JPH0665742B2 - 形状記憶ＴｉＮｉＶ合金の製造方法 - Google Patents

形状記憶ＴｉＮｉＶ合金の製造方法

Info

Publication number
JPH0665742B2
JPH0665742B2 JP62002089A JP208987A JPH0665742B2 JP H0665742 B2 JPH0665742 B2 JP H0665742B2 JP 62002089 A JP62002089 A JP 62002089A JP 208987 A JP208987 A JP 208987A JP H0665742 B2 JPH0665742 B2 JP H0665742B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
tiniv
temperature
shape memory
heat treatment
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62002089A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63171844A (ja
Inventor
清 山内
正一 佐藤
秀男 高荒
Original Assignee
株式会社ト−キン
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ト−キン filed Critical 株式会社ト−キン
Priority to JP62002089A priority Critical patent/JPH0665742B2/ja
Priority to US07/142,672 priority patent/US4894100A/en
Publication of JPS63171844A publication Critical patent/JPS63171844A/ja
Publication of JPH0665742B2 publication Critical patent/JPH0665742B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/006—Resulting in heat recoverable alloys with a memory effect

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，合金変態温度において熱処理温度依存性が小
さく，且つ室温（20℃）以上で作動し，ヒステリシス
の小さい形状記憶バネ及びその製造方法に関するもので
ある。
（従来の技術） TiNi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，および擬弾性効果を示すこと
はよく知られている。
またTiNi合金に第３元素（Fe,Mn,Cr,V）を添加すると，
合金の変態温度が著しく低温側にシフトすることは既に
知られている（本間敏夫他：東北大選研彙報28（1978）
216）。更にＶ添加合金が形状記憶を示すことは，オラ
ンダ国，ヘンドリクらに報告されている（特開昭53−14
9732）。
しかし，これら第３元素添加合金の特長については不明
であり，単に形状記憶効果を示すことが知られたのみで
あった。本発明が関係するTiNiV合金についても，記載
はＶ添加による変態温度の低下,V添加によっても形状記
憶効果を示すことのみである。
TiNi合金をヒステリシスの小さい形状記憶バネとして用
いる場合，冷間加工后400〜500℃で焼鈍し，冷間の加工
組織を残すことで中間相変態を利用することが知られて
いる。また擬弾性バネについても同様な方法が採られて
いる。
これらは，家電・自動車等のアクチュエータ，等々への
実用化が進められている。
（発明が解決しようとする問題点） 形状記憶合金を用いて，ヒステリシスの小さなバネを得
ようとする場合,400〜500℃の温度で熱処理することが
必要とされる。この場合，バネの作動温度（マルテンサ
イト変態開始温度および逆変態完了温度）は，熱処理条
件（熱処理温度および熱処理時間）の影響が極めて大き
い。このため、コイリングにおけるスプリング・バック
等の成型性と，バネの作動温度の両面からの設計をする
必要があり，簡単に所要のバネを得ることはできない難
点を有していた。
本発明の目的は，室温（20℃）以上で作動する形状記
憶TiNiV合金を、熱処理温度及び熱処理時間の影響を受
けずに簡単に製造できる、形状記憶TiNiV合金の製造方
法を提供することにある。
（問題点を解決する手段と作用） 本発明によれば、NiとTiの原子パーセントの比が0.96以
上1.02未満であって、且つ、0.25〜2.0原子パーセント
のＶを含むTiNiV合金を出発原料とし、該TiNiV合金を、
冷間加工後、425〜525℃で10〜60分間熱処理して、20℃
以上の所定の変態開始温度を持つ形状記憶TiNiV合金を
得る形状記憶TiNiV合金の製造方法であって、実質的に
同じ変態開始温度を持つ形状記憶TiNiV合金が、前記熱
処理温度を425〜525℃の範囲内に選び、前記熱処理時間
を10〜60分間の範囲内に選ぶことにより、得られること
を特徴とする形状記憶TiNiV合金の製造方法が得られ
る。
従って、前記熱処理温度及び前記熱処理時間として、42
5〜525℃の範囲内及び10〜60分間の範囲内で互いに異な
った温度及び時間に設定しても、実質的に同じ変態開始
温度を持つ形状記憶TiNiV合金となる。また、前記熱処
理温度及び前記熱処理時間が、熱処理中に425〜525℃の
範囲内及び10〜60分間の範囲内で変動しても、実質的に
同じ変態開始温度を持つ形状記憶TiNiV合金が得られ
る。
このようして得られた形状記憶TiNiV合金は、成型性に
優れた室温（約20℃）以上で作動するヒステリシスの小
さな形状記憶TiNiV合金であって、本発明の製造方法に
よれば、第１図及び第２図を参照して後述するように、
425〜525℃で10〜60分間という熱処理条件の範囲内で熱
処理条件が変化しても、合金変態温度（特にマルテンサ
イト変態開始温度）がほとんど変化しないため、バネ設
計・製作が極めて容易となる。
（実施例） 以下本発明の実施例を説明する。
高周波真空溶解によって得られたTiNiV合金を温度900℃
で２時間の均一化処理后，熱間ハンマー，熱間ロールお
よび冷間伸線により径1.3mmまで加工した。その后，焼
鈍なしで径1.0mmまで冷間加工（加工率40％）して，供
試用素線を得た。溶解によって得られたTiNiV合金の組
成を表１に示す（表中に熱間・冷間の加工性の調査結果
を示している）。
得られた合金線の中で,No.2、No.3、No.4、No.9、No.10
が本発明の実施例であって、No.1、No.5、No.6、No.7、
No.8、No.11、No.12が比較例である。No.1,3,10,12の変
態温度（マルテンサイト変態開始温度）に対する熱処理
温度依存性，熱処理時間依存性を第１図および第２図に
示している。第１図には,750〜400℃の熱処理温度で各
々30分間熱処理した結果を示し，第２図には0.25〜3.0
時間の熱処理を400℃で各々行った結果を示している。
TiNi2元合金No.1,No.12は第１図より熱処理温度によっ
て，変態温度が変化することが判かる。特にNo.12に於
いてその傾向は顕著である。また第２図より,No.12は熱
処理時間によっても変態温度は顕著に変化する。このこ
とは,No.1が化学量論組成のため，時効によるTiNi3の如
き析出による効果が認められ難いのに対し,No.12は化学
量論組成からNi過剰側にずれているため前記析出効果が
現われ易いためである。
これに対しTiNiV合金No.3、No.10の変態温度は、熱処理
条件が425〜525℃で10〜60分間という範囲内で変化して
もわずか５℃以内の温度シフトにおさまり、極めて熱処
理温度・熱処理時間いずれの影響も受け難いことが第１
図、第２図よりわかる。すなわち、時効の影響を小さく
することが本発明合金で可能であることを示している。
第３図にTiNiV合金No.3,10,11の各素線をコイルバネに
して，それぞれ450℃で30分間熱処理したものの，温度
・変位変化を測定した結果を示している。各々のコイル
は外径6mm,巻数30巻とし,500グラムの定荷重下で測定さ
れた。いづれのコイルバネともほぼ同じようなヒステリ
シス（約５℃）の小さいバネであることが判かる。この
ようにTiNiV合金は，種々の変態温度を持つコイルバネ
を容易に製作することが可能である。
第４図及び第５図に、熱処理温度および熱処理時間を変
化させた時の、合金No.10の第３図に示した条件下での
ヒステリシスを測定した結果を示す。
ヒステリシスは、加熱、冷却に伴う、不感温度域であ
り、ヒステリシスは、第４図に示すとおり（Af−Ms）℃
で定義される。
第４図から明らかなように、熱処理温度が525℃を越え
るとヒステリシスは大きくなる傾向を示し、第５図から
明らかなように、熱処理時間が60分を越えるとヒステリ
シスは大きくなる。これは、加工時の冷間ひずみが、温
度および時間によって解放され、ヒステリシスを拡大さ
せることによると思われる。このため、温度を低く、時
間を短くすることが、ヒステリシスを小さくするための
好ましい条件と言えるが、コイルの成型性を考慮する
と、熱処理温度は425℃以上、熱処理時間は10分以上が
下限と思われる。
（合金組成限定理由） TiNi合金にＶ添加量を増加すると，それに伴ない変態温
度は低下傾向を示す。一方，時効効果の影響は0.5原子
パーセントのＶ添加で顕著に制御され,0.5原子パーセン
トを越えて添加しても顕著な効果は認められない。また
添加量の増加とともに，その熱間・冷間加工性は劣化の
傾向を示し，特に４原子パーセントを越えると加工性は
極めて難しくなる。よってＶ添加の最適は0.5〜1.0原子
パーセントであり，範囲は経済性，添加効果を考えると
0.25〜2.0原子パーセントである。
TiNi合金組成について,NiとTiの比を原子パーセント比
が0.96〜1.02としたのは,0.96より小さい場合（すなわ
ちNiが少ない）TiNi2元合金同様,Ti過剰の析出物の出現
が顕著となり，加工性が悪くなると同時に変態温度の上
昇が期待できないためである（即ち、Tiを増やすと、変
態温度が一般に上昇するが、NiとTiの原子パーセント比
が0.96より小さくなると、変化しない）。
他方,NiとTiの比が1.02を越える場合特願昭61−157787
に示されるように作動温度は０℃近傍となるためであ
る。
（発明の効果） 以上説明したように，本発明による形状記憶合金によれ
ば，常温（20℃）以上に於いて，顕著な形状記憶効果
を示すとともに，ヒステリシスの小さい形状記憶バネを
容易に製作できることで，アクチュエータ等々への応用
が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本文表中No.1,No.3,No.10,No.12の各試料を750
℃,550℃,500℃,450℃および400℃で30分間熱処理した
ものの，示差走査熱量計によって測定されたマルテンサ
イト変態開始温度と熱処理温度の関係を示す図，第２図
は第１図同様試料によるマルテンサイト変態開始温度と
熱処理時間を示す図（なお，熱処理は400℃で0.25hr,0.
5hr,2.0hrおよび3hr行われた），第３図は本文表中No.
3,No.10,No.11の各試料を外径6mm,巻数30巻としたコイ
ルバネを製作し,450℃で30分間の熱処理を行ったのち,5
00グラムの定荷重下で測定された温度・変位変化曲線を
示す図である。第４図及び第５図は本発明の一実施例に
よる合金（表１のNo.10）の特徴を説明するための図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高荒 秀男 宮城県仙台市郡山６丁目７番１号 東北金 属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−11636（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−14834（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−16178（ＪＰ，Ｂ２) 舟久保▲き▼康編「形状記憶合金」（昭 和59年６月７日）産業図書株式会社発行70 ページ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】NiとTiの原子パーセントの比が0.96以上1.
    02未満であって、且つ、0.25〜2.0原子パーセントのＶ
    を含むTiNiV合金を出発原料とし、該TiNiV合金を、冷間
    加工後、熱処理温度425〜525℃で熱処理時間10〜60分間
    熱処理して、20℃以上の所定の変態開始温度を持つ形状
    記憶TiNiV合金を得る形状記憶TiNiV合金の製造方法であ
    って、実質的に同じ変態開始温度を持つ形状記憶TiNiV
    合金が、前記熱処理温度を425〜525℃の範囲内に選び、
    且つ、前記熱処理時間を10〜60分間の範囲内に選ぶこと
    により、得られることを特徴とする形状記憶TiNiV合金
    の製造方法。
JP62002089A 1987-01-08 1987-01-08 形状記憶ＴｉＮｉＶ合金の製造方法 Expired - Lifetime JPH0665742B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62002089A JPH0665742B2 (ja) 1987-01-08 1987-01-08 形状記憶ＴｉＮｉＶ合金の製造方法
US07/142,672 US4894100A (en) 1987-01-08 1988-01-07 Ti-Ni-V shape memory alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62002089A JPH0665742B2 (ja) 1987-01-08 1987-01-08 形状記憶ＴｉＮｉＶ合金の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63171844A JPS63171844A (ja) 1988-07-15
JPH0665742B2 true JPH0665742B2 (ja) 1994-08-24

Family

ID=11519620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62002089A Expired - Lifetime JPH0665742B2 (ja) 1987-01-08 1987-01-08 形状記憶ＴｉＮｉＶ合金の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4894100A (ja)
JP (1) JPH0665742B2 (ja)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3141328B2 (ja) * 1990-06-07 2001-03-05 株式会社トーキン 超弾性バネ合金の製造方法
US5114504A (en) * 1990-11-05 1992-05-19 Johnson Service Company High transformation temperature shape memory alloy
US6682608B2 (en) * 1990-12-18 2004-01-27 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Superelastic guiding member
US5601539A (en) * 1993-11-03 1997-02-11 Cordis Corporation Microbore catheter having kink-resistant metallic tubing
AU3783295A (en) * 1994-11-16 1996-05-23 Advanced Cardiovascular Systems Inc. Shape memory locking mechanism for intravascular stent
US5669977A (en) * 1995-12-22 1997-09-23 Lam Research Corporation Shape memory alloy lift pins for semiconductor processing equipment
US6068623A (en) 1997-03-06 2000-05-30 Percusurge, Inc. Hollow medical wires and methods of constructing same
FR2758338B1 (fr) * 1997-01-16 1999-04-09 Memometal Ind Procede de fabrication d'une piece superelastique en alliage de nickel et de titane
US6149742A (en) * 1998-05-26 2000-11-21 Lockheed Martin Corporation Process for conditioning shape memory alloys
US6554039B1 (en) * 1998-10-28 2003-04-29 Pirelli Pneumatici S.P.A. Tire comprising bead core material having characteristics of superelasticity and shape memory
US6620192B1 (en) * 1999-03-16 2003-09-16 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Multilayer stent
WO2001039695A2 (en) * 1999-12-01 2001-06-07 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Nitinol alloy composition for vascular stents
US6602272B2 (en) * 2000-11-02 2003-08-05 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Devices configured from heat shaped, strain hardened nickel-titanium
US7976648B1 (en) 2000-11-02 2011-07-12 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Heat treatment for cold worked nitinol to impart a shape setting capability without eventually developing stress-induced martensite
US6855161B2 (en) * 2000-12-27 2005-02-15 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Radiopaque nitinol alloys for medical devices
EP1238600A1 (en) * 2001-03-08 2002-09-11 Thierry Holemans NA device using shape memory alloys and a bias element to reduce the thermal hysteresis of the phase change
US7942892B2 (en) * 2003-05-01 2011-05-17 Abbott Cardiovascular Systems Inc. Radiopaque nitinol embolic protection frame
US7455737B2 (en) * 2003-08-25 2008-11-25 Boston Scientific Scimed, Inc. Selective treatment of linear elastic materials to produce localized areas of superelasticity
US7455738B2 (en) * 2003-10-27 2008-11-25 Paracor Medical, Inc. Long fatigue life nitinol
JP4351560B2 (ja) 2004-03-05 2009-10-28 Ｎｅｃトーキン株式会社 バルーン拡張超弾性ステント
WO2005089370A2 (en) * 2004-03-16 2005-09-29 Goodis Charles J Endodontic files and obturator devices and methods of manufacturing same
JP5143342B2 (ja) 2005-05-23 2013-02-13 Ｎｅｃトーキン株式会社 自律機能性ステント
JP4737518B2 (ja) 2005-05-23 2011-08-03 Ｎｅｃトーキン株式会社 Ｔｉ−Ｎｉ−Ｎｂ合金素子
WO2007081333A1 (en) * 2006-01-12 2007-07-19 Minnesota Medical Development, Inc. Titanium molybdenum alloy guidewires
JP2013508556A (ja) * 2009-11-02 2013-03-07 サエズ スマート マテリアルズ Ｎｉ−Ｔｉ半製品及びその製造方法
US11224910B2 (en) * 2017-03-03 2022-01-18 Cook Medical Technologies Llc Method of forming a bend of a predetermined bend angle in a shape memory alloy wire and method of making a self-expanding stent

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5716178A (en) * 1980-06-30 1982-01-27 Sumitomo Metal Ind Ltd Welded structure with excellent hydrogen inducing cracking resistance and preparation thereof
US4505767A (en) * 1983-10-14 1985-03-19 Raychem Corporation Nickel/titanium/vanadium shape memory alloy
JP2603463B2 (ja) * 1986-07-01 1997-04-23 形状記憶合金技術研究組合 低温可逆形状記憶合金
JP2541802B2 (ja) * 1986-07-07 1996-10-09 株式会社トーキン 形状記憶ＴｉＮｉＶ合金及びその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
舟久保▲き▼康編「形状記憶合金」（昭和５９年６月７日）産業図書株式会社発行７０ページ

Also Published As

Publication number Publication date
US4894100A (en) 1990-01-16
JPS63171844A (ja) 1988-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0665742B2 (ja) 形状記憶ＴｉＮｉＶ合金の製造方法
US5951793A (en) Ni-Ti-Pd superelastic alloy material, its manufacturing method, and orthodontic archwire made of this alloy material
JPH0543969A (ja) 高変態温度形状記憶合金
EP0176272A1 (en) Shape memory alloy and method for producing the same
JPWO2018047787A1 (ja) Ｆｅ基形状記憶合金材及びその製造方法
JP2541802B2 (ja) 形状記憶ＴｉＮｉＶ合金及びその製造方法
KR100380629B1 (ko) 전열선용 철-크롬-알루미늄계 합금
JP3379767B2 (ja) ＮｉＴｉ系超弾性材料の製造方法
JPS63235444A (ja) ＴｉＮｉＡｌ基形状記憶合金とその製造方法
JP3271329B2 (ja) 形状記憶合金
EP0088604A2 (en) Nickel/titanium/copper shape memory alloys
JP2732525B2 (ja) 形状記憶合金の製造方法
JP2573507B2 (ja) 形状記憶合金及びその製造方法
JP2724815B2 (ja) 形状記憶合金コイルばね及びその製造方法
JPH108168A (ja) 加工性の改善されたＮｉ−Ｔｉ−Ｚｒ（Ｈｆ）系形状記憶合金
JP2603463B2 (ja) 低温可逆形状記憶合金
JPH0238547A (ja) Ｔｉ−Ｎｉ系形状記憶合金の製造方法
JP4017892B2 (ja) 高い振動減衰性能を有する合金の製造法
JPH059686A (ja) ＮｉＴｉ系形状記憶合金の製造方法
JP2003138330A (ja) 銅系合金及びその製造方法
JPH09118967A (ja) コイルばね用ＮｉＴｉ系形状記憶合金の製造方法
JPH01268835A (ja) 超弾性合金材料及び超弾性素子
JPS61106740A (ja) 可逆形状記憶効果を有するＴｉ−Ｎｉ系合金およびその製造方法
JP2547200B2 (ja) ＮｉＴｉ系形状記憶合金コイルばねの製造法
JPS61106746A (ja) 鉄系形状記憶合金

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term