JPH0328339A

JPH0328339A - 銅基形状記憶合金

Info

Publication number: JPH0328339A
Application number: JP16330889A
Authority: JP
Inventors: Kuniharu Naoe; 直江　邦治; Yoshio Uchiyama; 内山　芳夫
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1991-02-06

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。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明はＣ　ｕ−Ｚ　ｎ−Ａ　ｌ系形状記憶合金の改
良に関するもので、特に形状記憶効果を損なうことなく
強度と靭性および表面性を向上せしめたものである。

「従来の技術」一般に形状記憶合金は、マルテンサイト変態温度以下の
領域で変形した後、マルテンサイト変態温度以上に加熱
すると所定形状に回復し、また、マルテンサイト変態温
度近傍において超弾性を示すもので、種々の合金が開発
され、パイプの継手、ヒートフラッグ、エンジンの熱駆
動素子などといった種々の用途に用いられている。この
ような形状記憶合金のなかでらＣ　ｕ−Ｚ　ｎ−Ａ　ｌ
系の形状記憶合金は安価に製造できるために、各種用途
への適用が検討され、実用化されているものもある。

「発明が解決しようとする課題」従来、Ｃ　ｕ−Ｚ　ｎ−Ａ　ｌ系の形状記憶合金は、熱
間加工後高温域（β相）で熱処理を行い、その後に冷間
での成形加工を行なうが、熱処理中に結晶粒が粗大化し
て塑性化しやすく、場合によっては結晶粒径が１〜３■
にも粗大化し、冷間での曲げ性を著しく損なうという欠
点があった。また、従来のＣｕ系形状記憶合金は、熱処
理後に表面が酸化されやすく、表面が粗くなる傾向があ
った。

本発明は前記課題を解決するためになされたもので、形
状記憶効果を損なうことなく結晶粒を微細化して熱処理
後の結晶粒の粗大化を抑制することができるとともに、
表面が粗くなりにくい銅基形状記憶合金を提供すること
を目的とする。

「課題を解決するための手段」本発明は前記課題を解決するために、ＡＩ　　０．０５　〜ｌｏ．０ｗｔ％、Ｚｎ　　９．０
　〜４０．ＯｗＬ％、Ｔｅ　　０．０　０　５〜ｌ　０．０ｗｔ％を含み、残
部Ｃｕからなるようにしたものである。

本発明において合金組成を前記の如く限定したのは、次
の理由によるものである。

ＡＩおよびＺｒは形状記憶効果を得るために添加するも
ので、ＡＩ含有量を０．０５　〜ｌｏ．０ｗｔ％、Ｚｎ
含有量を９．０〜４０．０ｗｔ％と限定したのは、ＡＩ
含有量を０．０５ｗｔ％未満とした場合であっても、Ｚ
ｎ含有量を９．０ｗｔ％未満とした場合であっても、マ
ルテンサイト変態温度が低すぎることになり、形状記憶
効果が得られないためである。また、ＡＩ含有量がｌ０
．ｏｗｔ％を越えた場合であっても、Ｚｎ含有量が４０
．Ｏｖｔ％％を越えた場合であっても、γ相が析出して
冷間加工性が低下するとともに、形状記憶効果が得られ
ないので好ましくない。

そして、Ｔｅの添加は、合金の形状記憶効果を損なうこ
となく結晶粒を微細化し、熱処理における結晶粒の粗大
化を抑制するとともに、表面が粗くなることを抑制する
ことを図ったもので、その含有量を０．００５〜１０．
Ｏｖｔ％と限定したのは、０．００５ｖｔ％未満では結
晶粒の微細化が不十分であり、ｌ０．ｏｗｔ％を越える
と結晶粒は微細化しても形状記憶効果が損なわれたり、
表面が変色するので好ましくない。

「実施例」黒煙ルツボを用いてＣｕを溶解し、その場面を木炭片で
覆い、これにＴ　ｅ，　Ｚ　ｎ，　Ａ　１を順次添加し
て第１表に示す組成の各合金を溶製し、これを鋳造して
長さ２００■、直径２０１の丸棒試料と、幅５　０　ａ
ｓ，厚さ２０ＩＩｌｆｆｉ、長さ２００■の鋳塊を得た
。

次に鋳塊表面をそれぞれ１面あたり２．５問ずつ切削し
た後、熱間押出および熱間圧延により直径８ｌＩＩｌ１
の棒と、幅５０＋Ｉｌｍ，厚さ８ＩｌｌＩＩｌの板を作
威し、６００〜７００℃で加熱焼鈍した後、棒（こつい
ては冷間伸線加工を、板については冷間圧延加工をそれ
ぞれ行って冷間加工性を調べ、各冷間加工材について強
度および形状記憶特性を測定し、これらの結果を第２表
に記載した。

第２表第１表第２表中の冷間加工性は、加工率８０％でも表面が平滑
なものを○、加工率８０％で割れやひびまたは断線を発
生するものを×で示した。

引張強さは加工率６０％の冷間加工材についてＪＩＳ　
　Ｚ２２４１の試験方法に基いて測定した。

形状記憶特性は、直径１．０ｍｍ、の伸線加工材を用い
、直径１０＋＋＋ｍ、長さ５０ｍｍのコイルを作威した
。マルテンサイト変態終了温度より３０℃低い温度でコ
イルを長さｌ００１に引きのばし、これをマルテンサイ
ト逆変態終了温度より３０℃高い温度に加熱したとき、
完全に元の長さ（５０ｍｍ）に縮むものを０１完全にも
との長さに縮まらないものを×で示した。

第１表から明らかなように、Ｃ　ｕ−Ｚ　ｎ−Ａ　１形
状記憶合金にＴｅを添加した本発明合金Ｎｏｌ〜４は、
良好な冷間加工性と形状記憶特性、および、表面性を示
し、引張り強さ９０〜１　２　３　ｋｇ／　ｌｌｌｆｆ
ｉ”の優秀な性能を有し、従来合金Ｎｏ７と比較し、Ａ
Ｉ、Ｚｎ，のき有量がそれぞれほぼ同等であれば、はる
かに優れた特性を示すことが判明した。これに対し、Ｔ
ｅ含有量が少ない比較合金Ｎｏ５では冷間加工性が悪く
、Ｔｅ含有量の多い比較合金Ｎｏ６では形状記憶特性が
得られず、表面に変色も見られた。

「発明の効果」以上説明したように本発明によれば、Ｃｕ系の形状記憶
合金に特別の量のＴｅを添加することで、優れた冷間加
工性と高い強度を兼ね備え、しかも十分な形状記憶特性
を示す銅基合金を提供することができる。また、本発明
の合金は表面性が良好で光沢があるので、美観も優れて
いる。

即ち、これらの良好な特性は形状記憶効果の繰り返し寿
命を高め、超弾性の利用において弾性異方性の影響を十
分に小さくすることができ、また、表面が美しく、可視
部分にも利用できるなど、工業上、極めて顕著な効果を
与えるものである。

Claims

【特許請求の範囲】Ａ１０．０５〜１０．０ｗｔ％、Ｚｎ９．０〜４０．０ｗｔ％、Ｔｅ０．００５〜１０．０ｗｔ％を含み、、残部Ｃｕからなることを特徴とする銅基形状
記憶合金。