JPH02149651A - Ｔｉ―Ｎｉ系超弾性合金の製造方法 - Google Patents
Ｔｉ―Ｎｉ系超弾性合金の製造方法Info
- Publication number
- JPH02149651A JPH02149651A JP18299588A JP18299588A JPH02149651A JP H02149651 A JPH02149651 A JP H02149651A JP 18299588 A JP18299588 A JP 18299588A JP 18299588 A JP18299588 A JP 18299588A JP H02149651 A JPH02149651 A JP H02149651A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- temperature
- series
- treatment
- aging treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- KHYBPSFKEHXSLX-UHFFFAOYSA-N iminotitanium Chemical class [Ti]=N KHYBPSFKEHXSLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910004337 Ti-Ni Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910011209 Ti—Ni Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010380 TiNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、超弾性特性のすぐれたＴ ｉ−Ｎ ｉ系超弾
性合金の製造方法に関するものである。
性合金の製造方法に関するものである。
熱弾性型のマルテンサイト変態を示すＴｉ−Ｎｉおよび
Ｔ ｉ−Ｎ ｉ−Ｘ （以下Ｔｉ−Ｎｉ系合金と記す）
は良好な超弾性効果と形状記憶効果を示すことが知られ
ており、こうした特性を利用した種々の応用品が開発さ
れている。
Ｔ ｉ−Ｎ ｉ−Ｘ （以下Ｔｉ−Ｎｉ系合金と記す）
は良好な超弾性効果と形状記憶効果を示すことが知られ
ており、こうした特性を利用した種々の応用品が開発さ
れている。
超弾性合金は永久変形を生じない限界応力が高いほど望
ましく、そのためには転位の動きを阻止し、すベリ変形
をできるだけ起さずに応力誘起マルテンサイト変態を進
行させることが、限界応力を上げるために有効である。
ましく、そのためには転位の動きを阻止し、すベリ変形
をできるだけ起さずに応力誘起マルテンサイト変態を進
行させることが、限界応力を上げるために有効である。
従来これを達成するために、特開昭５３−１６１７５３
号では、Ｔｉ、Ｎｉ系合金に冷間加工を加えて加工硬化
させ、さらに再結晶を起さない温度、たとえば４００℃
前後で時効処理を行なう方法、特公昭６１−５９３９０
号ではＮｉ過剰組成のＴ ｉ−Ｎ ｉ系合金を７００−
１１００℃の温度で溶体化処理した後、３００〜６００
℃の温度で時効処理する方法、また、特公昭６２−２０
２７号では、 ５００−１１００℃で溶体化処理、２０
０〜７００℃で時効処理の後、温間加工し、さらに必要
に応じて再結晶温度以下で加熱処理する方法などが提案
されている。
号では、Ｔｉ、Ｎｉ系合金に冷間加工を加えて加工硬化
させ、さらに再結晶を起さない温度、たとえば４００℃
前後で時効処理を行なう方法、特公昭６１−５９３９０
号ではＮｉ過剰組成のＴ ｉ−Ｎ ｉ系合金を７００−
１１００℃の温度で溶体化処理した後、３００〜６００
℃の温度で時効処理する方法、また、特公昭６２−２０
２７号では、 ５００−１１００℃で溶体化処理、２０
０〜７００℃で時効処理の後、温間加工し、さらに必要
に応じて再結晶温度以下で加熱処理する方法などが提案
されている。
しかし、これらの方法のうち、冷間加ニー時効処理する
方法では、冷間加工性が劣り、十分な冷間加工率を得る
ことが困難であること、さらに加工硬化するため複雑形
状部材の場合、複雑な形状に変形し、拘束させるのが困
難な欠点がある。また、２番目の溶体化処理−時効処理
による方法は転位の動きを阻止し、すべり変形の発生を
抑制させるだけの加工組織が十分でないため、高い限界
応力が得られない、また、溶体化処理、時効処理後、温
間加工を施す方法は、すぐれた超弾性特性が期待できる
ものの、複雑形状に記憶処理を行ない、これを超弾性部
材として使用しようとする場合、記憶処理によって所望
する形状が得られにくい問題がある。
方法では、冷間加工性が劣り、十分な冷間加工率を得る
ことが困難であること、さらに加工硬化するため複雑形
状部材の場合、複雑な形状に変形し、拘束させるのが困
難な欠点がある。また、２番目の溶体化処理−時効処理
による方法は転位の動きを阻止し、すべり変形の発生を
抑制させるだけの加工組織が十分でないため、高い限界
応力が得られない、また、溶体化処理、時効処理後、温
間加工を施す方法は、すぐれた超弾性特性が期待できる
ものの、複雑形状に記憶処理を行ない、これを超弾性部
材として使用しようとする場合、記憶処理によって所望
する形状が得られにくい問題がある。
本発明の目的は、単純形状はもとより複雑な形状を有し
、かつ高い限界応力の超弾性特性を兼備するＴｉ−Ｎｉ
系合金の製造方法を提供することである。
、かつ高い限界応力の超弾性特性を兼備するＴｉ−Ｎｉ
系合金の製造方法を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上記問題点を解決するため種々検討した結果
なされたもので、その要旨は熱弾性型のマルテンサイト
変態を示すＴｉ−Ｎｉ系合金を７００〜１０００℃の温
度において、溶体化処理した後、冷間または温間で所望
する形状に拘束して、さらに拘束したままの状態で５０
０〜７００℃の温度に加熱・冷却し、引き続いて２５０
〜４５０℃の温度で時効処理することを特徴とするＴ
ｉ−Ｎ ｉ系超弾性合金の製造方法である。
なされたもので、その要旨は熱弾性型のマルテンサイト
変態を示すＴｉ−Ｎｉ系合金を７００〜１０００℃の温
度において、溶体化処理した後、冷間または温間で所望
する形状に拘束して、さらに拘束したままの状態で５０
０〜７００℃の温度に加熱・冷却し、引き続いて２５０
〜４５０℃の温度で時効処理することを特徴とするＴ
ｉ−Ｎ ｉ系超弾性合金の製造方法である。
次に本発明における処理条件の限定理由について述べる
。
。
溶体化処理温度については、７００℃未満においてはＴ
１Ｎｉの基地中にＴ１Ｎｉ、が十分固溶せず、後の時効
処理時に転位の動きを阻止するに十分なＴ ｉ Ｎ ｉ
３粒子の析出が得られない、また、１０００℃を越える
と表面酸化による損失や結晶粒の粗大化による脆化等の
弊害をまねくため、７００〜１０００℃の温度とする。
１Ｎｉの基地中にＴ１Ｎｉ、が十分固溶せず、後の時効
処理時に転位の動きを阻止するに十分なＴ ｉ Ｎ ｉ
３粒子の析出が得られない、また、１０００℃を越える
と表面酸化による損失や結晶粒の粗大化による脆化等の
弊害をまねくため、７００〜１０００℃の温度とする。
加熱後の冷却は速いほど望ましいが、小型材では空冷で
も特に問題はない。溶体化処理によって加工組織や加工
歪は解消され、比較的軟化状態となり、これを所望する
形状に変形させて拘束する。変形させるには冷間でも良
いが、被加工材が比較的太物あるいはＮｉ量が多い場合
には、複雑形状に変形させるのが困難なため、温間で実
施するのが実用的である。このように溶体化処理後、被
加工材を所望する形状に変形して拘束することによって
材料に歪を付与し、その後の時効処理で析出するＴ１Ｎ
ｉ、粒子とともに転位の動きを阻止し、すべり変形を抑
制させる効果がある。
も特に問題はない。溶体化処理によって加工組織や加工
歪は解消され、比較的軟化状態となり、これを所望する
形状に変形させて拘束する。変形させるには冷間でも良
いが、被加工材が比較的太物あるいはＮｉ量が多い場合
には、複雑形状に変形させるのが困難なため、温間で実
施するのが実用的である。このように溶体化処理後、被
加工材を所望する形状に変形して拘束することによって
材料に歪を付与し、その後の時効処理で析出するＴ１Ｎ
ｉ、粒子とともに転位の動きを阻止し、すべり変形を抑
制させる効果がある。
次に拘束したままの状態で加熱処理を行なうが、７００
℃を越えると変形した歪が消失してしまい、５００℃未
満では記憶させるべき形状が得られなくなるので５００
〜７００℃とする。引き続いて望ましくは拘束したまま
で時効処理を行なうが、４５０℃を越えると限界応力が
低下し、２５０℃未満ではＴ ｉ Ｎ ｉ、の析出が不
十分となり良好な超弾性特性が得られないため、２５０
〜４５０℃とする。
℃を越えると変形した歪が消失してしまい、５００℃未
満では記憶させるべき形状が得られなくなるので５００
〜７００℃とする。引き続いて望ましくは拘束したまま
で時効処理を行なうが、４５０℃を越えると限界応力が
低下し、２５０℃未満ではＴ ｉ Ｎ ｉ、の析出が不
十分となり良好な超弾性特性が得られないため、２５０
〜４５０℃とする。
なお、本発明の製造方法において、使用する合金はＴｉ
−Ｎｉの２元合金のみならず、超弾性特性や加工性を向
上させる目的でＴｉまたはＮｉの一部をＦ ｅ、 Ｍｎ
、 Ｃｏ、 Ｍｏ、 Ｃｕ、 Ｖ 、 ＮｂおよびＺｒ
などの元素の１種以上で置換することもできる。
−Ｎｉの２元合金のみならず、超弾性特性や加工性を向
上させる目的でＴｉまたはＮｉの一部をＦ ｅ、 Ｍｎ
、 Ｃｏ、 Ｍｏ、 Ｃｕ、 Ｖ 、 ＮｂおよびＺｒ
などの元素の１種以上で置換することもできる。
以下、本発明を実施例により説明する。
Ｔｉ−５０，８ａｔ％Ｎｉ組成よりなる合金を真空中高
周波誘導溶解した後、熱間鍛造および圧延により６１φ
の丸棒とし、さらに温間スェージングにより２．２ｍａ
＋φとしたのちζ冷間伸線により２ｍφの線材まで加工
した。この線材を用いて、試料Ａは本発明に基づき、８
００℃にて、１時間溶体化処理を行ない水冷したのち、
約２００℃で第１図に示すように中心距離２８．３ｍｍ
離れて交互にセットされた１８ｎｍφの丸棒に巻き付け
て戻らないように拘束したまま６５０℃で３０分間加熱
後空冷し、さらにそのまま３００℃で１時間加熱水冷し
た。
周波誘導溶解した後、熱間鍛造および圧延により６１φ
の丸棒とし、さらに温間スェージングにより２．２ｍａ
＋φとしたのちζ冷間伸線により２ｍφの線材まで加工
した。この線材を用いて、試料Ａは本発明に基づき、８
００℃にて、１時間溶体化処理を行ない水冷したのち、
約２００℃で第１図に示すように中心距離２８．３ｍｍ
離れて交互にセットされた１８ｎｍφの丸棒に巻き付け
て戻らないように拘束したまま６５０℃で３０分間加熱
後空冷し、さらにそのまま３００℃で１時間加熱水冷し
た。
また、以下比較材として試料Ｂは、２ｎφ線材をそのま
ま、同様に１８−φ丸棒に巻き付は拘束して４００℃で
１時間加熱後水冷した。
ま、同様に１８−φ丸棒に巻き付は拘束して４００℃で
１時間加熱後水冷した。
試料Ｃは、２ｎφ線材を同様に、丸棒に巻き付は拘束し
て８００℃にて１時間加熱後水冷し、そのままさらに４
００℃にて１時間加熱後水冷した。試料りは２＋ｍφ線
材を直線状態で８００℃で１時間加熱水冷し、さらに３
５０℃で１時間加熱、水冷したのち、約３５０℃で第１
図に示す丸棒に巻き付けた。
て８００℃にて１時間加熱後水冷し、そのままさらに４
００℃にて１時間加熱後水冷した。試料りは２＋ｍφ線
材を直線状態で８００℃で１時間加熱水冷し、さらに３
５０℃で１時間加熱、水冷したのち、約３５０℃で第１
図に示す丸棒に巻き付けた。
以上、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの試料を上記各処理を行なった後
、丸棒より取り外したところ、試料Ａ、試料Ｃは第１図
に示す所定サイズのジグザグばねができたが、試料Ｂ、
試料りは巻き戻ってしまい、所定のジグザグばねが得ら
れなかった。次に試料Ａ、試料Ｃについて、室温で第２
図に示すＡ、 Ｂの位置で矢印方向の力を加えたところ
、ＡＢ間をさらに１７ｎｍ伸ばすに要する力は、試料Ａ
の場合で２．１ｋｇ、試料Ｃでは１．５ｋｇであった。
、丸棒より取り外したところ、試料Ａ、試料Ｃは第１図
に示す所定サイズのジグザグばねができたが、試料Ｂ、
試料りは巻き戻ってしまい、所定のジグザグばねが得ら
れなかった。次に試料Ａ、試料Ｃについて、室温で第２
図に示すＡ、 Ｂの位置で矢印方向の力を加えたところ
、ＡＢ間をさらに１７ｎｍ伸ばすに要する力は、試料Ａ
の場合で２．１ｋｇ、試料Ｃでは１．５ｋｇであった。
このように試料Ａは試料Ｃに比較して１．４倍の高い限
界応力を示すことがわかった。また除荷後は両者とも元
の形状に復帰し、超弾性を有していることが確認された
。
界応力を示すことがわかった。また除荷後は両者とも元
の形状に復帰し、超弾性を有していることが確認された
。
実施例に述べたごとく、本発明の処理によるものは、従
来処理に比べて、高い限界応力の超弾性特性が得られ、
かつ複雑形状の場合にも適用できるので用途の拡大が可
能となり、工業的に多大な効果を有する。
来処理に比べて、高い限界応力の超弾性特性が得られ、
かつ複雑形状の場合にも適用できるので用途の拡大が可
能となり、工業的に多大な効果を有する。
第１図は、線材を記憶させる形状を示し、第２図は限界
応力を測定する試験片の形状を示す。
応力を測定する試験片の形状を示す。
Claims (1)
- １ 熱弾性型のマルテンサイト変態を示すＴｉ−Ｎｉ系
合金を７００〜１０００℃の温度において、溶体化処理
した後、冷間または温間で所望する形状に拘束して、さ
らに拘束したままの状態で５００〜７００℃の温度に加
熱・冷却し、引き続いて２５０〜４５０℃の温度で時効
処理することを特徴とするＴｉ−Ｎｉ系超弾性合金の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18299588A JPH02149651A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | Ｔｉ―Ｎｉ系超弾性合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18299588A JPH02149651A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | Ｔｉ―Ｎｉ系超弾性合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02149651A true JPH02149651A (ja) | 1990-06-08 |
Family
ID=16127915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18299588A Pending JPH02149651A (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | Ｔｉ―Ｎｉ系超弾性合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02149651A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6217567B1 (en) | 1997-03-06 | 2001-04-17 | Percusurge, Inc. | Hollow medical wires and methods of constructing same |
-
1988
- 1988-07-22 JP JP18299588A patent/JPH02149651A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6217567B1 (en) | 1997-03-06 | 2001-04-17 | Percusurge, Inc. | Hollow medical wires and methods of constructing same |
| US6375628B1 (en) | 1997-03-06 | 2002-04-23 | Medtronic Percusurge, Inc. | Hollow medical wires and methods of constructing same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5951793A (en) | Ni-Ti-Pd superelastic alloy material, its manufacturing method, and orthodontic archwire made of this alloy material | |
| JPS6237353A (ja) | 形状記憶合金の製造方法 | |
| JPS59104459A (ja) | 形状記憶合金材の製造方法 | |
| JPS59150069A (ja) | 形状記憶合金製造方法 | |
| JPH0251976B2 (ja) | ||
| JP3369627B2 (ja) | 微細結晶粒超耐熱合金部材の製造方法 | |
| JP3749589B2 (ja) | Ｔｉ−Ｆｅ−Ｏ−Ｎ系チタン合金からなる熱延ストリップ、熱延板または熱延条およびこれらの製造方法 | |
| JPH02149651A (ja) | Ｔｉ―Ｎｉ系超弾性合金の製造方法 | |
| JPS6361377B2 (ja) | ||
| JPH03130322A (ja) | Ｆｅ―Ｃｏ系軟磁性材料の製造方法 | |
| JPH07233432A (ja) | 形状記憶合金及びその製造方法 | |
| JPS61183455A (ja) | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶材の製造法 | |
| JPS63130755A (ja) | α＋β型チタン合金の加工熱処理方法 | |
| JPH01242763A (ja) | 小ヒステリシスＴｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方法 | |
| JPS6144150B2 (ja) | ||
| JPS60155657A (ja) | Ｔｉ−Νｉ系超弾性合金の製造方法 | |
| JPS58217834A (ja) | 超弾性ばね | |
| JP3755032B2 (ja) | 二方向性が要求される部位に用いるための形状記憶合金ワイヤおよびその製造方法 | |
| JPS61106740A (ja) | 可逆形状記憶効果を有するＴｉ−Ｎｉ系合金およびその製造方法 | |
| JPH0238547A (ja) | Ｔｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方法 | |
| JPS62284047A (ja) | 形状記憶合金の製造方法 | |
| JPH09176729A (ja) | 集合組織を有する形状記憶合金および同合金に超弾性効果を発現させる方法 | |
| JPH02267248A (ja) | Ｎｉ―Ｔｉ系形状記憶合金の形状記憶処理方法 | |
| JPH07207390A (ja) | 超弾性バネ | |
| JPS622026B2 (ja) |