JPH03150333A - 形状記憶合金およびその製造方法 - Google Patents
形状記憶合金およびその製造方法Info
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- JPH03150333A JPH03150333A JP28669889A JP28669889A JPH03150333A JP H03150333 A JPH03150333 A JP H03150333A JP 28669889 A JP28669889 A JP 28669889A JP 28669889 A JP28669889 A JP 28669889A JP H03150333 A JPH03150333 A JP H03150333A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (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、回復能およびヒステリシスを改善した形状記
憶合金、ならびにその製造方法に関する。
憶合金、ならびにその製造方法に関する。
ＴｉＮｉ合金の熱弾性型マルテンサイト変態の逆変態に
付随して顕著な形状記憶効果を示すことはよく知られて
いる。
付随して顕著な形状記憶効果を示すことはよく知られて
いる。
これを温度センサあるいはアクチュエータとして用いる
場合、回復能（低温時と高温時の強度差）が大きく、か
つ温度ヒステリシスの小さいことが望ましい、ＴｉＮｉ
合金のベータ相（β相）とマルテンサイト相（Ｍ相）と
のヒステリシスは、２０〜３０℃と大きいが、冷間加ニ
ー低温焼鈍等により中間相であるＲ相を生成させること
によりヒステリシスを５℃以下と小さくすることが知ら
れている。
場合、回復能（低温時と高温時の強度差）が大きく、か
つ温度ヒステリシスの小さいことが望ましい、ＴｉＮｉ
合金のベータ相（β相）とマルテンサイト相（Ｍ相）と
のヒステリシスは、２０〜３０℃と大きいが、冷間加ニ
ー低温焼鈍等により中間相であるＲ相を生成させること
によりヒステリシスを５℃以下と小さくすることが知ら
れている。
前記、冷間加ニー低温焼鈍によるヒステリシス低減の方
法では、冷間加工による加工歪はほとんど解消されない
ため、低温時の変形に要する荷重は極めて大きく、高温
時の荷重との差が小さくなり、この比である回復能は小
さいものとなる。
法では、冷間加工による加工歪はほとんど解消されない
ため、低温時の変形に要する荷重は極めて大きく、高温
時の荷重との差が小さくなり、この比である回復能は小
さいものとなる。
一方、回復能の大きい形状記憶合金としては、低温時の
荷重が小さいＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金（特開昭６１−１５
３２４９号）あるいは、Ｔｉ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｂ合金（特
開昭６１−８７８３９号、特開昭６２−１０２６１号）
が公知である。
荷重が小さいＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金（特開昭６１−１５
３２４９号）あるいは、Ｔｉ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｂ合金（特
開昭６１−８７８３９号、特開昭６２−１０２６１号）
が公知である。
Ｔｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金は、Ｃｕ含有量の増加にしたが
って低温時の強度が低下して、回復能が増大するととも
に、低温相変態開始温度（Ｍｓ点）と逆変態開始温度（
Ａｓ点）が近接し、ついには逆転する特徴を有し、ヒス
テリシスは小さくなる。しかし、Ｃｕ添加とともに著し
く加工性は劣化し、Ｃｕ １０〜１５ａｔ％添加が上限
で、この時のヒステリシスは５〜１０℃でＴｉＮｉ合金
のＲ相ヒステリシスの５℃以下（実質１−３℃）に比較
すると大きく、種々の用途に対して実用化する場合問題
がある。
って低温時の強度が低下して、回復能が増大するととも
に、低温相変態開始温度（Ｍｓ点）と逆変態開始温度（
Ａｓ点）が近接し、ついには逆転する特徴を有し、ヒス
テリシスは小さくなる。しかし、Ｃｕ添加とともに著し
く加工性は劣化し、Ｃｕ １０〜１５ａｔ％添加が上限
で、この時のヒステリシスは５〜１０℃でＴｉＮｉ合金
のＲ相ヒステリシスの５℃以下（実質１−３℃）に比較
すると大きく、種々の用途に対して実用化する場合問題
がある。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、小ヒステリシスでかつ、回復能の大きい形状記憶
合金およびその製造方法を提供することを目的とするも
のである。
あり、小ヒステリシスでかつ、回復能の大きい形状記憶
合金およびその製造方法を提供することを目的とするも
のである。
本発明にかかる形状記憶合金は、前記目的を達成するた
めに、原子％でＣｕ ５〜１５％、 Ｎｉ十Ｃ：ｕ＝４
８−５２％、Ｆ ｅ ｖ Ｃｒ ｗ ＣＯの１種または
２種以上を合計で０．１〜２．０％。 Ｂ Ｏ，００５
〜１、Ｏ％、残部Ｔｉおよび不純物からなることを特徴
とするＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系形状記憶合金、ならびに該合
金を冷間加工後３２０〜５００℃で熱処理することを特
徴とする形状記憶合金の製造方法である。
めに、原子％でＣｕ ５〜１５％、 Ｎｉ十Ｃ：ｕ＝４
８−５２％、Ｆ ｅ ｖ Ｃｒ ｗ ＣＯの１種または
２種以上を合計で０．１〜２．０％。 Ｂ Ｏ，００５
〜１、Ｏ％、残部Ｔｉおよび不純物からなることを特徴
とするＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系形状記憶合金、ならびに該合
金を冷間加工後３２０〜５００℃で熱処理することを特
徴とする形状記憶合金の製造方法である。
本発明において、Ｔｉ−Ｎｉ、Ｃｕはほぼ通常のＴｉ−
Ｎｉ−Ｃｕ系合金範囲内にあるが、Ｃｕが１５％を越え
ると（以下いずれも原子％）熱間加工性を劣化させ、５
％未満では回復能の増大の効果は望めないので、Ｃｕは
５〜１５％とする。
Ｎｉ−Ｃｕ系合金範囲内にあるが、Ｃｕが１５％を越え
ると（以下いずれも原子％）熱間加工性を劣化させ、５
％未満では回復能の増大の効果は望めないので、Ｃｕは
５〜１５％とする。
また、Ｎｉ＋Ｃｕが５２％を越え、または４８％未満で
は実質上、Ｎｉ、Ｔｉのバランスを失するため、低温の
強度が増大し、同様に回復能の増大の効果はないので、
Ｎｉ＋Ｃｕは４８−５２％の範囲とする。
は実質上、Ｎｉ、Ｔｉのバランスを失するため、低温の
強度が増大し、同様に回復能の増大の効果はないので、
Ｎｉ＋Ｃｕは４８−５２％の範囲とする。
Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏは、Ｔｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金に含有され
て、ヒステリシスと回復能を高める元素であるが、２％
を越えると加工性を劣化させ、０．１％未満ではその効
果が少ないので０．１−２．０％とする。
て、ヒステリシスと回復能を高める元素であるが、２％
を越えると加工性を劣化させ、０．１％未満ではその効
果が少ないので０．１−２．０％とする。
Ｂは加工性、特に熱間加工性を改善する効果を有し、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｃｏの添加により、またＣｕ添加量の増加に
より劣化する加工性の改善に効果がある。
ｅ、Ｃｒ、Ｃｏの添加により、またＣｕ添加量の増加に
より劣化する加工性の改善に効果がある。
しかし、１％を越えると逆に加工性を悪化する。一方、
０．００５％未満では、その効果が少ない、よってＢは
０．００５〜１．０％とする。
０．００５％未満では、その効果が少ない、よってＢは
０．００５〜１．０％とする。
形状記憶のための熱処理は、６００℃以上の高温処理ま
たは冷間加工後３２０−５００℃の低温熱処理のいずれ
でも可能であるが、望ましくは５〜４０％の冷間加工後
、３２０〜４８０℃の熱処理が適当である。
たは冷間加工後３２０−５００℃の低温熱処理のいずれ
でも可能であるが、望ましくは５〜４０％の冷間加工後
、３２０〜４８０℃の熱処理が適当である。
上記低温熱処理温度が３２０℃未満では、その効果が少
なく、５００℃を越えると再結晶により冷間加工の効果
が失われる。
なく、５００℃を越えると再結晶により冷間加工の効果
が失われる。
次に、実施例により本発明を詳述する。
所定組成のＴｉ−ＮｉおよびＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金を
高周波真空溶解で得た。これらの合金を温度９８０℃、
５時間の均一化処理後、熱間ロールにて１閣ｔの板材と
し、７００℃で焼鈍したのち、冷間圧延で０．７５■ｔ
（加工率２５１）とした。
高周波真空溶解で得た。これらの合金を温度９８０℃、
５時間の均一化処理後、熱間ロールにて１閣ｔの板材と
し、７００℃で焼鈍したのち、冷間圧延で０．７５■ｔ
（加工率２５１）とした。
上記各材料について、各板材より切り出した試料（０，
７５ｔｘ３曹Ｘ５０悲）−を４５０℃で１時間加熱冷却
俊、１％の曲げ歪にて温度−荷重を測定し、ヒステリシ
スおよび回復能を求め、また実生産を想定した熱間加工
性の良否を判定した。その結果を第１表に示す、なお、
ヒステリシスはＡ ｆ −Ｍ ｓ （℃）、回復能は（
Ａｒ＋ｔｏ℃の荷重）／（Ｍｆ−ｔｏ℃の荷重）とし、
加工性は０Δｘ（０：特に問題なし、Δ：やや不足、×
：不足）で表した。
７５ｔｘ３曹Ｘ５０悲）−を４５０℃で１時間加熱冷却
俊、１％の曲げ歪にて温度−荷重を測定し、ヒステリシ
スおよび回復能を求め、また実生産を想定した熱間加工
性の良否を判定した。その結果を第１表に示す、なお、
ヒステリシスはＡ ｆ −Ｍ ｓ （℃）、回復能は（
Ａｒ＋ｔｏ℃の荷重）／（Ｍｆ−ｔｏ℃の荷重）とし、
加工性は０Δｘ（０：特に問題なし、Δ：やや不足、×
：不足）で表した。
第１図は、・縦軸に回復能、横軸にヒステリシスをとっ
て、第１表の各合金のこれらの特定値の分布をプロット
した図である。アルファベット符号および０Δ×記号は
、第１表のそれに対応し、本発明はＯ印である。
て、第１表の各合金のこれらの特定値の分布をプロット
した図である。アルファベット符号および０Δ×記号は
、第１表のそれに対応し、本発明はＯ印である。
第１図から明らかなように、本発明のＧ以外は比較合金
、Ｔｉ−Ｎｉ合金（Ａ）よりも回復能が格段に大きく、
また比較合金、Ｔｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金（Ｂ。
、Ｔｉ−Ｎｉ合金（Ａ）よりも回復能が格段に大きく、
また比較合金、Ｔｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金（Ｂ。
Ｃ：、Ｄ、Ｅ）よりもヒステリシスが小さい、また、加
工性は比較合金Ｃ，Ｄ、Ｅが不良またはやや不足である
のに対し、いずれも良好であることがわかる。本発明の
Ｇは、Ｃｕを下限とするもので、その回復能改善効果が
やや不足となる例を示すものである。
工性は比較合金Ｃ，Ｄ、Ｅが不良またはやや不足である
のに対し、いずれも良好であることがわかる。本発明の
Ｇは、Ｃｕを下限とするもので、その回復能改善効果が
やや不足となる例を示すものである。
〔発明の効果Ｊ
本発明は上述のように、Ｔｉ−Ｎｉ合金の回復能を改善
した従来のＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金に対し、Ｆｅ。
した従来のＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金に対し、Ｆｅ。
Ｃｏ、Ｃｒを添加してヒステリシスを小さくし、これら
の添加元素、およびＣｕの増加による熱間加工の低下を
Ｂを添加して補うものといえ、ヒステリシスが小さく、
かつ回復能が大きいという特徴を有し、アクチュエータ
等としての用途に適するものである。
の添加元素、およびＣｕの増加による熱間加工の低下を
Ｂを添加して補うものといえ、ヒステリシスが小さく、
かつ回復能が大きいという特徴を有し、アクチュエータ
等としての用途に適するものである。
図面の簡単な説明
第１図は、本発明合金と比較合金をヒステリシス−回復
能図上にプロットしたものである。
能図上にプロットしたものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原子％で、Ｃｕ５〜１５％、Ｎｉ＋Ｃｕ＝４８〜５
２％、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏの１種または２種以上を合計で
０．１〜２．０％、Ｂ０．００５〜１．０％、残部Ｔｉ
および不純物からなることを特徴とするＴｉ−Ｎｉ−Ｃ
ｕ系形状記憶合金。 ２ 請求項１記載の合金を冷間加工後３２０〜５００℃
で熱処理することを特徴とする形状記憶合金の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28669889A JPH03150333A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 形状記憶合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28669889A JPH03150333A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 形状記憶合金およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03150333A true JPH03150333A (ja) | 1991-06-26 |
Family
ID=17707829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28669889A Pending JPH03150333A (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 形状記憶合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03150333A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009127081A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Nec Tokin Corp | 耐摩耗・耐エロージョン合金 |
| JP2013510955A (ja) * | 2009-11-17 | 2013-03-28 | クック メディカル テクノロジーズ エルエルシー | ニッケル−チタン−希土類元素合金および合金の処理方法 |
| EP3696291A4 (en) * | 2017-10-10 | 2021-03-10 | Furukawa Techno Material Co., Ltd. | TI-NI ALLOY, WIRE, ELECTRIFICATION ACTUATOR AND TEMPERATURE SENSOR WITH IT, AS WELL AS PROCESS FOR MANUFACTURING A TITANIUM ALLOY |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP28669889A patent/JPH03150333A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009127081A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Nec Tokin Corp | 耐摩耗・耐エロージョン合金 |
| JP2013510955A (ja) * | 2009-11-17 | 2013-03-28 | クック メディカル テクノロジーズ エルエルシー | ニッケル−チタン−希土類元素合金および合金の処理方法 |
| JP2017014623A (ja) * | 2009-11-17 | 2017-01-19 | クック・メディカル・テクノロジーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＣｏｏｋ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｌｌｃ | ニッケル−チタン−希土類元素合金および合金の処理方法 |
| EP3696291A4 (en) * | 2017-10-10 | 2021-03-10 | Furukawa Techno Material Co., Ltd. | TI-NI ALLOY, WIRE, ELECTRIFICATION ACTUATOR AND TEMPERATURE SENSOR WITH IT, AS WELL AS PROCESS FOR MANUFACTURING A TITANIUM ALLOY |
| US11313732B2 (en) | 2017-10-10 | 2022-04-26 | Furukawa Techno Material Co., Ltd. | Ti—Ni-based alloy; wire, electrically conductive actuator, and temperature sensor, each using this alloy; and method of producing a Ti—Ni-based alloy |
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