JPH0331457A - 形状記憶合金線条体の製造方法 - Google Patents
形状記憶合金線条体の製造方法Info
- Publication number
- JPH0331457A JPH0331457A JP16559489A JP16559489A JPH0331457A JP H0331457 A JPH0331457 A JP H0331457A JP 16559489 A JP16559489 A JP 16559489A JP 16559489 A JP16559489 A JP 16559489A JP H0331457 A JPH0331457 A JP H0331457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape memory
- memory alloy
- alloy
- rolls
- wire
- 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
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 20
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 abstract description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- KHYBPSFKEHXSLX-UHFFFAOYSA-N iminotitanium Chemical compound [Ti]=N KHYBPSFKEHXSLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Continuous Casting (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」
本発明は形状記憶合金線条体の製造方法に関するもので
、結晶粒が微細で機械特性に優れた形状記憶合金線条体
を製造する方法である。
、結晶粒が微細で機械特性に優れた形状記憶合金線条体
を製造する方法である。
「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、マルテンサイト温度近
傍において超弾性を示すもので、Ｎ ｉ−Ｔ ｉ合金、
Ｃｕ−Ｚ ｎ−Ａ １合金などの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。
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、マルテンサイト温度近
傍において超弾性を示すもので、Ｎ ｉ−Ｔ ｉ合金、
Ｃｕ−Ｚ ｎ−Ａ １合金などの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。
「発明が解決しようとする課題」
ところがこの種の形状記憶合金は、塑性加工性が悪いた
めに、細線などの微細な形状への成形が難しいという問
題点をもっている。
めに、細線などの微細な形状への成形が難しいという問
題点をもっている。
従って、従来、形状記憶合金の線材は、熱間あるいは冷
間のスウェージング加工や伸線加工によって製造されて
いた。
間のスウェージング加工や伸線加工によって製造されて
いた。
ところが、その製造の際、形状記憶合金は表面が酸化し
やすく、表面が汚れ易いとともに、熱間加工での潤滑油
の選択が難しいなどの問題がある。
やすく、表面が汚れ易いとともに、熱間加工での潤滑油
の選択が難しいなどの問題がある。
また、この種の形状記憶合金は、製造時の伸線途中に加
熱され０ると結晶粒界が粗大化しゃすいために、強度が
低下し易い傾向があり、このため直径１ｍｍ以下の細線
まで断線させることなく伸線することが極めて困難であ
った。
熱され０ると結晶粒界が粗大化しゃすいために、強度が
低下し易い傾向があり、このため直径１ｍｍ以下の細線
まで断線させることなく伸線することが極めて困難であ
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、結
晶粒が微細で機械特性に優れた形状記憶合金線条体を製
造する方法を提供することを目的とする。
晶粒が微細で機械特性に優れた形状記憶合金線条体を製
造する方法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、形状記憶合金の母
合金溶湯を溶融状態から直接急冷凝固させた直後に圧延
して線条体を製造する方法において、急冷凝固直後に母
合金を圧延する際の温度を前記母合金の融点の１／２以
上の温度に設定する。
合金溶湯を溶融状態から直接急冷凝固させた直後に圧延
して線条体を製造する方法において、急冷凝固直後に母
合金を圧延する際の温度を前記母合金の融点の１／２以
上の温度に設定する。
「作用 」
急冷直後に行う圧延加工の温度を母合金の融点の１／２
以上の温度に設定することで、圧延後に得られる線条体
の組織を柱状晶にすることなく微細化する。また、組織
内の柱状晶を少なくできるので、加工途中の結晶粒の粗
大化が抑制され、機械強度が向上する。更に、結晶粒の
粗大化が抑制されるので、得られた線条体の組織が微細
化する結果、表面が緻密になる。
以上の温度に設定することで、圧延後に得られる線条体
の組織を柱状晶にすることなく微細化する。また、組織
内の柱状晶を少なくできるので、加工途中の結晶粒の粗
大化が抑制され、機械強度が向上する。更に、結晶粒の
粗大化が抑制されるので、得られた線条体の組織が微細
化する結果、表面が緻密になる。
以下に本発明を更に詳細に説明する。
第１図は本発明方法を実施する場合に用いて好適な製造
装置の一実施例を示すもので、この例の製造装置Ｓは、
石英などの耐熱材料からなり、内部に溶融金属２を装入
可能なノズルｌと、このノズルｌの下部を囲んで設けら
れた高周波ワークコイル３と、ノズルｌの下方に設置さ
れた一対のロール５，６を主体として構成されている。
装置の一実施例を示すもので、この例の製造装置Ｓは、
石英などの耐熱材料からなり、内部に溶融金属２を装入
可能なノズルｌと、このノズルｌの下部を囲んで設けら
れた高周波ワークコイル３と、ノズルｌの下方に設置さ
れた一対のロール５，６を主体として構成されている。
これらのロール５．６は第２図に示すように周面中央部
に周溝８を形成してなるもので、回転自在かつ相互の間
隔を調節自在に支持されている。
に周溝８を形成してなるもので、回転自在かつ相互の間
隔を調節自在に支持されている。
前記製造装置Ｓを用いて形状記憶合金を製造するには、
ノズルｌに形状記憶合金の母合金を装入してワークコイ
ル３に通電し、母合金を高周波溶解する。ここで用いる
形状記憶合金は、Ｃｕ−２０％Ｚｎ−６％Ａｌ、あるい
はＣｕ１４％Ａ１４％Ｎｉなどに代表されるＣｕ系のも
の、あるいは、Ｔ１５０％Ｎｉなどに代表されるＮ ｉ
−Ｔ ｉ系のものなど、各種形状記憶合金のいずれを用
いても良い。
ノズルｌに形状記憶合金の母合金を装入してワークコイ
ル３に通電し、母合金を高周波溶解する。ここで用いる
形状記憶合金は、Ｃｕ−２０％Ｚｎ−６％Ａｌ、あるい
はＣｕ１４％Ａ１４％Ｎｉなどに代表されるＣｕ系のも
の、あるいは、Ｔ１５０％Ｎｉなどに代表されるＮ ｉ
−Ｔ ｉ系のものなど、各種形状記憶合金のいずれを用
いても良い。
次いでこの溶融金属をノズルｌからロール５゜６の周溝
８，８間の隙間に投入する。この際にロール５，６は各
々所定の周速で第１図の矢印に示す方向に回転させてお
く。このロール５．６の周速の調節により溶融金属の冷
却速度を調節することができる。ロール５．６の周溝８
．８上に落下した溶融金属は、第１図に示すように半凝
固状態部４となり、ロール５．６の回転とともにロール
５゜６の下部側から細線７となって取り出される。
８，８間の隙間に投入する。この際にロール５，６は各
々所定の周速で第１図の矢印に示す方向に回転させてお
く。このロール５．６の周速の調節により溶融金属の冷
却速度を調節することができる。ロール５．６の周溝８
．８上に落下した溶融金属は、第１図に示すように半凝
固状態部４となり、ロール５．６の回転とともにロール
５゜６の下部側から細線７となって取り出される。
前述のように細線７を製造する場合、細線７の融点の５
０％以上の温度領域に圧延温度を制御できるようにロー
ル５．６の周速を調節する。このようにロール５．６の
周速を調節するこ、とて基本的に柱状晶を持たない組織
を有する細線７を得ることができる。なお、細線７の融
点の５０％より低い温度で圧延加工を行うと柱状晶が多
く生成するので好ましくない。
０％以上の温度領域に圧延温度を制御できるようにロー
ル５．６の周速を調節する。このようにロール５．６の
周速を調節するこ、とて基本的に柱状晶を持たない組織
を有する細線７を得ることができる。なお、細線７の融
点の５０％より低い温度で圧延加工を行うと柱状晶が多
く生成するので好ましくない。
以上説明したように得られた細線７は柱状晶を待たない
微細化した結晶組織となるので、伸線加工時に断線する
ことがなくなるとともに、機械強度においても伸線加工
で製造していた従来の合金よりも向上する。また、得ら
れた線条体７の組織は柱状晶がほとんどなく、微細化さ
れているので、その表面状態ら良好で、円滑になる。
微細化した結晶組織となるので、伸線加工時に断線する
ことがなくなるとともに、機械強度においても伸線加工
で製造していた従来の合金よりも向上する。また、得ら
れた線条体７の組織は柱状晶がほとんどなく、微細化さ
れているので、その表面状態ら良好で、円滑になる。
「実施例１」
第１図に示した製造装置を用い、母合金としてＣｕ−２
０％Ｚｎ−６％Ａｌ（重量％）の組成の形状記憶合金を
用いて細線を製造した。
０％Ｚｎ−６％Ａｌ（重量％）の組成の形状記憶合金を
用いて細線を製造した。
石英製のノズルに前記母合金を装入し、ワークコイルで
高周波溶解し、回転している外径５００ｍＩＩｌの一対
のロールの間の隙間にノズルから溶融金属を注湯した。
高周波溶解し、回転している外径５００ｍＩＩｌの一対
のロールの間の隙間にノズルから溶融金属を注湯した。
ロールの周速は一対のロールの接点部分で溶融金属が半
凝固状態となるように調整した。即ち、ノズルから噴出
された溶湯は、一対のロールの隙間で半凝固状態となり
、一対のロールの接点で圧延され、融点の１／２以上の
温度に急冷されて微細結晶をもつ細線となる。
凝固状態となるように調整した。即ち、ノズルから噴出
された溶湯は、一対のロールの隙間で半凝固状態となり
、一対のロールの接点で圧延され、融点の１／２以上の
温度に急冷されて微細結晶をもつ細線となる。
溶湯温度及び溶湯の半凝固状態の温度は熱電対を用いて
測定した。溶湯温度は１２００℃、半凝固状態の溶湯温
度は９８３℃であった。その結果、直径０ 、８ ｗａ
ｖｅ、長さ１ＯＩ１１の細線を製造することができた。
測定した。溶湯温度は１２００℃、半凝固状態の溶湯温
度は９８３℃であった。その結果、直径０ 、８ ｗａ
ｖｅ、長さ１ＯＩ１１の細線を製造することができた。
また、比較のために、前記と同等の組成の母合金を外径
＋１１＋ａ＋の棒状に鋳込み、８００℃で３０分間、均
質化したのち水冷した。その後、外径４ＩＩＩ１１まで
冷間伸線し、再び８００℃で１０分間焼鈍した後、外径
０．８ａｍまで冷間伸線した。この外径８ＩＩＩ１１１
の棒材を５本作成し、前記の冷間伸線、焼鈍を行ったが
、３本は伸線中に断線した。また、外径０．８＋ｌ１ｍ
まで伸線できた細線については８００℃で１０分間焼鈍
したのち、水冷した。
＋１１＋ａ＋の棒状に鋳込み、８００℃で３０分間、均
質化したのち水冷した。その後、外径４ＩＩＩ１１まで
冷間伸線し、再び８００℃で１０分間焼鈍した後、外径
０．８ａｍまで冷間伸線した。この外径８ＩＩＩ１１１
の棒材を５本作成し、前記の冷間伸線、焼鈍を行ったが
、３本は伸線中に断線した。また、外径０．８＋ｌ１ｍ
まで伸線できた細線については８００℃で１０分間焼鈍
したのち、水冷した。
先に記載した本発明方法により前述のように製造した細
線と、後に記載した伸線加工により前述のように伸線し
た細線の各々の横断面を顕微鏡観察した模式図を第３図
と第４図に示す。
線と、後に記載した伸線加工により前述のように伸線し
た細線の各々の横断面を顕微鏡観察した模式図を第３図
と第４図に示す。
また、これらの細線を引張り試験した結果を第１表に示
す。
す。
（以下、余白）
第１表
第３図と第４図から明らかなように、本発明方法で製造
した細線の組織（第３図参照）は従来方法により製造さ
れた細線の組織（第４図参照）に比較して結晶粒が微細
になっている。そして、第１表に示すように本発明方法
で製造した細線は、従来方法で製造した細線に比較して
引張強度と伸びが向上していることが判明した。
した細線の組織（第３図参照）は従来方法により製造さ
れた細線の組織（第４図参照）に比較して結晶粒が微細
になっている。そして、第１表に示すように本発明方法
で製造した細線は、従来方法で製造した細線に比較して
引張強度と伸びが向上していることが判明した。
「実施例、２」
母合金としてＣｕ−１４％Ａ１４％Ｎｉなる組成の形状
記憶合金を用い、前記第１実施例と同様に一対のロール
の隙間までに半凝固状部になるようにロールの周速を調
節し、他の条件は実施例１と同等に設定して細線を製造
した。その結果、直径０．８ｍｓ、長さ１０−の細線が
得られた。
記憶合金を用い、前記第１実施例と同様に一対のロール
の隙間までに半凝固状部になるようにロールの周速を調
節し、他の条件は実施例１と同等に設定して細線を製造
した。その結果、直径０．８ｍｓ、長さ１０−の細線が
得られた。
この細線の横断面を観察したところ、横断面に柱状晶は
観察されなかった。
観察されなかった。
「実施例３」
母合金としてＴｉ−５０％Ｎｉ（原子％）なる組成の形
状記憶合金を用い、ロール周速のみを調節し、他の条件
は実施例１と同等にして細線を製造した。
状記憶合金を用い、ロール周速のみを調節し、他の条件
は実施例１と同等にして細線を製造した。
なお、本合金は非常に酸化され易いのでＡｒ雰囲気中で
製造した。その結果、直径０．８＋＋ｍ、長さ１０ｎ＋
の細線が得られた。
製造した。その結果、直径０．８＋＋ｍ、長さ１０ｎ＋
の細線が得られた。
この細線の横断面を観察したところ、横断面に柱状晶は
観察されなかった。
観察されなかった。
「比較例」
実施例１と同等の装置を用い、ロールの周速調節による
圧延温度のみを種々の値に設定し、他は同一の手順を行
って細線を製造した。
圧延温度のみを種々の値に設定し、他は同一の手順を行
って細線を製造した。
第１実施例の組成の合金の融点１００６℃に対し、圧延
ロールの圧延部分の温度が５０５℃の場合、得られた細
線の組織に柱状晶は見られなかったが、圧延ロールの圧
延部分の温度が４３５℃の場合、得られた細線の組織に
柱状晶が見られたり、また、温度が低いため、溶湯がロ
ールに接触すると同時に凝固して線が不連続になった。
ロールの圧延部分の温度が５０５℃の場合、得られた細
線の組織に柱状晶は見られなかったが、圧延ロールの圧
延部分の温度が４３５℃の場合、得られた細線の組織に
柱状晶が見られたり、また、温度が低いため、溶湯がロ
ールに接触すると同時に凝固して線が不連続になった。
「発明の効果」
以上説明したように本発明は母合金溶湯の急冷直後に行
う圧延加工の温度を母合金融点の１／２以上の温度に設
定するので、圧延後に得られる線条体の組織に柱状晶を
ほとんど含むことがなくなり、組織が微細化するので、
細線に加工しても加工中に断線することのない形状記憶
合金の線条体を得ることができる。また組織に柱状晶を
ほとんど含まないので、組織が微細化する結果、機械強
度が高く、伸びも優れた形状記憶合金の線条体を得るこ
とができる。更に、母合金溶湯から直接冷却して圧延し
、線条体を製造するので、製造工程が少なく、容易に実
施できる特徴がある。
う圧延加工の温度を母合金融点の１／２以上の温度に設
定するので、圧延後に得られる線条体の組織に柱状晶を
ほとんど含むことがなくなり、組織が微細化するので、
細線に加工しても加工中に断線することのない形状記憶
合金の線条体を得ることができる。また組織に柱状晶を
ほとんど含まないので、組織が微細化する結果、機械強
度が高く、伸びも優れた形状記憶合金の線条体を得るこ
とができる。更に、母合金溶湯から直接冷却して圧延し
、線条体を製造するので、製造工程が少なく、容易に実
施できる特徴がある。
第１図と第２図は本発明方法の実施に用いる製造装置の
一実施例を示すもので、第１図は側面図、第２図はロー
ルの正面図、第３図は本発明方法により製造された細線
の横断面図、第４図は従来方法により製造された細線の
横断面図である。 ｌ・・・ノズル、 ２・・・溶融金属、 ３・・・ワークコイル、 ４・・・半凝固金属、 ５．６・・・ロール、 ７・・・細線。
一実施例を示すもので、第１図は側面図、第２図はロー
ルの正面図、第３図は本発明方法により製造された細線
の横断面図、第４図は従来方法により製造された細線の
横断面図である。 ｌ・・・ノズル、 ２・・・溶融金属、 ３・・・ワークコイル、 ４・・・半凝固金属、 ５．６・・・ロール、 ７・・・細線。
Claims (1)
- 形状記憶合金の母合金溶湯を溶融状態から直接急冷凝固
させた直後に圧延して線条体を製造する方法において、
急冷凝固直後に母合金を圧延する際の温度を前記母合金
の融点の１／２以上の温度に設定することを特徴とする
形状記憶合金線条体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16559489A JPH0331457A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 形状記憶合金線条体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16559489A JPH0331457A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 形状記憶合金線条体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0331457A true JPH0331457A (ja) | 1991-02-12 |
Family
ID=15815319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16559489A Pending JPH0331457A (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 形状記憶合金線条体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0331457A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2719245A1 (fr) * | 1994-04-27 | 1995-11-03 | Unimetall Sa | Installation de coulée continue de filaments métalliques directement à partir de métal liquide. |
| WO1997014519A1 (fr) * | 1995-10-19 | 1997-04-24 | Unimetal | Installation de coulee continue de filaments metalliques directement a partir de metal liquide |
-
1989
- 1989-06-28 JP JP16559489A patent/JPH0331457A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2719245A1 (fr) * | 1994-04-27 | 1995-11-03 | Unimetall Sa | Installation de coulée continue de filaments métalliques directement à partir de métal liquide. |
| WO1997014519A1 (fr) * | 1995-10-19 | 1997-04-24 | Unimetal | Installation de coulee continue de filaments metalliques directement a partir de metal liquide |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2992602B2 (ja) | 高強度合金線の製造法 | |
| JP4697657B2 (ja) | マグネシウム長尺材の製造方法 | |
| JPS6358907B2 (ja) | ||
| JP2798842B2 (ja) | 高強度アルミニウム合金圧延板の製造方法 | |
| JPH0681089A (ja) | マグネシウム合金の熱間加工方法 | |
| JPH0331457A (ja) | 形状記憶合金線条体の製造方法 | |
| JP4257562B2 (ja) | チャンファー部がすぐれた疲労強度を有する銅合金製熱間型鍛造シンクロナイザーリングの製造方法 | |
| JP3885123B2 (ja) | Ｚｎ−Ａｌ合金線の製造方法 | |
| CN113458303A (zh) | 铍铜合金环及其制造方法 | |
| JPS5887236A (ja) | 耐熱アルミニウム合金導体の製造方法 | |
| JP5856764B2 (ja) | 過共晶アルミニウム−シリコン合金圧延板成形品およびその製造方法 | |
| JPS6283453A (ja) | 押出加工用アルミニウム合金鋳塊の製造法 | |
| JP2007021584A (ja) | Ｚｎ−Ａｌ合金線及びその製造方法並びにＺｎ−Ａｌ合金線材 | |
| JPH03294043A (ja) | ベリリウム銅合金の連続鋳造方法 | |
| JP2593877B2 (ja) | 炭化物析出硬化型Ｃｏ基合金溶接線及びその製造方法 | |
| JPS6233008B2 (ja) | ||
| JPS6120618A (ja) | 形状記憶合金棒・線材の製造方法 | |
| JPH04254559A (ja) | 極細線の製造方法 | |
| JPH059184B2 (ja) | ||
| JPH11750A (ja) | 形状記憶銅合金の製造方法 | |
| JPS6123752A (ja) | 高力耐熱アルミニウム合金導体の製造方法 | |
| JP5293975B2 (ja) | マグネシウム長尺材の製造方法 | |
| JPH02251338A (ja) | 塑性加工用金属の鋳造方法 | |
| JPH0112579B2 (ja) | ||
| JP5599161B2 (ja) | Ｚｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金線の製造方法およびＺｎ−Ｓｎ−Ｍｇ系合金線および鉄系材料 |