溶融ガラス塊の金属材料表面における滑り性が悪くなることがある。この現象の理由としては、明確な理由は明らかではないが、Ｎｉ合金中のＢ、又は高温環境下でＮｉ合金表面に生成するＢ_２Ｏ_３が、Ｎｉ合金酸化物の母材金属との密着性を向上させる、又はＢとＮｉ合金の混合酸化物が母材金属から剥離しにくいことで、上述の酸化皮膜の剥離現象が抑制され、結果としてＮｉ合金表面と強固に接着し滑り性が悪くなる等が考えられる。

【0014】

本実施形態に係る、粘度がｌｏｇη＝３～１４．６（＝１０^３～１０^１４．６ｐｏｉｓｅ）のガラスを成形するためのガラス製造用部材に用いるＮｉ基自溶性合金は、０質量％以上０．５質量％以下のＢと、０質量％以上５質量％未満の硬質粒子と、Ｓｉとを含む。ガラス製造用部材は、ガラス成形用部材とガラス搬送用部材とを含む。ここで、ｌｏｇηは常用対数である。本実施形態に係るＮｉ基自溶性合金に含まれる成分の配合量は以下の範囲が好ましい。ガラスは、例えばソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス等であってよい。また、ガラス製造用部材は、４００℃以上１４００℃以下のガラスを搬送又は成形するための部材であるといえる。

【0015】

本実施形態に係るＮｉ基自溶性合金において、Ｂ（ホウ素）は０質量％以上０．５質量％以下である。Ｂは、０質量％以上０．０３質量％未満であるとよい。なお、他の実施形態ではＮｉ基自溶性合金がＢを含まなくてもよい。また、本実施形態に係るＮｉ基自溶性合金において、硬質粒子は０質量％より大きく５質量％未満である。

【0016】

本実施形態に係るＮｉ基自溶性合金は、Ｓｉ（ケイ素）を１．０質量％以上７．５質量％未満含む。また、Ｎｉ基自溶性合金は、Ｓｉを１．５質量より大きく７．５質量％未満含むとよい。また、Ｎｉ基自溶性合金は、Ｓｉを５質量％以上７．５質量％未満含むとよい。また、Ｎｉ基自溶性合金は、Ｓｉを５質量％以上７．５質量％未満含んでもよい。

【0017】

Ｂ及びＳｉは、フラックス成分であり、含有量が多いほどＮｉ基自溶性合金の自溶性が向上する。Ｂ及びＳｉはＮｉ基自溶性合金の表面にＢ_２Ｏ_３及びＳｉＯ_２酸化皮膜を形成する。上述の通りＢ_２Ｏ_３は溶融ガラスとの接着性を高める要因となり得るので、本実施形態に係るＮｉ基自溶性合金ではＢの含有量が少ない方が好ましい。

【0018】

本実施形態に係るＮｉ基自溶性合金において、硬質粒子は耐摩耗性を向上させるために添加される。硬質粒子としては、炭化物・窒化物・酸化物及びそれらと金属材料を複合した、所謂サーメット材料が含まれる。本実施形態に係るＮｉ基自溶性合金は、硬質粒子として炭化物、窒化物、酸化物及びサーメットの少なくとも１つを含む。硬質粒子の含有量は、０質量％より大きく５質量％未満であるとよい。硬質粒子の含有量が増加すると耐摩耗性が向上するが、多すぎると部材を製作する時の切削加工等が難しくなる。また、硬質粒子の含有量が多くなると、Ｎｉ基自溶性合金は溶融ガラス塊に対して接着し易くなる。そのため、Ｎｉ基自溶性合金の溶融ガラス塊に対する接着性を低下させることを優先する場合、硬質粒子の含有量は低いほど好ましく、０であってもよい。

【0019】

硬質粒子としての炭化物は、周期表第４、５及び６族元素のいずれか１つの炭化物を含み、例えば、ＴｉＣ（炭化チタン）、ＺｒＣ（炭化ジルコニウム）、ＨｆＣ（炭化ハフニウム）、ＶＣ又はＶ_２Ｃ（炭化バナジウム）、ＮｂＣ（炭化ニオブ）、ＴａＣ（炭化タンタル）、Ｃｒ_３Ｃ_２、Ｃｒ_７Ｃ_３又はＣｒ_２３Ｃ_６（炭化クロム）、Ｍｏ_２Ｃ（炭化モリブデン）、ＷＣ又はＷ_２Ｃ（炭化タングステン）等を含む。

【0020】

また、硬質粒子としての炭化物は、炭化ケイ素であってもよい。

【0021】

硬質粒子としての酸化物は、ランタノイドから選択された少なくとも１つの金属の酸化物を含むとよい。ランタノイドから選択された少なくとも１つの金属の酸化物は酸化セリウムであるとよい。

【0022】

サーメットは、周期表第４、５及び６族元素のいずれか１つの炭化物を含むとよい。上記炭化物と金属材料を複合したサーメット粒子としては、バインダーとして１２質量％のＣｏ（コバルト）を含むＷＣ（ＷＣ－１２％Ｃｏ）であることが好ましいが、これに限定されるものではない。

【0023】

以上の硬質粒子は、母材のＮｉ基自溶性合金中に分散し、該合金の耐摩耗性を向上させ、ガラス製造用部材として使用した場合に長期耐久性を発現する。

【0024】

Ｎｉ基自溶性合金は、周期表第１５族元素から選択された少なくとも１つの元素を含むとよい。前記周期表第１５族元素から選択された少なくとも１つの元素を０質量％以上１５質量％以下含むとよい。周期表第１５族元素から選択された少なくとも１つの元素は、Ｐを含むとよい。

【0025】

本実施形態に係るＮｉ基自溶性合金は、Ｐ（リン）を含むとよい。Ｐは、０質量％以上５質量％以下、より好ましくは０．５質量％以上４質量％以下である。

【0026】

本実施形態に係るＮｉ基自溶性合金は、周期表第４、５及び６族元素から選択された少なくとも１つの金属を含むとよい。金属は、０質量％以上３０質量％以下であり、２．５質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。また、金属はＣｒ（クロム）であることが好ましく、Ｃｒは２．５質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。

【0027】

本実施形態に係るＮｉ基自溶性合金は、上記成分の残渣として３．５質量％以上９７．５質量％以下のＮｉを含み、製造工程において不可避な不純物を微少量含んでもよい。

【0028】

本実施形態に係るＮｉ基自溶性合金中の硬質粒子を除いた金属成分は、所定の組成を持つならばどのように用意しても良い。Ｎｉ基自溶性合金は、例えば構成元素を含む金属及び無機化合物を溶融混合した後に凝固させて合金化させても良いし、構成元素を含む金属及び無機化合物の微粒子同士を混合させるだけでも良い。

【0029】

本発明のＮｉ基自溶性合金を用いたガラス製造用部材の作製方法として、焼結又は鋳造が考えられるがこれに限定されるものではない。

【0030】

溶融ガラスと接触する部位のみに該合金を適用する方法として、鉄等の金属によって形成された金型及び溶融ガラス塊搬送用部材の溶融ガラス塊との接触面に、溶射、鍍金、クラッド、積層造形、溶接等でＮｉ基自溶性合金から成る皮膜を被覆して形成してもよい。また、皮膜を形成した後に、フュージング処理（再溶融処理）を行うことによって、皮膜に生じた孔を閉じることができる共に、母材と皮膜との密着性を向上させることができる。

【0031】

ガラス製造用部材の一例を示す。図３に示すようにガラス製造用部材は、溶融ガラスからガラスびんを成形するためのガラスびん成形用の金型４２や、溶融ガラス槽４３から供給される溶融ガラス塊（ゴブ）を金型４２に搬送するためのガラス塊搬送用部材４４を含む。金型４２は、溶融ガラス塊からパリソンを成形するための粗型、バッフル、口型、プランジャー及びパリソンからガラスびんを成形するための仕上型を含む。ガラス塊搬送用部材４４は、ゴブを粗型に搬送するためのシューターや樋等を含む。ガラス塊搬送用部材４４は、スクープ４４Ａ、トラフ４４Ｂ、デフレクタ４４Ｃを含む。金型４２及びガラス塊搬送用部材４４は、その全体がＮｉ基自溶性合金によって形成されてもよく、ガラス塊と接触する表面のみが皮膜としてＮｉ基自溶性合金によって形成されてもよい。

【0032】

上記の態様において、６２０℃に加熱され、水平面に対して７０度傾斜した板状の前記Ｎｉ基自溶性合金に、１０００℃に加熱された溶融ガラス０．３ｇを滴下したときに、溶融ガラスがＮｉ基自溶性合金に接着せずに滑り落ちる特性を有する。

【0033】

これらの態様によれば、溶融ガラス塊に対して高温領域においても接着しないＮｉ基自溶性合金を提供することができ、さらには該合金を各種ガラス成形部材に適用することにより、溶融ガラス塊や板ガラスと接着せず良好な滑り性を有する各種ガラス製造用部材を提供することができる。ガラス製造用部材は、例えばプレス成形金型、成形ロール、搬送ロール、及び搬送モールドやガラスと接触する治具等を含む。

【実施例0034】

（溶融ガラス接着性評価試験装置）
溶融ガラスと金属との接着性を評価するための試験装置２１について説明する。図２に示すように、試験装置２１はガラス棒２２を支持するガラス棒ホルダ２３と、ガラス棒２２の下端を加熱するガラス棒加熱装置２４と、ガラス棒加熱装置２４の下方においてサンプル２０を所定の角度で支持するサンプルホルダ２６と、サンプル２０を加熱するサンプル加熱装置２７とを有する。

【0035】

サンプル２０は、水平面に対して７０度に傾斜し、その中央部がフレーム２８の中心点Ａの下方に１００ｍｍ離れて配置されている。また、サンプル加熱装置２７は、温度調節器３２に繋がれたヒータ３０及び熱電対３１を備えた金属板である。

【0036】

ガラス棒加熱装置２４は、四角形枠形のフレーム２８と、フレーム２８に支持された４本のバーナ２９とを有する。各バーナ２９は、噴射孔がフレーム２８の内側を向き、かつそれぞれの噴射軸線がフレーム２８の中心点Ａで交わるようにフレーム２８に支持されている。各バーナ２９は、それぞれから噴射される火炎の先端がフレーム２８の中心点Ａで交わるように調節されている。

【0037】

（ガラス棒）
ガラス棒２２の組成は、ＳｉＯ_２が６９質量％、Ａｌ_２Ｏ_３が１．７質量％、Ｆｅ_２Ｏ_３が０．０６質量％、Ｎａ_２Ｏが８．５質量％、Ｋ_２Ｏが４．９質量％、ＭｇＯが２．２質量％、ＣａＯが４．０質量％、ＳｒＯが６．０質量％、ＢａＯが３．２質量％、Ｓｂ_２Ｏ_３が０．３質量％、Ｐ_２Ｏ_５が０．２質量％、ＴｉＯ_２が０．０３質量％、Ｃｌが０．０３質量％、ＳＯ_３が０．０３質量％、ＺｒＯ_２が０．１質量％である。ガラス棒の直径は４ｍｍである。

【0038】

（実験方法）
サンプル２０の表面温度を温度センサ（安立計器株式会社製静止表面用温度センサ Ａ形シリーズ）で測定することにより所定の温度であることを確認した後、ガラス棒２２の下端をフレーム２８の中心点Ａに配置し、各バーナ２９から噴射される火炎によって加熱した。加熱されたガラス棒下端は球状となり、自然に落下してサンプル２０と衝突する。衝突した瞬間のガラス塊温度をサーモグラフィ（シナノケンシ製プレクスロガーＰＬ３）により測定する。

【0039】

（接着率測定方法）
サンプル２０と衝突したガラス塊はサンプル２０に接着（付着）するか或は接着せずに下方に落下する。サンプル２０と衝突した瞬間のガラス塊の温度が１０００（±２０）℃の範囲内であった時、サンプル２０表面に接着して留まったものを「接着有り」、サンプル２０表面に接着せず下方に落下したものを「接着なし」と判定した。この試験を、あるサンプル２０表面温度において１０回実施し、１０回中の「接着有り」の割合を接着率（％）とした。なお、溶融ガラスの温度範囲が上述の範囲から外れた時は評価の対象としなかった。

【0040】

実施例１～５及び比較例１～４に係るサンプルを以下に示す方法によって作製し、評価を行った。表１は、実施例１～５、及び比較例１～４の混合割合、作製方法、評価結果を示す。

【0041】

【表1】

【0042】

（実施例１）
合金原料として、Ｎｉを残渣成分として、粒径１０５μｍ以下のＳｉ、粒径１５０μｍ以下のＮｉ_２Ｐ、粒径６３μｍ以下のＣｒ、粒径２～３μｍのＮｉ、及び粒径約１．５μｍ以下のＭｏ粉末（いずれも株式会社高純度化学研究所）を表１に示す割合で混合し、パルス通電焼結法により金属板を作製した後、追加工により幅３ｃｍ奥行４ｃｍ厚さ３ｍｍで、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が約１μｍ以下の板を作製した。この板をサンプル２０として用い溶融ガラス接着性評価試験を行った。

【0043】

（実施例２）
合金原料として、平均粒径１０μｍ以下のＷ（タングステン）（株式会社高純度化学研究所）を混合し、表１の実施例２の混合割合とすること以外は実施例１と同様にサンプルを作製及び評価試験を行った。

【0044】

（実施例３）
合金原料として、実施例１の組成に加え、硬質粒子としての粒径１５－４５μｍのＷＣ－１２％Ｃｏ（ユテクジャパン株式会社）を表１の実施例３に示す割合で混合し、鋳造により金属板を作製した後、追加工により幅３ｃｍ奥行４ｃｍ厚さ３ｍｍで、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が約１μｍ以下の板を作製した。この板をサンプル２０として用い溶融ガラス接着性評価試験を行った。

【0045】

（実施例４）
合金原料として、表１の実施例４の混合割合とすること以外は実施例３と同様にサンプルを作製及び評価試験を行った。

【0046】

（実施例５）
合金原料として、さらに粒径４５μｍ以下のＢ（株式会社高純度化学研究所）を０．０３質量％混合すること以外は実施例４と同様にサンプルを作製及び評価試験を行った。

【0047】

（比較例１）
合金原料として、表１の比較例１の混合割合とすること以外は実施例３と同様にサンプルを作製及び評価試験を行った。

【0048】

（比較例２）
合金原料として、表１の比較例２の混合割合とすること以外は実施例１と同様にサンプルを作製及び評価試験を行った。

【0049】

（比較例３及び４）
合金原料として、表１の比較例３及び４に示す割合で混合すること以外は実施例１と同様にサンプルを作製及び評価試験を行った。

【0050】

（Ｂ、Ｓｉの影響）
図４は、実施例１～５と比較例１～４の溶融ガラス塊に対する接着性評価試験の結果である。各サンプル表面温度において、接着率が低いほど溶融ガラス塊に対する滑り性が高いことを示している。評価の判定基準として、サンプル表面温度が４８０℃、５６０℃及び６２０℃のときの接着率が１０％未満の時を○（マル）、１０％以上の時を×（バツ）とした。図４からわかるように、Ｂの含有量が低下するほど接着率は低下することがわかる。Ｂの含有量が０質量％以上０．５質量％以下であり、かつ硬質粒子としてのＷＣ－１２％Ｃｏが０質量％より大きく５質量％未満である実施例１及び２は、４８０℃、５６０℃、及び６２０℃のいずれにおいても判定基準を満たす。Ｂの含有量が０質量％であるが、ＷＣ－１２％Ｃｏの含有量が５質量％以上である比較例１及び２では、４８０℃及び５６０℃において判定基準を満たすが、６２０℃において判定基準を満たさない。更に、比較例２～４の結果から、Ｂの含有量が増加するほど接着率が増加することが判る。また、実施例２は、Ｗ（タングステン）を比較例２～４のＷＣ－１２％Ｃｏと同じ値の１５．７質量％含むが、４８０℃、５６０℃、及び６２０℃のいずれにおいても判定基準を満たす。これにより、ＷはＷＣ－１２％Ｃｏほど接着率を増加させないことが判る。

【0051】

以上の実施形態に係るＮｉ基自溶性合金によれば、溶融ガラス塊に対する滑り性を向上させることができる。また、該合金は、Ｂ及びＳｉの少なくとも一方のフラックス成分を含むことによって、フュージング処理を可能にしている。

【0052】

本発明のＮｉ基自溶性合金は、その表面が６２０℃に加熱され、水平面に対して７０度傾斜した板状の該合金に、１０００（±２０℃）℃に加熱された溶融ガラス０．３ｇを滴下した時に、溶融ガラスが該合金に接着せずに滑落する特性を有しており、この特性より該合金を実際のガラス成形加工に適用した際は溶融ガラス塊に対する摩擦が小さく良好な成形性を示す。

【0053】

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明のＮｉ基自溶性合金を用いたガラス製造用部材としては、金型、プランジャー、ローラー等の金属部材の他、溶融ガラス塊を搬送するために製びん工程において使用されるシューター等の搬送部材にも適用することができる。

【符号の説明】

【0055】

１４ ：金属材料
１５ ：金属酸化皮膜
１６ ：溶融ガラス塊
２０ ：サンプル
２１ ：溶融ガラス接着性評価試験装置
２２ ：ガラス棒
２３ ：ガラス棒ホルダ
２４ ：ガラス棒加熱装置
２６ ：サンプルホルダ
２７ ：サンプル加熱装置
２８ ：バーナ支持フレーム
２９ ：バーナ
３０ ：ヒータ
３１ ：熱電対
３２ ：温度調節器
４２ ：金型
４３ ：溶融ガラス槽
４４ ：溶融ガラス搬送部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】