JPH0660324B2 - Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金焼結体の製造方法 - Google Patents
Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金焼結体の製造方法Info
- Publication number
- JPH0660324B2 JPH0660324B2 JP10929186A JP10929186A JPH0660324B2 JP H0660324 B2 JPH0660324 B2 JP H0660324B2 JP 10929186 A JP10929186 A JP 10929186A JP 10929186 A JP10929186 A JP 10929186A JP H0660324 B2 JPH0660324 B2 JP H0660324B2
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Description
発明の目的
本発明はＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金からなる焼結体の製
造方法の改良に関する。
造方法の改良に関する。
Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金は、一般にＮｉ５５％、残部
がＴｉを主体とした金属間化合物であるが、加工が可能
である。とはいえ、冷間加工性はＴｉやＴｉ合金にくら
べて劣るから、均質な材料を得るためには焼鈍加工を何
度も繰り返す必要があり、これがコストを異常に高くす
る。 また、Ｎｉが５０〜５２原子％付近でマルテンサイト変
態温度が急激に降下し、物性が大きく変化することが知
られている。このような組成による変態温度の急激な変
化を避けるために、Ｃｕ３０％までと、Ａｌ，Ｍｎ，
Ｂ，Ｚｒ，Ｃｏ，ＣｒおよびＦｅの少なくとも１種を
５．０％以下含有させることにより、変態点をコントロ
ールし、加工性を向上できることが知られている（特開
昭５３−２８５１８号）。この場合でも得られる合金の
機械加工性は悪く、たとえばパイプ状に加工すること
は、材料の歩留りが低いだけでなく、バイトの摩耗が大
きいために非常なコスト高を招いている。 このような問題を解決するため、溶製材料の使用を断念
して粉末冶金法によることにし、Ｎｉ−Ｔｉ系粉末をＨ
ＩＰ（熱間静水圧プレス）により加熱成形する方法（特
開昭５６−１０５４４１号）や、Ｔｉ，Ｎｉなどの粉末
を混合してホットプレスにより成形する方法（特開昭５
８−６０９５号など）が提案されている。しかし、これ
らの方法は、いずれも熱間でのプレス工程を含むから、
そのための特殊な設備を必要とし、コストアップが避け
られない。このことはまた、通常のプレス−焼結工程で
は焼結体内外の空孔を完全にはなくせないことを意味す
る。
がＴｉを主体とした金属間化合物であるが、加工が可能
である。とはいえ、冷間加工性はＴｉやＴｉ合金にくら
べて劣るから、均質な材料を得るためには焼鈍加工を何
度も繰り返す必要があり、これがコストを異常に高くす
る。 また、Ｎｉが５０〜５２原子％付近でマルテンサイト変
態温度が急激に降下し、物性が大きく変化することが知
られている。このような組成による変態温度の急激な変
化を避けるために、Ｃｕ３０％までと、Ａｌ，Ｍｎ，
Ｂ，Ｚｒ，Ｃｏ，ＣｒおよびＦｅの少なくとも１種を
５．０％以下含有させることにより、変態点をコントロ
ールし、加工性を向上できることが知られている（特開
昭５３−２８５１８号）。この場合でも得られる合金の
機械加工性は悪く、たとえばパイプ状に加工すること
は、材料の歩留りが低いだけでなく、バイトの摩耗が大
きいために非常なコスト高を招いている。 このような問題を解決するため、溶製材料の使用を断念
して粉末冶金法によることにし、Ｎｉ−Ｔｉ系粉末をＨ
ＩＰ（熱間静水圧プレス）により加熱成形する方法（特
開昭５６−１０５４４１号）や、Ｔｉ，Ｎｉなどの粉末
を混合してホットプレスにより成形する方法（特開昭５
８−６０９５号など）が提案されている。しかし、これ
らの方法は、いずれも熱間でのプレス工程を含むから、
そのための特殊な設備を必要とし、コストアップが避け
られない。このことはまた、通常のプレス−焼結工程で
は焼結体内外の空孔を完全にはなくせないことを意味す
る。
本発明の目的は、熱間プレス装置のような特殊な設備を
必要としないで、Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金の焼結体の
空孔を完全にみたしたものを、低減されたコストで製造
できる方法を提供することにある。 発明の構成
必要としないで、Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金の焼結体の
空孔を完全にみたしたものを、低減されたコストで製造
できる方法を提供することにある。 発明の構成
本発明のＮｉおよびＴｉを主成分として、Ａｌ，Ｍｎ，
Ｂ，Ｚｒ，Ｖ，Ｃｏ，Ｃｒ，ＣｕおよびＦｅの１種また
は２種以上：５．０％以下を含有し、残部不可避の不純
物からなる合金組成を与える粉末原料を、下記のいずれ
か形で用意し、 ａ）すべての成分を含む合金を粉砕した粉末、 ｂ）一部の成分を含む合金を粉砕した粉末と残りの成分
単独の粉末とを配合したもの、または ｃ）すべての成分単独の粉末を配合したもの この粉末原料を加圧成形して圧粉体を形成し、この圧粉
体を焼結することからなり、焼結に際して圧粉体の空孔
にＣｕを含浸させてＣｕ：０．０５〜３０％を含有する
焼結体を得ることを特徴とする。 Ｎｉ−Ｔｉ系合金粉末を加圧成形してなる圧粉体にＣｕ
を含浸させる第一の手法は、この圧粉体をＣｕ溶湯中に
浸漬することである。圧粉体の取扱いのため必要があれ
ば、いったん仮焼結したのち前記のようにＣｕ溶湯中に
浸漬することもできる。別法としては、圧粉体の内外を
Ｃｕ粉またはＣｕ板で覆い、圧延成形加工と焼結を同時
に行なうこともできる。いずれの方法をえらぶかは、焼
結体の形状、寸法、圧粉体の成形条件その他の因子にも
とづいて決定すればよい。 焼結処理は、圧粉体へＣｕを含浸させたのち、または含
浸と同時に、通常は真空中またはアルゴンガスのような
不活性雰囲気中、１１００〜１２００℃の温度に３〜５
時間加熱することによって行なう。仮焼結は、７００℃
程度の低温で、１〜３時間行なえば十分である。 圧粉体に含浸させるＣｕは、Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金
の特性を損わずに、圧粉体の空孔をふさぎ、焼結体の強
度を高めて加工時における割れの原因を解消し、被削性
を高める効果がある。焼結に先立ってＣｕを含浸した場
合は、以後の圧粉体の取扱いを容易にする。従って、圧
粉体は、最初からＣｕの一部を含有する合金原料を使用
して、すなわち含浸によるＣｕの増加分をあらかじめ減
じておいた合金原料を使用して、製造してもよい。もち
ろん、Ｃｕの全量を含浸により与えてもよい。
Ｂ，Ｚｒ，Ｖ，Ｃｏ，Ｃｒ，ＣｕおよびＦｅの１種また
は２種以上：５．０％以下を含有し、残部不可避の不純
物からなる合金組成を与える粉末原料を、下記のいずれ
か形で用意し、 ａ）すべての成分を含む合金を粉砕した粉末、 ｂ）一部の成分を含む合金を粉砕した粉末と残りの成分
単独の粉末とを配合したもの、または ｃ）すべての成分単独の粉末を配合したもの この粉末原料を加圧成形して圧粉体を形成し、この圧粉
体を焼結することからなり、焼結に際して圧粉体の空孔
にＣｕを含浸させてＣｕ：０．０５〜３０％を含有する
焼結体を得ることを特徴とする。 Ｎｉ−Ｔｉ系合金粉末を加圧成形してなる圧粉体にＣｕ
を含浸させる第一の手法は、この圧粉体をＣｕ溶湯中に
浸漬することである。圧粉体の取扱いのため必要があれ
ば、いったん仮焼結したのち前記のようにＣｕ溶湯中に
浸漬することもできる。別法としては、圧粉体の内外を
Ｃｕ粉またはＣｕ板で覆い、圧延成形加工と焼結を同時
に行なうこともできる。いずれの方法をえらぶかは、焼
結体の形状、寸法、圧粉体の成形条件その他の因子にも
とづいて決定すればよい。 焼結処理は、圧粉体へＣｕを含浸させたのち、または含
浸と同時に、通常は真空中またはアルゴンガスのような
不活性雰囲気中、１１００〜１２００℃の温度に３〜５
時間加熱することによって行なう。仮焼結は、７００℃
程度の低温で、１〜３時間行なえば十分である。 圧粉体に含浸させるＣｕは、Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金
の特性を損わずに、圧粉体の空孔をふさぎ、焼結体の強
度を高めて加工時における割れの原因を解消し、被削性
を高める効果がある。焼結に先立ってＣｕを含浸した場
合は、以後の圧粉体の取扱いを容易にする。従って、圧
粉体は、最初からＣｕの一部を含有する合金原料を使用
して、すなわち含浸によるＣｕの増加分をあらかじめ減
じておいた合金原料を使用して、製造してもよい。もち
ろん、Ｃｕの全量を含浸により与えてもよい。
Ｃｕの含浸により、圧粉体の空孔が完全にふさがれるか
ら、焼結体の強度が増し、加工性も向上する。さらに、
Ｃｕの含浸には熱間プレス装置のような特殊な設備は必
要なく、そのための工程を省くことができる。
ら、焼結体の強度が増し、加工性も向上する。さらに、
Ｃｕの含浸には熱間プレス装置のような特殊な設備は必
要なく、そのための工程を省くことができる。
【実施例１】 Ｎｉ：５５％およびＢ：０．３％を含有し残部Ｔｉから
なる合金粉末を、外径１５０mmのロールを２本そなえた
粉末圧延機で直接圧延して、厚さ１mm×幅１００mm×長
さ３００mmの薄板を製作した。 この薄板をＣｕ溶湯中に１０分間浸漬し、Ｃｕを含浸さ
せた。このＣｕ含浸５５％Ｎｉ−Ｔｉ合金薄板を、真空
中１１５０℃で５時間加熱して焼結をした。 ついで、焼結体を冷間で圧延することにより、厚さ０．
３mmの薄板をえた。焼結体の冷間加工性は、きわめて良
好であった。この材料のＣｕ含有量は５．３％、変態点
Ａｆは６７℃であり、形状記憶特性は良好であった。
なる合金粉末を、外径１５０mmのロールを２本そなえた
粉末圧延機で直接圧延して、厚さ１mm×幅１００mm×長
さ３００mmの薄板を製作した。 この薄板をＣｕ溶湯中に１０分間浸漬し、Ｃｕを含浸さ
せた。このＣｕ含浸５５％Ｎｉ−Ｔｉ合金薄板を、真空
中１１５０℃で５時間加熱して焼結をした。 ついで、焼結体を冷間で圧延することにより、厚さ０．
３mmの薄板をえた。焼結体の冷間加工性は、きわめて良
好であった。この材料のＣｕ含有量は５．３％、変態点
Ａｆは６７℃であり、形状記憶特性は良好であった。
【実施例２】 Ｎｉ−Ｔｉ合金（Ｎｉ５５％）粉末にＺｒ粉末（５％）
とＣｕ粉末（２％）とを混合し、プレス成形により内径
６mm、外径１０mmのパイプを製作した。 このパイプをＣｕ溶湯に浸漬してＣｕを含浸させたの
ち、真空中１２００℃に５時間加熱して焼結し、外径８
mm、内径４mmのパイプを得た。この材料のＣｕの含有量
は４．５％、変態温度は−２３℃であった。
とＣｕ粉末（２％）とを混合し、プレス成形により内径
６mm、外径１０mmのパイプを製作した。 このパイプをＣｕ溶湯に浸漬してＣｕを含浸させたの
ち、真空中１２００℃に５時間加熱して焼結し、外径８
mm、内径４mmのパイプを得た。この材料のＣｕの含有量
は４．５％、変態温度は−２３℃であった。
【実施例３】 Ｎｉ−Ｔｉ系合金（Ｎｉ５５％）粉末にＺｒ粉末（１
％）を混合し、実施例２と同様にプレス成形によって内
径６mm、外径１０mmのパイプを製作した。 このパイプを真空中７００℃に３時間加熱して仮焼結を
行なったのち、Ｃｕ溶湯に浸漬してＣｕを含浸させた。 さらに真空中１２００℃に５時間加熱して焼結し、外径
１２mm、内径１０mmのパイプを得た。この材料のＣｕの
含有量は２％、変態温度は０℃であった。
％）を混合し、実施例２と同様にプレス成形によって内
径６mm、外径１０mmのパイプを製作した。 このパイプを真空中７００℃に３時間加熱して仮焼結を
行なったのち、Ｃｕ溶湯に浸漬してＣｕを含浸させた。 さらに真空中１２００℃に５時間加熱して焼結し、外径
１２mm、内径１０mmのパイプを得た。この材料のＣｕの
含有量は２％、変態温度は０℃であった。
【実施例４】 Ｎｉ粉末（５５％）、スポンジＴｉ（４４％）およびＭ
ｎ粉末（１％）を混合し、実施例１と同様に圧延して、
薄板（１mm×１００mm×３００mm）を製作した。 この薄板をＣｕ粉末を敷いた基板にのせ、さらに上から
Ｃｕ粉をふりかけて覆い、真空中１２００℃に５時間加
熱して焼結を行なった。 焼結体の冷間加工を行なって、厚さ０．３mmの薄板を得
た。この薄板のＣｕ含有量は３％、変態点（Ａｆ）５℃
であり形状記憶特性は良好であった。 発明の効果 本発明のＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金の焼結体の製造方法
に従えば、溶製材を切削する場合とちがって、材料のロ
スが少なく所望の形状の最終製品が製造できるという粉
末治金法の利益は、そのまま享受できる。その上で、焼
結体の強度が増大し、鍜造などの加工が容易になり、さ
らに被削性が向上する。Ｃｕ含浸後の圧粉体は、崩れる
心配なく取扱うことができる。実施に熱間のプレス設備
を必要としないから、製造コストは低い。
ｎ粉末（１％）を混合し、実施例１と同様に圧延して、
薄板（１mm×１００mm×３００mm）を製作した。 この薄板をＣｕ粉末を敷いた基板にのせ、さらに上から
Ｃｕ粉をふりかけて覆い、真空中１２００℃に５時間加
熱して焼結を行なった。 焼結体の冷間加工を行なって、厚さ０．３mmの薄板を得
た。この薄板のＣｕ含有量は３％、変態点（Ａｆ）５℃
であり形状記憶特性は良好であった。 発明の効果 本発明のＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金の焼結体の製造方法
に従えば、溶製材を切削する場合とちがって、材料のロ
スが少なく所望の形状の最終製品が製造できるという粉
末治金法の利益は、そのまま享受できる。その上で、焼
結体の強度が増大し、鍜造などの加工が容易になり、さ
らに被削性が向上する。Ｃｕ含浸後の圧粉体は、崩れる
心配なく取扱うことができる。実施に熱間のプレス設備
を必要としないから、製造コストは低い。
Claims (4)
- 【請求項１】ＮｉおよびＴｉを主成分とし、Ａｌ，Ｍ
ｎ，Ｂ，Ｚｒ，Ｖ，Ｃｏ，Ｃｒ，ＣｕおよびＦｅの１種
または２種以上：５．０％以下を含有し、残部不可避の
不純物からなる合金組成を与える粉末原料を、下記のい
ずれかの形で用意し、 ａ）すべての成分を含む合金を粉砕した粉末、 ｂ）一部の成分を含む合金を粉砕した粉末と残りの成分
単独の粉末とを配合したもの、または ｃ）すべての成分単独の粉末を配合したもの この粉末原料を加圧成形して圧粉体を形成し、この圧粉
体を焼結することからなり、焼結に際して圧粉体の空孔
にＣｕを含浸させてＣｕ：０．０５〜３０％を含有する
焼結体を得ることを特徴とするＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合
金焼結体の製造方法。 - 【請求項２】圧粉体をＣｕ溶湯中に浸漬してＣｕを含浸
させたのち焼結する特許請求の範囲第１項の製造方法。 - 【請求項３】圧粉体を仮焼結し、この仮焼結体をＣｕ溶
湯中に浸漬してＣｕを含浸させる特許請求の範囲第１項
の製造方法。 - 【請求項４】圧粉体をＣｕ粉またはＣｕ板で覆い、焼結
と同時にＣｕを圧粉体に含浸させる特許請求の範囲第１
項の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10929186A JPH0660324B2 (ja) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10929186A JPH0660324B2 (ja) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62267434A JPS62267434A (ja) | 1987-11-20 |
| JPH0660324B2 true JPH0660324B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=14506451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10929186A Expired - Lifetime JPH0660324B2 (ja) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0660324B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103862049B (zh) * | 2014-04-02 | 2016-03-23 | 四川大学 | Ni-Ti多孔材料微型零件及其烧结方法 |
| CN109822095A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-05-31 | 哈尔滨工程大学 | 形状记忆合金颗粒增强铜基复合材料及制备方法 |
-
1986
- 1986-05-13 JP JP10929186A patent/JPH0660324B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62267434A (ja) | 1987-11-20 |
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