JPH03253529A - ＴｉＰｄ系形状記憶合金 - Google Patents
ＴｉＰｄ系形状記憶合金Info
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- JPH03253529A JPH03253529A JP5166390A JP5166390A JPH03253529A JP H03253529 A JPH03253529 A JP H03253529A JP 5166390 A JP5166390 A JP 5166390A JP 5166390 A JP5166390 A JP 5166390A JP H03253529 A JPH03253529 A JP H03253529A
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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］
本発明は高温作動機能を有するＴｉＰｄ系形状記憶合金
において、原子量の大きいＴａ、ＷでＰｄの一部を置換
した安価な形状記憶合金に関するものである。
において、原子量の大きいＴａ、ＷでＰｄの一部を置換
した安価な形状記憶合金に関するものである。
［従来の技術］
等原子比近傍のＴ１Ｎｉ合金が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。最近では、その応用分野も拡がり
、アクチュエータ 温度センサー、アーチワイヤー、ブ
ラジャー等多岐の分野において実用化されている。
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。最近では、その応用分野も拡がり
、アクチュエータ 温度センサー、アーチワイヤー、ブ
ラジャー等多岐の分野において実用化されている。
形状記憶効果を示す合金は、Ｔ１Ｎｉ合金、ＴｉＮ１Ｘ
合金（Ｘ−Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ａｌ１．Ｖ。
合金（Ｘ−Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ａｌ１．Ｖ。
Ｃｏ −・−）およびＣｕ−Ｚｎ−Ａｌ１等Ｃｕ基合金
。
。
Ａｕ−Ｃｄ合金、Ａｇ−Ｃｄ合金等数十種に及んでいる
。その中で、実用合金として供しているのは、Ｔ１Ｎｉ
合金と一部のＴｉＮ１Ｘ合金のみである。しかし、これ
らの合金の形状回復温度は繰り返しを考慮しない用途に
おいても１００℃が最大であり、繰り返しの必要な可逆
的な使用では７０℃が限界である。
。その中で、実用合金として供しているのは、Ｔ１Ｎｉ
合金と一部のＴｉＮ１Ｘ合金のみである。しかし、これ
らの合金の形状回復温度は繰り返しを考慮しない用途に
おいても１００℃が最大であり、繰り返しの必要な可逆
的な使用では７０℃が限界である。
この形状回復温度を高める手段として、Ｔｉ−Ｐｄ合金
を素子として用いることが研究されている。ＴｉＰｄ合
金およびＴｉＰｄ合金のＰｄの一部をＦｅ、Ｃｕ、Ｃｏ
、Ｎｉで置換したＴｉＰｄＸ合金が５００℃程度の温度
で作動することはオランダより出願された特開昭４６−
１５０２号公報に示されている。また、最近の研究で、
形状記憶素子として重要なＰｄｉと形状回復温度の関係
および機械的性質について明らかにされつつある（ＩＳ
ＩＪｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｖｏ１２９．（１９
８９）Ｎｏ、５）。
を素子として用いることが研究されている。ＴｉＰｄ合
金およびＴｉＰｄ合金のＰｄの一部をＦｅ、Ｃｕ、Ｃｏ
、Ｎｉで置換したＴｉＰｄＸ合金が５００℃程度の温度
で作動することはオランダより出願された特開昭４６−
１５０２号公報に示されている。また、最近の研究で、
形状記憶素子として重要なＰｄｉと形状回復温度の関係
および機械的性質について明らかにされつつある（ＩＳ
ＩＪｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｖｏ１２９．（１９
８９）Ｎｏ、５）。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、高温作動素子として有望視されているＴ
ｉＰｄ合金はほぼ等原子近傍のためＰｄの重量パーセン
トは約７０パーセントとなり、貴金属のＰｄ使用量が多
いことで素子の原料費が極めて高く、実用上の障害とな
っている。
ｉＰｄ合金はほぼ等原子近傍のためＰｄの重量パーセン
トは約７０パーセントとなり、貴金属のＰｄ使用量が多
いことで素子の原料費が極めて高く、実用上の障害とな
っている。
また、２００℃前後の作動素子を得るために。
Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、若しくはＣｕをＰｄで置換して
も、その量はせいぜい２５％か限界であり。
も、その量はせいぜい２５％か限界であり。
原料コストがやはり問題となる。
そこで１本発明の技術的課題は上記欠点に鑑み。
ＴｉＰｄ系合金の持つ高温作動機能を実質的に保ち、且
つ、実用的なコストとすることができる新規の形状記憶
合金を提供することにある。
つ、実用的なコストとすることができる新規の形状記憶
合金を提供することにある。
［課題を解決するための手段〕
本発明によれば、Ｐｄ：４５．０〜５１．０原子パーセ
ント残ＴｉからなるＴｉＰｄ合金に於いて、Ｐｄに比べ
圧倒的に原子量の大きなＴａ、Ｗのうちいずれか、ある
いは双方てＰｄの一部をｉ、０〜２５原子パーセントで
置換することで、Ｐｄの使用重量を大巾に低下させるこ
と、およびＴｉＰｄＸ合金のＰｄを前記同様にＴａ、Ｗ
のいづれかあるいは双方でＰｄの一部を置換することで
Ｐｄの使用重量を大巾に低下させることを特徴とするＴ
ｉＰｄ形状記憶合金が得られる。
ント残ＴｉからなるＴｉＰｄ合金に於いて、Ｐｄに比べ
圧倒的に原子量の大きなＴａ、Ｗのうちいずれか、ある
いは双方てＰｄの一部をｉ、０〜２５原子パーセントで
置換することで、Ｐｄの使用重量を大巾に低下させるこ
と、およびＴｉＰｄＸ合金のＰｄを前記同様にＴａ、Ｗ
のいづれかあるいは双方でＰｄの一部を置換することで
Ｐｄの使用重量を大巾に低下させることを特徴とするＴ
ｉＰｄ形状記憶合金が得られる。
［実施例コ
以下１本発明の実施例につき説明する。
表−１に示す合金をアルゴンアーク炉により溶解し、約
１０００℃の温度で熱間加工して、約１．０ｍｍ厚の短
冊状試料とした。
１０００℃の温度で熱間加工して、約１．０ｍｍ厚の短
冊状試料とした。
以下余白
加工性・・・１０００℃での加工性
良
これらの試料はそれぞれ、 １０００℃Ｘ １．Ｏｈｒ
の溶体化処理后、変態温度測定および形状記憶性チエツ
クが行われた。
の溶体化処理后、変態温度測定および形状記憶性チエツ
クが行われた。
変態温度は４端子法による電気抵抗測定によって求めら
れ、形状記憶性チエツクは、室温（り２０℃）で各々の
試験片をＵ字型に変形し、電気抵抗測定によって求めら
れた。逆変態終了温度以上の温度に加熱した時の形状の
回復性を見ることによって行われた。
れ、形状記憶性チエツクは、室温（り２０℃）で各々の
試験片をＵ字型に変形し、電気抵抗測定によって求めら
れた。逆変態終了温度以上の温度に加熱した時の形状の
回復性を見ることによって行われた。
マルテンサイト変態開始温度（Ｍｓ湿温度とＴＩ ５Ｃ
ＩＰ ｄ ５ｏ−ｘＸ ＊の式で表わすＷおよびＴａ添
加量の関係を第１図に示したが、第３元素添加量と伴に
Ｍｓ湿温度ほぼ直線的に低下する。しかし。
ＩＰ ｄ ５ｏ−ｘＸ ＊の式で表わすＷおよびＴａ添
加量の関係を第１図に示したが、第３元素添加量と伴に
Ｍｓ湿温度ほぼ直線的に低下する。しかし。
その傾向はＦｅ、Ｃｒ等の場合に比べ小さい。これまで
の研究でＦｅを１０ａｔ％添加した合金では。
の研究でＦｅを１０ａｔ％添加した合金では。
Ｍｓ湿温度約１５０℃、ＣｒｌＯａｔ％添加の場合には
約Ｏ℃となることが知られているが１本発明によるＷお
よびＴａ添加合金ではＭｓ湿温度それぞれ１０ａｔ％添
加で約４７５℃、４６０℃を示している。また、原子量
て見るとＷおよびＴａは３ｄ遷移金属近傍のものに比べ
約３倍大きく１本発明の目的の−っであるＰｄ添加重量
の低減の効果は３ｄ遷移金属近傍のものに比べ３倍大き
いことが云える。
約Ｏ℃となることが知られているが１本発明によるＷお
よびＴａ添加合金ではＭｓ湿温度それぞれ１０ａｔ％添
加で約４７５℃、４６０℃を示している。また、原子量
て見るとＷおよびＴａは３ｄ遷移金属近傍のものに比べ
約３倍大きく１本発明の目的の−っであるＰｄ添加重量
の低減の効果は３ｄ遷移金属近傍のものに比べ３倍大き
いことが云える。
形状記憶特性について調べた結果を表−１に示している
か１本発明の請求にかかる合金はいづれも、はぼ完全な
形状記憶特性を示した。試験片作製に係る１０００℃で
の熱間加工性について調べた結果を表−１に併せて示し
ているが、ＷおよびＴａの添加量はいづれも２５％を越
えると難しくなる。
か１本発明の請求にかかる合金はいづれも、はぼ完全な
形状記憶特性を示した。試験片作製に係る１０００℃で
の熱間加工性について調べた結果を表−１に併せて示し
ているが、ＷおよびＴａの添加量はいづれも２５％を越
えると難しくなる。
また、ＰｄについてもＴｉ、。Ｐｄ、、の等原子比を離
れるにつれ難しくなる傾向を示す。
れるにつれ難しくなる傾向を示す。
これらのことにより１本発明か第３元素で置換する基本
ＴｉＰｄ合金のＰｄｆｆ１を４５．０〜５１ａｔ％とし
たのは、４５ａｔ％未満ではＰｄｆｉを減らす効果はあ
るものの加工性および形状記憶性に難点かあり、５１ａ
ｔ％を越えると、加工性を悪くするのみで、差したる効
果は認められないことによっている。またＷｌおよびＴ
ａの置換量を１，０〜２５ａｔ％としたのは、いづれも
１％未満では置換効果が認められない。また２５ａｔ％
を越えると、置換の効果は顕著に認められるものの、加
工性、記憶性を悪くする傾向を示すためである。
ＴｉＰｄ合金のＰｄｆｆ１を４５．０〜５１ａｔ％とし
たのは、４５ａｔ％未満ではＰｄｆｉを減らす効果はあ
るものの加工性および形状記憶性に難点かあり、５１ａ
ｔ％を越えると、加工性を悪くするのみで、差したる効
果は認められないことによっている。またＷｌおよびＴ
ａの置換量を１，０〜２５ａｔ％としたのは、いづれも
１％未満では置換効果が認められない。また２５ａｔ％
を越えると、置換の効果は顕著に認められるものの、加
工性、記憶性を悪くする傾向を示すためである。
本発明では、Ｐｄ使用量低下の効果をＷおよびＴａに求
め、その量を最大２５ａｔ％として加工性。
め、その量を最大２５ａｔ％として加工性。
記憶性を保持し、変態点コントロール要因としてＶ、Ｃ
ｒ等３ｄ元素近傍の元素にさせることとした。これらの
元素が、添加量と共に顕著に変態点を添加させることが
できることは既に明らかにされており１例えばＮｉであ
れば約１６℃、Ｃｒであれば約３０℃、１ａｔ％当り低
下する。本実験に於いても、ＷおよびＴａを添加した合
金にこれらの元素を種々添加したが、その効果は従来の
数値とほぼ同様であった。
ｒ等３ｄ元素近傍の元素にさせることとした。これらの
元素が、添加量と共に顕著に変態点を添加させることが
できることは既に明らかにされており１例えばＮｉであ
れば約１６℃、Ｃｒであれば約３０℃、１ａｔ％当り低
下する。本実験に於いても、ＷおよびＴａを添加した合
金にこれらの元素を種々添加したが、その効果は従来の
数値とほぼ同様であった。
このように本発明によれば、ＴｉＰｄ合金の本質的な特
長である高温度作動素子としての特性を損わず、Ｐｄｊ
ｌを低減させ、且つ第４．第５元素の添加によって、所
要の変態点の素子を得ることができる。
長である高温度作動素子としての特性を損わず、Ｐｄｊ
ｌを低減させ、且つ第４．第５元素の添加によって、所
要の変態点の素子を得ることができる。
第１図は、 Ｔ ｉ ５０Ｐ ｄ５ｏ−ｘＸ、 （Ｘ
−Ｔ ａ、 Ｗ）の形式で添加した合金のＭｓ湿温度添
加量の関係を示している。 以下余日
−Ｔ ａ、 Ｗ）の形式で添加した合金のＭｓ湿温度添
加量の関係を示している。 以下余日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｐｄ：４５．０〜５１．０原子パーセント、残Ｔｉ
からなるＴｉＰｄ合金において、Ｐｄの一部をＷ、Ｔａ
のうちいづれか、あるいは該合量で１．０〜２５原子パ
ーセント置換したことを特徴とするＴｉＰｄ系形状記憶
合金。 ２、請求範囲１のＴｉＰｄ合金のＰｄの一部をＶ、Ｃｒ
、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕのうち一種以上で置換
したＴｉＰｄＸ合金であって、更にＰｄの一部をＷ、Ｔ
ａのうちいづれか、あるいは合量で１．０〜２５．０原
子パーセント置換したことを特徴とするＴｉＰｄ系形状
記憶合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051663A JPH0645836B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | ＴｉＰｄ系形状記憶合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051663A JPH0645836B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | ＴｉＰｄ系形状記憶合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03253529A true JPH03253529A (ja) | 1991-11-12 |
| JPH0645836B2 JPH0645836B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=12893120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051663A Expired - Fee Related JPH0645836B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | ＴｉＰｄ系形状記憶合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645836B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013011959A1 (ja) | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 高温形状記憶合金及びその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105886983B (zh) * | 2016-06-01 | 2017-11-03 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种钛钯合金的卷式生产方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343443A (en) * | 1976-09-30 | 1978-04-19 | Burroughs Corp | Line control processor for digital system |
| JPS6260836A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-17 | Toshio Honma | 形状記憶合金 |
| JPS62211334A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 機能合金およびその製造方法 |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP2051663A patent/JPH0645836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343443A (en) * | 1976-09-30 | 1978-04-19 | Burroughs Corp | Line control processor for digital system |
| JPS6260836A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-17 | Toshio Honma | 形状記憶合金 |
| JPS62211334A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 機能合金およびその製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013011959A1 (ja) | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 高温形状記憶合金及びその製造方法 |
| EP2733227A1 (en) * | 2011-07-15 | 2014-05-21 | National Institute for Materials Science | High-temperature shape memory alloy and method for producing same |
| EP2733227A4 (en) * | 2011-07-15 | 2015-04-01 | Nat Inst For Materials Science | HIGH TEMPERATURE FORM MEMORY ALLOY AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0645836B2 (ja) | 1994-06-15 |
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| JPH0454731B2 (ja) | ||
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