JPH04183835A - ＮｉＴｉ合金部材の製造方法 - Google Patents
ＮｉＴｉ合金部材の製造方法Info
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- JPH04183835A JPH04183835A JP31093490A JP31093490A JPH04183835A JP H04183835 A JPH04183835 A JP H04183835A JP 31093490 A JP31093490 A JP 31093490A JP 31093490 A JP31093490 A JP 31093490A JP H04183835 A JPH04183835 A JP H04183835A
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Landscapes
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
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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、主として形状記憶材又は超弾性材として用い
られるＮｉＴｉ合金部材の製造方法に関するものである
。
られるＮｉＴｉ合金部材の製造方法に関するものである
。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来形
状記憶材又は超弾性材に用いられるＮｉＴｉ合金部材の
製造方法としては、溶解法が行われている。その溶解法
としては、高周波真空誘導溶解法、アーク溶解法、電子
ビーム溶解法等が用いられている。しかしながら、組成
が原子比で１対１近傍のＮｉＴｉ合金は金属間化合物で
あるため、成形加工性が悪く、複雑な形状の製品はコス
トが高くなりがちであった。
状記憶材又は超弾性材に用いられるＮｉＴｉ合金部材の
製造方法としては、溶解法が行われている。その溶解法
としては、高周波真空誘導溶解法、アーク溶解法、電子
ビーム溶解法等が用いられている。しかしながら、組成
が原子比で１対１近傍のＮｉＴｉ合金は金属間化合物で
あるため、成形加工性が悪く、複雑な形状の製品はコス
トが高くなりがちであった。
例えば配管の継手として用いられるＮｉＴｉ合金製パイ
プは、溶解鋳造後鍛造したインゴットを旋盤加工により
作成しているが、加工コストが高く、歩留りも悪い。
プは、溶解鋳造後鍛造したインゴットを旋盤加工により
作成しているが、加工コストが高く、歩留りも悪い。
粉末冶金法によれば、複雑な形状の製品を比較的少ない
工程数で製作できるが、単にＮｉとＴｉの粉末を焼結す
る方法では、不純物、特に酸素の混入が多く、所定の特
性が得られなかった。また、予め調整したＮｊＴｊ合金
の粉末を用いて、焼結する方法が行われたこともあった
が、合金粉末作製工程及び焼結工程のいずれか、又は両
方において不純物の混入が避けられず、良好な特性を有
するＮｉＴｉ合金成形体を得ることができなかった。
工程数で製作できるが、単にＮｉとＴｉの粉末を焼結す
る方法では、不純物、特に酸素の混入が多く、所定の特
性が得られなかった。また、予め調整したＮｊＴｊ合金
の粉末を用いて、焼結する方法が行われたこともあった
が、合金粉末作製工程及び焼結工程のいずれか、又は両
方において不純物の混入が避けられず、良好な特性を有
するＮｉＴｉ合金成形体を得ることができなかった。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、回転溶解法によっ
て得られた良好なＮｉＴｉ合金粉末と熱間等方圧プレス
（ＨＩ Ｐ）処理を組合せることにより、優れた特性を
有し、複雑な形状の製品を少ない工程で製造することが
できるＮｉＴｉ合金部材の製造方法を開発したものであ
る。
て得られた良好なＮｉＴｉ合金粉末と熱間等方圧プレス
（ＨＩ Ｐ）処理を組合せることにより、優れた特性を
有し、複雑な形状の製品を少ない工程で製造することが
できるＮｉＴｉ合金部材の製造方法を開発したものであ
る。
即ち本発明は、形状記憶特性又は超弾性を有するＮｉＴ
ｉ基合金を、真空中又は不活性ガス雰囲気中で溶解し、
高速回転による遠心力により飛散させた液滴を冷却して
得られた合金粉末を、金属製のカプセルに封入し、ＨＩ
Ｐ処理により焼結することを特徴とするもので、高速回
転による遠心力により飛散させだ液滴を冷却して得られ
る合金粉末の粒径を２００μｍ以下とし、ＨＩＰ処理を
１００（１〜２０Ｏｈｔ＋＋＋ 、 ７５０℃〜１０
００℃で、１〜１０時間行ない、更に組成の異なる合金
粉末を所定の配合比に混合して、金属製のカプセルに封
入してＨＩＰ処理するとよい。
ｉ基合金を、真空中又は不活性ガス雰囲気中で溶解し、
高速回転による遠心力により飛散させた液滴を冷却して
得られた合金粉末を、金属製のカプセルに封入し、ＨＩ
Ｐ処理により焼結することを特徴とするもので、高速回
転による遠心力により飛散させだ液滴を冷却して得られ
る合金粉末の粒径を２００μｍ以下とし、ＨＩＰ処理を
１００（１〜２０Ｏｈｔ＋＋＋ 、 ７５０℃〜１０
００℃で、１〜１０時間行ない、更に組成の異なる合金
粉末を所定の配合比に混合して、金属製のカプセルに封
入してＨＩＰ処理するとよい。
本発明は上記の如く、通常の回転溶解法又は必要があれ
ば特別の溶解法で作製した合金を、ロッド状に加工し、
先ずこれを高速回転させながらプラズマアークなど適当
な加熱法によって加熱溶解し、遠心力により飛散した液
滴を、冷却、凝固した後、これを収集して合金粉末を得
る。次にかくして回転溶解によって得たＮｉＴｉ合金粉
末を金属製のカプセルに封入し、ＨＩＰ処理により、焼
結してＮｉＴｉ焼結体を得ることにある。
ば特別の溶解法で作製した合金を、ロッド状に加工し、
先ずこれを高速回転させながらプラズマアークなど適当
な加熱法によって加熱溶解し、遠心力により飛散した液
滴を、冷却、凝固した後、これを収集して合金粉末を得
る。次にかくして回転溶解によって得たＮｉＴｉ合金粉
末を金属製のカプセルに封入し、ＨＩＰ処理により、焼
結してＮｉＴｉ焼結体を得ることにある。
本発明製造方法によれば合金粉を用いたことによる均質
な、かつ、ＨＩＰ処理による緻密なＮｉＴｉ合金部材が
得られる。実際、従来発表されている合金粉末法による
合金部材に比べて、大幅に良好な形状記憶特性及び超弾
性特性を有する合金部材が得られる。
な、かつ、ＨＩＰ処理による緻密なＮｉＴｉ合金部材が
得られる。実際、従来発表されている合金粉末法による
合金部材に比べて、大幅に良好な形状記憶特性及び超弾
性特性を有する合金部材が得られる。
更に組成の異なる合金粉末を用い、これを適宜混合する
ことにより、変態温度の正確な制御が可能となる。例え
ば変態温度０℃の合金粉末と変態温度６０℃の合金粉末
を４：１の割合で混合してからＨＩＰ処理すると、変態
温度２０℃の合金成形体が得られる。またＮｌＴｊ合金
粉末に、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｍｏ。
ことにより、変態温度の正確な制御が可能となる。例え
ば変態温度０℃の合金粉末と変態温度６０℃の合金粉末
を４：１の割合で混合してからＨＩＰ処理すると、変態
温度２０℃の合金成形体が得られる。またＮｌＴｊ合金
粉末に、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｍｏ。
ＡＡ’、Ｓｔなどの元素を添加すると、合金特性を改善
することができる。これ等の元素の粉末、又はＴｉある
いはＮｉ更にはＮｉＴｉとの母合金の粉末を混合してか
らＨＩＰ処理をすると、溶解法よりも容易に所定の添加
元素を含む合金を得ることができる。
することができる。これ等の元素の粉末、又はＴｉある
いはＮｉ更にはＮｉＴｉとの母合金の粉末を混合してか
らＨＩＰ処理をすると、溶解法よりも容易に所定の添加
元素を含む合金を得ることができる。
ＨＩＰ処理に用いる粉末の平均粒径は２００μｍ以下で
あることが望ましい。粉末の粒径が２００μｍよりも大
きいと超弾性及び形状記憶効果における回復歪みが小さ
くなるからである。
あることが望ましい。粉末の粒径が２００μｍよりも大
きいと超弾性及び形状記憶効果における回復歪みが小さ
くなるからである。
またＨＩＰ処理の工程は、１０００〜２０００ａｔｍ
。
。
７５０〜１０００℃で１〜１０時間の範囲で行う必要が
ある。しかして各条件の下限未満では、十分に焼結が行
えず、また上限を越えるとＮｉＴｉ合金焼結体の結晶粒
の粗大化が起こり、特性が劣化する。
ある。しかして各条件の下限未満では、十分に焼結が行
えず、また上限を越えるとＮｉＴｉ合金焼結体の結晶粒
の粗大化が起こり、特性が劣化する。
以下本発明を実施例について説明する。
高周波真空誘導溶解法により、Ｎｉ ５１．Ｏａｔ％、
残部Ｔｉ合金とＮｉ５０，５＋＋ｔ％、 Ｃｒ Ｏ，
５ａｔ％、残部Ｔｉ合金のインゴットを作製した。これ
を熱間鍛造後、旋盤によって外削し、直径５０ｍｍ。
残部Ｔｉ合金とＮｉ５０，５＋＋ｔ％、 Ｃｒ Ｏ，
５ａｔ％、残部Ｔｉ合金のインゴットを作製した。これ
を熱間鍛造後、旋盤によって外削し、直径５０ｍｍ。
長さ ２００ｍｍの合金ロッドとした。このロッドをＨ
ｅガス雰囲気中で、９０００ｒｐｍで高速回転させ、こ
れにプラズマアークをあてて溶解し、遠心力特性の歪み
範囲及び残留歪みが同等で、実用上優れた性能を示し、
しかも粉末冶金法の特徴である複雑形状の製品を少ない
工程で製造することができる。
ｅガス雰囲気中で、９０００ｒｐｍで高速回転させ、こ
れにプラズマアークをあてて溶解し、遠心力特性の歪み
範囲及び残留歪みが同等で、実用上優れた性能を示し、
しかも粉末冶金法の特徴である複雑形状の製品を少ない
工程で製造することができる。
このように本発明によれば、粉末冶金法の特徴である複
雑な形状の製品を少ない工程で製造することができ、し
かも得られた合金部材は従来の溶解法で作製された合金
部材と同等の優れた特性が得られる等工業上顕著な効果
を奏するものである。
雑な形状の製品を少ない工程で製造することができ、し
かも得られた合金部材は従来の溶解法で作製された合金
部材と同等の優れた特性が得られる等工業上顕著な効果
を奏するものである。
第１図は引っ張り試験により歪み量９％まで荷重を付加
し、９％に達したところで荷重を除荷に転じ、歪み量０
％まで戻した際の応カー歪み曲線図を示す。
し、９％に達したところで荷重を除荷に転じ、歪み量０
％まで戻した際の応カー歪み曲線図を示す。
Claims (4)
- （１）形状記憶特性又は超弾性を有するＮｉＴｉ基合金
を、真空中又は不活性ガス雰囲気中で溶解し、高速回転
による遠心力により飛散させた液滴を冷却して得られた
合金粉末を、金属製のカプセルに封入し、熱間等方圧プ
レス処理により焼結することを特徴とするＮｉＴｉ合金
部材の製造方法。 - （２）高速回転による遠心力により飛散させた液滴を冷
却して得られる合金粉末の粒径を２００μｍ以下とする
請求項（１）記載のＮｉＴｉ合金部材の製造方法。 - （３）熱間等方圧プレスの処理を、１０００〜２０００
ａｔｍ、７５０℃〜１０００℃で、１〜１０時間行なう
請求項記載のＮｉＴｉ合金部材の製造方法。 - （４）組成の異なる合金粉末を所定の配合比に混合して
、金属製のカプセルに封入して熱間等方圧プレス処理す
る請求項（１）記載のＮｉＴｉ合金部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31093490A JPH04183835A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | ＮｉＴｉ合金部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31093490A JPH04183835A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | ＮｉＴｉ合金部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04183835A true JPH04183835A (ja) | 1992-06-30 |
Family
ID=18011147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31093490A Pending JPH04183835A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | ＮｉＴｉ合金部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04183835A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103862049A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-06-18 | 四川大学 | Ni-Ti多孔材料微型零件及其烧结方法 |
| CN104630730A (zh) * | 2015-02-17 | 2015-05-20 | 哈尔滨工程大学 | 一种NiTi合金马氏体根管锉的表面改性方法 |
| CN114653941A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-06-24 | 西北有色金属研究院 | 一种镍钛合金齿轮的粉末冶金制备方法 |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP31093490A patent/JPH04183835A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103862049A (zh) * | 2014-04-02 | 2014-06-18 | 四川大学 | Ni-Ti多孔材料微型零件及其烧结方法 |
| CN104630730A (zh) * | 2015-02-17 | 2015-05-20 | 哈尔滨工程大学 | 一种NiTi合金马氏体根管锉的表面改性方法 |
| CN114653941A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-06-24 | 西北有色金属研究院 | 一种镍钛合金齿轮的粉末冶金制备方法 |
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