JPH0238547A - Ｔｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方法 - Google Patents
Ｔｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方法Info
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- JPH0238547A JPH0238547A JP18762088A JP18762088A JPH0238547A JP H0238547 A JPH0238547 A JP H0238547A JP 18762088 A JP18762088 A JP 18762088A JP 18762088 A JP18762088 A JP 18762088A JP H0238547 A JPH0238547 A JP H0238547A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (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、アクチュエーター等に用いられる回復特性の
優れたＴｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方法に関するも
のである。
優れたＴｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方法に関するも
のである。
高温でＣ５ＣＪ型の体心立方構造をもち、熱弾性型のマ
ルテンサイト変態を生ずる合金はほとんど形状記憶効果
を示すことが知られており、これまでにＴｉ−Ｎｉ系合
金をはじめとしてＣｕ−Ｘ系合金（ＸはＺｎ、Ａｌ、Ｎ
ｉ、Ａｕ、Ｇａ、 Ｓｎ、およびＳｉなどの１種または
２種以上）、Ａｕ−Ｃｄ、Ａｇ−Ｃｄ等の合金が見出さ
れているが、中でもＴ ｉ−Ｎ ｉ合金は、形状回復力
や耐久性の点で信頼性が高く多方面の用とに実用化され
つつある。一方、このＴｉ−Ｎｉ合金の形状記憶特性や
加工性を改善する目的でＴｉまたはＮｉの一部を第３元
素で置換しようとする試みがあるが、侵入型元素のＮ、
Ｃおよび０は有害元素として扱われ、特開昭５７−１４
５９４６号、特開昭５８−１６１７４６号、特開昭５９
−８３７３６号では、これら元素の一部を不純物として
規制したり、混入を避ける製造方法が提案されている。
ルテンサイト変態を生ずる合金はほとんど形状記憶効果
を示すことが知られており、これまでにＴｉ−Ｎｉ系合
金をはじめとしてＣｕ−Ｘ系合金（ＸはＺｎ、Ａｌ、Ｎ
ｉ、Ａｕ、Ｇａ、 Ｓｎ、およびＳｉなどの１種または
２種以上）、Ａｕ−Ｃｄ、Ａｇ−Ｃｄ等の合金が見出さ
れているが、中でもＴ ｉ−Ｎ ｉ合金は、形状回復力
や耐久性の点で信頼性が高く多方面の用とに実用化され
つつある。一方、このＴｉ−Ｎｉ合金の形状記憶特性や
加工性を改善する目的でＴｉまたはＮｉの一部を第３元
素で置換しようとする試みがあるが、侵入型元素のＮ、
Ｃおよび０は有害元素として扱われ、特開昭５７−１４
５９４６号、特開昭５８−１６１７４６号、特開昭５９
−８３７３６号では、これら元素の一部を不純物として
規制したり、混入を避ける製造方法が提案されている。
ところが、本出願人は、先に特開昭５８−２３３２２号
で、これらの元素を適量含有させることにより、良好な
二方向性および小ヒステリシスを有することを見出し提
案している。
で、これらの元素を適量含有させることにより、良好な
二方向性および小ヒステリシスを有することを見出し提
案している。
しかし、上記ＴｉまたはＮｉの一部をＶ＋Ｃｒ、Ｍｎ。
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＭｏおよびＴａなどの
金属元素で置換した合金は、加工性が著しく劣化したり
、変態点が低下するなどの問題がある。また、Ｎ。
金属元素で置換した合金は、加工性が著しく劣化したり
、変態点が低下するなどの問題がある。また、Ｎ。
Ｃ２Ｏを速量含有し、これを溶体化処理した後、記憶さ
せるべき所定の形状に拘束した状態で時効処理を施す特
開昭５８−２３３２２号の製造方法では低温相→高温相
の回復力が低下する欠点があった。
せるべき所定の形状に拘束した状態で時効処理を施す特
開昭５８−２３３２２号の製造方法では低温相→高温相
の回復力が低下する欠点があった。
本発明の目的は回復力が大きく、かつ繰返し作動後も回
復力の低下の小さいＴｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方
法を提供することである。
復力の低下の小さいＴｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方
法を提供することである。
本発明はＮｉ ４８．５〜５２．５ａｔ％、残部Ｔｉか
らなる合金のＴｉまたはＮ１の一部を重量％でＣ０．０
８〜０．３％、 Ｏ０．０８〜０．３％、Ｎ ０．０１
〜０．３％ノうち１種マタは２種以上で置換した合金の
製造において、加工硬化した該合金を所望する形状に拘
束した状態で３００〜５５０℃の温度で形状記憶熱処理
することを特徴とするＴｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造
方法である。
らなる合金のＴｉまたはＮ１の一部を重量％でＣ０．０
８〜０．３％、 Ｏ０．０８〜０．３％、Ｎ ０．０１
〜０．３％ノうち１種マタは２種以上で置換した合金の
製造において、加工硬化した該合金を所望する形状に拘
束した状態で３００〜５５０℃の温度で形状記憶熱処理
することを特徴とするＴｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造
方法である。
本発明におけるＣ９○、Ｎ各元素の作用は、明確ではな
いが、加工硬化による歪の付与および形状記憶熱処理時
の微細な析出物の生成により転位のすべりが抑制される
ためと推察される。
いが、加工硬化による歪の付与および形状記憶熱処理時
の微細な析出物の生成により転位のすべりが抑制される
ためと推察される。
Ｃは０．０８％未満では回復力および繰返し作動後の回
復力低下の改善効果が認められず、０．３％を越えると
巨大なＴｉの炭化物が生成して加工性を著しく低下させ
るので重量で０．０８〜０．３％とする。
復力低下の改善効果が認められず、０．３％を越えると
巨大なＴｉの炭化物が生成して加工性を著しく低下させ
るので重量で０．０８〜０．３％とする。
Ｏは０．０８％未満では回復力および繰返し作動後の回
復力低下の改善効果が認められず、０．３％を越えると
Ｔｉの酸化物が生成して加工性を著しく低下させるので
重量で０．０８〜０．３％とする。
復力低下の改善効果が認められず、０．３％を越えると
Ｔｉの酸化物が生成して加工性を著しく低下させるので
重量で０．０８〜０．３％とする。
Ｎは０．０１％未満では回復力および繰返し作動後の回
復力低下の改善効果が認められず、０．３％を越えると
Ｔｉの窒化物が生成し加工性を著しく低下させるので重
量で０．０１〜０．３Ｉとする。
復力低下の改善効果が認められず、０．３％を越えると
Ｔｉの窒化物が生成し加工性を著しく低下させるので重
量で０．０１〜０．３Ｉとする。
本合金を加工硬化した後、所望する形状に拘束した状態
で形状記憶熱処理するが、３００℃未満では所望する形
状が得られず、５５０℃を越えると回復力および繰返し
作動後の回復力がそれぞれ低下するので温度範囲を３０
０〜５５０°Ｃに限定する。本発明において、望ましく
は前記加工硬化する工程の前または途中で溶体化処理す
ると回復力および繰返し作動後の回復力低下をさらに改
善することができる。
で形状記憶熱処理するが、３００℃未満では所望する形
状が得られず、５５０℃を越えると回復力および繰返し
作動後の回復力がそれぞれ低下するので温度範囲を３０
０〜５５０°Ｃに限定する。本発明において、望ましく
は前記加工硬化する工程の前または途中で溶体化処理す
ると回復力および繰返し作動後の回復力低下をさらに改
善することができる。
なお、本発明の製造方法において使用する合金は、上記
のようにＴｉまたはＮｉの一部をＣ２ＯおよびＮの１種
以上を適宜置換できるほか、さらにＦｅ、Ｍｎ、Ｃｏ＋
Ｍｏ、Ｃｕ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒなどの金属元素で置換する
こともできる。
のようにＴｉまたはＮｉの一部をＣ２ＯおよびＮの１種
以上を適宜置換できるほか、さらにＦｅ、Ｍｎ、Ｃｏ＋
Ｍｏ、Ｃｕ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒなどの金属元素で置換する
こともできる。
以下、本発明に基づ〈実施例について説明する。
高周波真空溶解によって、第１表に示す重量％の組成の
鋳塊を得、これを１０００℃の温度に５時間の均一化処
理後、熱間加工および温間圧延により１．２ｍまで加工
した。その後８００℃の溶体化処理を施したのち、冷間
圧延により１．０＋＋ｎ＋に圧延した。
鋳塊を得、これを１０００℃の温度に５時間の均一化処
理後、熱間加工および温間圧延により１．２ｍまで加工
した。その後８００℃の溶体化処理を施したのち、冷間
圧延により１．０＋＋ｎ＋に圧延した。
上記板材より幅２．５ｎｍ、長さ５０ｍｍの試験片を切
り出し、真っ直に拘束した状態で４５０℃の温度に加熱
し記憶処理をした。比較材に用いた試料ＥはＣ２○、Ｎ
いずれも本発明合金範囲未満であり、また試料Ｆは試料
Ａと同じ鋳塊を同じ加工方法で仕上げた後、７００℃の
温度で溶体化処理し、これを真っ直に拘束した状態で４
５０℃の温度に加熱し記憶処理したものである。
り出し、真っ直に拘束した状態で４５０℃の温度に加熱
し記憶処理をした。比較材に用いた試料ＥはＣ２○、Ｎ
いずれも本発明合金範囲未満であり、また試料Ｆは試料
Ａと同じ鋳塊を同じ加工方法で仕上げた後、７００℃の
温度で溶体化処理し、これを真っ直に拘束した状態で４
５０℃の温度に加熱し記憶処理したものである。
第 １ 表
これらの試験片について、スパン３５冊の両支持曲げ治
具により、中央部に２．５ｍのたわみを負荷した状態で
０℃−１００℃の冷却加熱を繰返し、初回および一定繰
返し数ごとに各材料のＡ、ｆ点＋２０℃における回復力
を求めた。第１図に繰返し数と回復力の変化を示す。比
較材Ｅに比べて本発明の試料Ａないし試料りは初期回復
力に優れ、かつ回復力の低下が緩やかであることがわか
る。
具により、中央部に２．５ｍのたわみを負荷した状態で
０℃−１００℃の冷却加熱を繰返し、初回および一定繰
返し数ごとに各材料のＡ、ｆ点＋２０℃における回復力
を求めた。第１図に繰返し数と回復力の変化を示す。比
較材Ｅに比べて本発明の試料Ａないし試料りは初期回復
力に優れ、かつ回復力の低下が緩やかであることがわか
る。
［発明の効果〕
以上に示すように、本発明によれば高い回復力が得られ
、また、応力下で加熱・冷却を繰り返しても、低下の度
合が少なく、アクチュエーター等、感温作動素子として
有効である。
、また、応力下で加熱・冷却を繰り返しても、低下の度
合が少なく、アクチュエーター等、感温作動素子として
有効である。
第１図は加熱・冷却の繰返し回数（Ｎ）と回復力回数
（’Ｎ ）
Claims (1)
- １ Ｎｉ４８．５〜５２．５ａｔ％、残部Ｔｉからなる
合金のＴｉまたはＮｉの一部を重量％でＣ０．０８〜０
．３％、Ｏ０．０８〜０．３％、Ｎ０．０１〜０．３％
のうち１種または２種以上で置換した合金の製造におい
て、加工硬化した該合金を所望する形状に拘束した状態
で３００〜５５０℃の温度で形状記憶熱処理することを
特徴とするＴｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18762088A JPH0238547A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Ｔｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18762088A JPH0238547A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Ｔｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0238547A true JPH0238547A (ja) | 1990-02-07 |
Family
ID=16209296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18762088A Pending JPH0238547A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Ｔｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0238547A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013155417A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | コイルばね及びその製造方法 |
| CN104313396A (zh) * | 2014-10-14 | 2015-01-28 | 包惠芳 | 一种弹性合金材料及其制备方法 |
| CN104357689A (zh) * | 2014-10-14 | 2015-02-18 | 熊荣鑫 | 一种弹性合金材料的制备方法 |
| CN104388803A (zh) * | 2014-10-14 | 2015-03-04 | 包惠芳 | 一种弹性合金材料 |
-
1988
- 1988-07-27 JP JP18762088A patent/JPH0238547A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013155417A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | コイルばね及びその製造方法 |
| CN104313396A (zh) * | 2014-10-14 | 2015-01-28 | 包惠芳 | 一种弹性合金材料及其制备方法 |
| CN104357689A (zh) * | 2014-10-14 | 2015-02-18 | 熊荣鑫 | 一种弹性合金材料的制备方法 |
| CN104388803A (zh) * | 2014-10-14 | 2015-03-04 | 包惠芳 | 一种弹性合金材料 |
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