具体实施方式

以下，对于本发明的实施方式涉及的钨线及钨产品，使用附图进行详细说明。另外，以下说明的实施方式均表示本发明的一具体例子。因此，以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置及连接方式、制造工序、制造工序的顺序等为一个例子，不是限定本发明的主旨。因而，在以下的实施方式中的构成要素中，关于在独立权利要求中没有记载的构成要素，作为任选的构成要素进行说明。

另外，各图是示意图，不一定被严密地图示。因此，例如，各图中比例尺等不一定一致。此外，在各图中，对于实质上同一构成标注同一符号，重复的说明省略或简化。

另外，在本说明书中，垂直或一致等表示要素间的关系性的用语、及圆形或长方形等表示要素的形状的用语、以及数值范围并非仅表示严格的意思的表述，而是意味着也包含实质上同等的范围、例如数个百分比左右的差异的表述。

(实施方式)

[钨线]

首先，对实施方式的钨线的结构进行说明。

图1是本实施方式的钨线10的示意性立体图。在图1中，示出了钨线10卷绕于卷取用的芯材上的例子，进而，将钨线10的一部分放大而示意性地示出。

钨线10由钨(W)或钨合金形成。钨线10中的钨的含有率例如为90wt％以上。另外，钨的含有率可以为95wt％以上，也可以为99wt％以上。另外，钨的含有率可以为99.9wt％以上，也可以为99.95％wt以上。钨的含有率是钨线10所包含的钨的重量相对于钨线10的重量的比例。后述的铼(Re)及钾(K)等其他金属元素的含有率也同样。钨线10中也可以含有制造上无法避免混入的不可避免的杂质。

钨合金例如为铼与钨的合金(铼钨合金(ReW合金))。铼的含有率越高，越能提高钨线10的强度。另外，铼的含有率过高时，钨线10的加工性变差，钨线10的细线化变难。

在本实施方式中，钨线10中的铼的含有率为0.1wt％以上且10wt％以下。例如，铼的含有率可以为0.5wt％以上且5wt％以下。作为一例，铼的含有率为1wt％，但也可以为3wt％。

钨线10的线径D为100μm以下。线径D可以为80μm以下，也可以为60μm以下，也可以为40μm以下。线径D可以为30μm以下，也可以为20μm以下。线径D可以为10μm以下。线径D例如为5μm以上。

在本实施方式中，钨线10的线径D是均匀的。需要说明的是，可以不完全均匀，在沿着线轴方向前进的情况下，根据部位的不同，例如可以包含1％等数个百分比左右的差。钨线10的与线轴P正交的截面的截面形状例如为圆形。另外，截面形状也可以是正方形、长方形或椭圆形等。

钨线10的抗拉强度为4800MPa以上。另外，钨线10的抗拉强度可以为5000MPa以上，也可以为5300MPa以上。通过调整线径D及钨的晶粒的大小等，能够实现具有超过5500MPa的抗拉强度的钨线10。需要说明的是，钨线10的抗拉强度也可以小于4800MPa。

另外，钨线10的弹性模量为350GPa以上且450GPa以下。在此，弹性模量是纵向弹性模量。另外，钢琴线的弹性模量一般为150GPa至250GPa的范围。即，钨线10具有钢琴线的约2倍的弹性模量。

通过弹性模量为350GPa以上，钨线10不易变形。即，钨线10难以伸长。另一方面，通过使弹性模量为450GPa以下，能够在施加一定程度的强度的力的情况下使钨线10变形。具体而言，由于能够使钨线10弯曲，因此例如在作为锯线而利用的情况下，能够容易地进行向导辊等的卷绕。

本实施方式的钨线10具有扭转断裂转数比以往多的特征。以下，对扭转断裂转数进行说明。

[扭转断裂转数]

扭转断裂转数是在对钨线10施加扭转的情况下至钨线10断裂为止所需的扭转的转数。扭转断裂转数越多，意味着钨线10相对于扭转的强度越高。

扭转断裂转数通过进行扭转试验来测定。扭转试验使用被切出为规定的长度L的钨线10来进行。具体而言，把持长度L的钨线10的线轴方向的两端，将规定的张力T作为负载向钨线10赋予。将钨线10的一端固定，在施加了规定的张力T的状态下，使另一端绕着线轴旋转。另一端绕着线轴的转数为扭转的转数N。在钨线10断裂之前，继续施加钨线10的另一端的旋转、即扭转。钨线10断裂时的扭转的转数N为扭转断裂转数。

本申请发明人基于后述的制造方法制造多个钨线10的样品(实施例)，进行扭转试验，由此测定实施例的各样品的扭转断裂强度。另外，也制造比较例的样品，进行扭转试验，由此测定比较例的各样品的扭转断裂强度。比较例的样品使用与实施例的样品不同的制造方法来制造。关于实施例和比较例的制造方法的差异，在后面进行说明。

用于扭转试验的样品的长度L为50mm。张力T是钨线的断裂张力的50％的张力。在此，钨线的断裂张力是在不对长度L的钨线10施加扭转而施加了张力的情况下钨线断裂时的张力。钨线的断裂张力例如为4N以上且10N以下。

另外，各样品为铼钨合金线。铼的含有率为1wt％，钨的含有率为99wt％。

图2是表示实施例及比较例的钨线的抗拉强度与扭转断裂转数的关系的测定结果的图。在图2中，横轴表示钨线10的抗拉强度，纵轴表示钨线10的扭转断裂转数。在图2中，通过黑圆点(实施例)或白圈(比较例)的标绘图示出每个样品的抗拉强度。各样品的线径D为50μm。

如图2所示，实施例的样品的抗拉强度为约4700MPa以上且约5300MPa以下的范围。比较例的样品的抗拉强度约为4300MPa以上且小于约4800MPa。

如图2所示，在比较例的样品中，不论抗拉强度如何，扭转断裂转数均小于30次。另一方面，在实施例的样品中，扭转断裂转数为70次以上。还得到扭转断裂转数达到200次的样品。在从抗拉强度为约4750MPa的样品到抗拉强度为约5200MPa的样品为止的任意样品中，都实现了与比较例的样品相比为2倍以上的扭转断裂转数。

进而，本申请发明人制作了实施例和比较例各自的线径D不同的样品。例如，线径D为30μm时的实施例的样品的抗拉强度为约4800MPa以上且约5800MPa以下的范围。例如，线径D为30μm时的比较例的样品的抗拉强度约为3700MPa以上且小于约4800MPa。

另外，本申请发明人对线径D与扭转断裂转数的关系进行了测定。测定结果如图3所示。

图3是表示实施例及比较例的钨线10的线径D与扭转断裂转数的关系的测定结果的图。在图3中，横轴表示钨线10的线径D，纵轴表示钨线10的扭转断裂转数。

在线径为20μm以上且100μm以下的范围内，实施例的样品的扭转断裂转数被包含于图3的实线所包围且带有斜线的阴影的区域11中。具体而言，实施例的样品的扭转断裂转数为250×exp(-0.026×D)次以上。即，表示样品的扭转断裂转数的下限值的曲线以线径D为变量由250×exp(-0.026×D)表示。另外，实施例的样品的扭转断裂转数为850×exp(-0.026×D)次以下。即，表示样品的扭转断裂转数的上限值的曲线以线径D为变量由850×exp(-0.026×D)表示。这些表示上限值和下限值的曲线是通过基于扭转断裂转数的实测结果(具体而言，每个线径D的上限值和下限值)进行拟合而计算出的。

另一方面，比较例所涉及的样品的扭转断裂转数被包含在由图3的虚线包围且带有点的阴影的区域12中。具体而言，比较例的样品的扭转断裂转数为30×exp(-0.026×D)次以上且小于250×exp(-0.026×D)次。

如上所述，实施例的样品在100μm以下的细的线径D下，抗拉强度为4800MPa以上，且以钨线10的断裂张力的50％的张力T为负载而施加时的每50mm的扭转断裂转数为250×exp(-0.026×D)次以上。即，根据本实施方式的钨线10，能够实现不仅细且抗拉强度高、而且对于扭转的断裂强度也极高这样的优异的特性。

需要说明的是，在使钨线10中含有的钨的含有率或铼的含有率不同的情况下，也同样地不仅细且抗拉强度高，还能够提高相对于扭转的断裂强度。

[钨线的制造方法]

接着，使用图4及图5对本实施方式的钨线10的制造方法进行说明。

图4是表示本实施方式的钨线10的制造方法的流程图。图5是表示本实施方式的钨线10的制造方法所包含的拉丝工序中的加热温度的图。另外，在图5中，示出了进行n次拉丝的情况。n例如为5以上的自然数。

如图4所示，首先，准备钨锭(S10)。具体而言，准备钨粉末的集合物，对准备的集合物进行压制及烧结(sinter)，由此制作钨锭。

另外，在制造由钨合金形成的钨线10的情况下，准备以规定的比例混合钨粉末和金属粉末(例如铼粉末)而成的混合物代替钨粉末的集合体。钨粉末和铼粉末的平均粒径例如为3μm以上且4μm以下的范围，但不限于此。钨粉末和铼粉末的混合比例依赖于所制造的钨线10中的钨和铼的含有率。制作的钨锭的比重例如为17.4g/cm³以上，但也可以为17.8g/cm³以上且18.2g/cm³以下。

接着，对所制作的钨锭进行型锻加工(S12)。具体而言，通过从周围对钨锭进行锻造压缩而使其伸展，从而成形线状的钨线。另外，也可以代替型锻加工而进行轧制加工。

例如，通过反复进行型锻加工，将直径约15mm以上且约25mm以下的钨锭成形为线径约3mm的钨线。在型锻加工的途中的工序中，通过实施退火处理，确保以后的加工性。例如，在直径为8mm以上且10mm以下的范围内，实施2400℃的退火处理。但是，为了通过晶粒的微细化来提高抗拉强度，在直径小于8mm的型锻工序中，不实施退火处理。

接着，在加热拉丝之前，在900℃下加热钨线(S14)。具体而言，用燃烧器等直接加热钨线。通过加热钨线，以在以后的加热拉丝中在加工中不会断线的方式在钨线的表面形成氧化物层。

接着，进行加热拉丝(S16)。具体而言，使用1个拔丝模一边进行加热一边进行钨线的拉丝、即钨线的拉丝(细线化)。第一次的拉丝的加热温度T1(参照图5)例如为1000℃。另外，加热温度越高，钨线的加工性越提高，因此能够容易地进行拉丝。使用了1个拔丝模的通过1次拉丝得到的钨线的截面减少率例如为10％以上且40％以下。在拉丝工序中，也可以使用使石墨分散于水中而得的润滑剂。

在拉丝工序后，可以通过进行电解研磨，使钨线的表面光滑。电解研磨例如在氢氧化钠水溶液等电解液中浸渍钨线和对置电极的状态下，在钨线与对置电极之间产生电位差，从而进行电解研磨。

在得到所希望的线径的钨线之前(S18中为“否”)，反复进行加热拉丝(S16)。这里的期望的线径是最终拉丝工序(S26)的2个工序前的阶段的线径，例如为170μm以上且250μm以下，但并不限定于这些。

在加热拉丝的反复进行中，可使用与跟前的拉丝中使用的拔丝模相比孔径小的拔丝模。另外，在反复进行加热拉丝的情况下，如图4所示，降低加热温度(S20)。即，以比跟前的拉丝时的加热温度低的加热温度对钨线进行加热。例如，如图5所示，第n-3次的拉丝工序中的加热温度T2比之前的第n-4次的拉丝工序中的加热温度低。另外，第n-3次拉丝工序中的加热温度T2比以前的拉丝工序中的加热温度均低。这样，随着线径变小，使拉丝工序中的加热温度逐渐降低。

在得到所希望的线径的钨线、接着的拉丝工序是最终拉丝工序的2个工序前的拉丝工序(第n-2次的拉丝)的情况下(S18中为“是”)，维持温度而进行加热拉丝(S22)。具体而言，如图5所示，第n-2次的拉丝工序的加热温度与第n-3次的拉丝工序的加热温度相同。温度T2是比钨的一次再结晶温度高的温度。温度T2例如为900℃以上且1000℃以下的范围。

通过在最终拉丝工序的2个工序前的拉丝中提高温度，能够促进钨线所含的钨的一次再结晶。由此，能够减少钨线的孔隙(空隙)，并且容易进行晶粒向线轴方向的延伸。由此，认为能够提高扭转断裂转数。

接着，在最终拉丝工序的1个工序前，降低温度而进行加热拉丝(S24)。如图5所示，第n-1次拉丝工序的加热温度T3低于第n-2次拉丝工序的加热温度T2。温度T3是比钨的再结晶温度低的温度。例如，温度T3为600℃以上且700℃以下的温度。通过在较低的温度下进行加热拉丝，有助于晶粒的微细化。此时，模具的加热温度也需要降低。例如，模具的加热温度为300℃以上且350℃以下的范围，但并不限定于此。

另外，第1次～第n-3次为止的加热拉丝中的加热温度根据附着于钨线的表面的氧化物的量来调整。具体而言，以氧化物的量为钨线的0.8wt％以上且1.6wt％以下的范围的方式调整加热温度，由此确保第n-2次和第n-1次的加热拉丝的拉丝加工性。在加热拉丝的反复进行中，也可以省略电解研磨。

接着，在常温下进行最终拉丝(S26)。即，通过不进行加热而进行钨线的拉丝，实现进一步的晶粒的微细化。另外，还具有通过常温拉丝使晶体取向向加工轴方向(具体而言，与线轴P平行的方向)对齐的效果。常温例如为0℃以上且50℃以下的范围的温度，作为一例为30℃。

在常温拉丝中，使用孔径不同的多个拔丝模进行钨线的拉丝。在常温拉丝中，使用水溶性等的液体润滑剂。在常温拉丝中不进行加热，因此抑制了液体的蒸发。因此，能够作为润滑剂发挥充分的功能。

相对于以往的传统钨线的加工方法即600℃以上的加热拉丝，不进行钨线的加热，一边利用液体润滑剂进行冷却一边进行加工，由此抑制动态恢复及动态再结晶，不会断线，有助于晶粒的微细化，能够得到高的抗拉强度。另外，由于在结晶粒微细化的同时，实现结晶向轴向的长大化，因此有助于扭转强度的大幅提高。

最后，对通过进行常温拉丝而形成的线径D的钨线进行电解研磨(S28)。电解研磨例如在氢氧化钠水溶液等电解液中浸渍钨线和对置电极的状态下，在钨线与对置电极之间产生电位差，从而进行电解研磨。

经过以上的工序，制造本实施方式的钨线10。经过上述制造工序，刚制造后的钨线10的长度例如为50km以上的长度，能够在工业上利用。钨线10也可以根据所使用的形态而切断为适当的长度，作为针或棒的形状来使用。这样，本实施方式的钨线10能够在工业上大量生产，用于各种钨产品。

另外，图2及图3所示的比较例的钨线通过所谓的热拉丝来制造。例如，在第1次的拉丝加工中，在1050℃以上且1150℃以下的温度下进行加热。线径越是变小，越是一边降低加热温度，一边反复进行拉丝。在最终拉丝加工中，在700℃以上且800℃以下的温度下进行加热。

这样，在比较例和实施例中，主要是拉丝工序中的加热温度不同。通过在最终拉丝工序中进行常温拉丝，如使用图2和图3说明的那样，能够使实施例的样品的扭转断裂转数高于比较例。另外，进一步通过使最终拉丝工序的2个工序前的拉丝工序中的加热温度与跟前的拉丝工序中的加热温度大致相同，能够进一步提高实施例的样品的扭转断裂转数。另外，通过在最终拉丝工序的1个工序前的拉丝工序中使模具的加热温度为300℃以上且350℃以下的范围，能够进一步提高实施例的样品的扭转断裂转数。

另外，钨线10的制造方法所示的各工序例如可连续地进行。具体而言，在步骤S16、S22和S24中使用的多个拔丝模在生产线上按照孔径变小的顺序配置。另外，在各拔丝模之间配置有燃烧器等加热装置。另外，也可以在各拔丝模之间配置电解研磨装置。在步骤S16、S22和S24中使用的拔丝模的下游侧(后工序侧)，在步骤S26中使用的多个拔丝模按照孔径变小的顺序配置，在孔径最小的拔丝模的下游侧配置电解研磨装置。另外，各工序也可以个别地进行。

[钨产品]

接着，对本实施方式的具备钨线10的钨产品的具体例进行说明。

＜锯线＞

如图6所示，本实施方式的钨线10例如能够用作切断硅锭或混凝土等物体的切断装置1的锯线2。图6是表示具备作为本实施方式的钨产品的一例的锯线2的切断装置1的立体图。

如图6所示，切断装置1是具备锯线2的多线锯。切断装置1例如通过将锭50切断为薄板状来制造晶片。锭50例如是由单晶硅构成的硅锭。具体而言，切断装置1通过利用多个锯线2对锭50进行切割，从而同时制造多个硅晶片。

另外，锭50不限于硅锭，也可以是碳化硅或蓝宝石等其他锭。或者，切断装置1的切断对象物也可以是混凝土或玻璃等。

在本实施方式中，锯线2具备钨线10。具体而言，锯线2是本实施方式的钨线10本身。或者，锯线2也可以具备钨线10和附着于钨线10的表面的多个磨粒。

如图6所示，切断装置1还具备2个导辊3、支撑部4和张力缓和装置5。

在2个导辊3上，1根锯线2被多次卷绕。在此，为了便于说明，将锯线2的1周量视为1个锯线2，以多个锯线2卷绕于2个导辊3上的方式进行说明。即，在以下的说明中，多个锯线2形成1根连续的锯线2。另外，多个锯线2也可以是分别分离的多个锯线。

2个导辊3在将多个锯线2以规定的张力笔直地张设的状态下，分别旋转，由此使多个锯线2以规定的速度旋转。多个锯线2相互平行且等间隔地配置。具体而言，在2个导辊3上分别以规定的间距设有多个放入锯线2的槽。槽的间距根据想要切出的晶片的厚度来决定。槽的宽度与锯线2的线径大致相同。

另外，切断装置1也可以具备3个以上的导辊3。也可以在3个以上的导辊3的周围卷绕多个锯线2。

支撑部4支撑作为切断对象物的锭50。支撑部4通过将锭50朝向多个锯线2推压，从而锭50被多个锯线2切割。

张力缓和装置5是缓和施加于锯线2的张力的装置。例如，张力缓和装置5是螺旋弹簧或板簧等弹性体。如图6所示，例如作为螺旋弹簧的张力缓和装置5的一端与导辊3连接，另一端固定于规定的壁面。通过张力缓和装置5调整导辊3的位置，能够缓和施加于锯线2的张力。

另外，虽未图示，但切断装置1也可以是游离磨粒方式的切断装置，具备向锯线2供给浆料的供给装置。浆料是在冷却介质等切削液中分散有磨粒的浆料。通过浆料中所含的磨粒附着于锯线2，能够容易地进行锭50的切断。

具备抗拉强度高的钨线10的锯线2能够以强的张力张设在导辊3上。由此，锭50的切断时的锯线2的振动被抑制，因此能够减少锭50的损耗。另外，由于钨线10的相对于扭转的断裂强度高，因此即使锯线2在使用中扭转，也难以断裂，能够提高切断装置1的可靠性。

＜绞线以及绳索＞

另外，如图7所示，本实施方式的钨线10能够用作绞线20。图7是表示作为本实施方式的钨产品的一例的绞线20的一部分的立体图。

如图7所示，绞线20具备多个钨线10。绞线20通过将多根钨线10作为线材绞合而制造。

绞线20例如是通过对多根钨线10进行合捻加工而得到的合捻线。或者，绞线20是通过对多个钨线10进行包覆加工而得到的包覆线。另外，构成绞线20的多根线材也可以不是全部为钨线10。例如，也可以通过将钨线10与碳钢线绞合而构成绞线20。

另外，如图8所示，也可以通过将绞线20进一步绞合而制造绳索30。图8是表示作为本实施方式的钨产品的一例的绳索30的一部分的立体图。

如图8所示，绳索30通过将多根绞线20作为小绳(股线)绞合而制造。通过使绳索30的捻向(例如S捻)相对于绞线20的捻向(例如Z捻)不同，能够提高绳索30的强度。

由于钨线10的相对于扭转的断裂强度高，因此对钨线10进行绞合加工而制造的绞线20以及绳索30不易断裂。因此，能够实现可靠性高的绞线20和绳索30。

另外，用于绞线20和绳索30各自的绞合的钨线10的根数和绞合数等没有特别限定。

＜导管＞

另外，本实施方式的钨线10能够用于医疗设备部件。图9是表示作为本实施方式的钨产品的一个例子的导管40的一部分的立体图。

导管40是医疗设备部件的一例。如图9所示，导管40是构成为筒状的弹性部件。导线41穿过导管40的内部。导丝41是钨线10。即，能够将本实施方式的钨线10用作导管40的导丝41。或者，钨线10也可以用作导管的加强用的线。

＜其他＞

钨线10也可以用作丝网印刷中使用的丝网筛网等金属制的筛网。例如，丝网筛网具有作为经纱和纬纱被织造的多根钨线10。

另外，钨线10也能够用于医疗设备部件的一例的医疗用针或检查用的探针。另外，钨线10例如也能够用作轮胎或输送带等弹性部件的加强用的线。例如，轮胎具备被捆扎成层状的多个钨线10作为带或者胎体帘布。

[效果等]

如上所述，本实施方式的钨线10是由钨或钨合金形成的钨线，钨线10的线径D为100μm以下，将钨线10的断裂张力的50％的张力作为负载施加时的每50mm的扭转断裂转数为250×exp(-0.026×D)次以上。

由此，可实现相对于扭转具有比以往更高的断裂强度、且充分细的钨线10。

另外，例如，钨线10的抗拉强度为4800MPa以上。

由此，可实现相对于扭转而言兼顾了高的断裂强度和高的抗拉强度、且充分细的钨线10。

另外，例如，钨线10所含的钨的含有率为90wt％以上。

由此，即使在钨线10由钨合金形成的情况下，例如也能够使铼的含有率小于10wt％。因此，能够使钨线10的加工性良好。

另外，例如，本实施方式的钨产品具备钨线10。另外，例如，钨产品是锯线2、绞线20、绳索30或者导管40等医疗设备部件。

由此，由于使用具有相对于扭转比以往更高的断裂强度、且充分细的钨线10来制造钨产品，因此能够抑制在钨产品的使用中发生断线等。因此，能够实现可靠性高的钨产品。

(其他)

以上，基于上述的实施方式对本发明的钨线以及钨产品进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式。

例如，钨合金中包含的金属也可以不是铼。即，钨合金也可以是钨和与钨不同的1种以上的金属的合金。与钨不同的金属例如是过渡金属，是铱(Ir)、钌(Ru)或锇(Os)等。与钨不同的金属的含有率例如为0.1wt％以上且10wt％以下，但不限于此。例如，与钨不同的金属的含有率也可以小于0.1wt％，也可以大于10wt％。关于铼也是同样的。

另外，例如，钨线10的抗拉强度也可以低于4800MPa。

另外，例如，钨线10也可以由掺杂有钾(K)的钨形成。掺杂的钾存在于钨的晶界处。钨线10中的钨线的含有率例如为99wt％以上。

钨线10中的钾的含有率为0.01wt％以下，但不限于此。例如，钨线10中的钾的含有率也可以为0.003wt％以上且0.010wt％以下。作为一例，钨线10中的钾的含有率为0.005wt％。

通过钨线含有微量的钾，能够抑制钨线的半径方向的晶粒的生长。即，能够减小表面晶粒的宽度，因此能够提高抗拉强度。

由掺杂有钾的钨形成的钨线(钾掺杂钨线)的线径、弹性模量、抗拉强度以及扭转断裂转数与上述的实施方式相同。

钾掺杂钨线可通过利用掺杂有钾的掺杂钨粉末来代替钨粉末，按照与实施方式同样的制造方法来制造。

另外，例如，也可以在钨线10的表面覆盖氧化膜或氮化膜等。

此外，对各实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的方式、或通过在不脱离本发明的主旨的范围内将各实施方式中的构成要素及功能任意地组合而实现的方式也包含于本发明中。

符号说明

2 锯线

10 钨线

20 绞线

30 绳索

40 导管(医疗设备部件)