JPH07275924A

JPH07275924A - ＴｉＰｄ系合金の伸線方法

Info

Publication number: JPH07275924A
Application number: JP8791694A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Seto; 正瀬戸
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-24

Abstract

(57)【要約】【目的】難加工材であるＴｉＰｄ系合金細線を効率よ
く製造する方法を供する。【構成】ＴｉＰｄ系合金からなる棒状線材１を加工の
容易な金属パイプ２に挿入してダイス引き伸線を行な
い、得られた線材を酸洗あるいは機械加工を行って表面
層を除去して細線を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高温作動機能を有する
ＴｉＰｄ系形状記憶合金の伸線加工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】等原子比組成近傍のＴｉＰｄ合金は、５
３０℃付近で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を示すことが知られてい
る。又、ＴｉＰｄ合金のＰｄの一部をＶ，Ｃｒ，Ｍｎ，
Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，ＷおよびＴａの１種または２種以上
の元素により置換すると、その形状回復温度が低下する
ことが知られている。このことは、ＴｉＰｄ系合金の形
状回復温度を用途に応じて５０〜５３０℃の範囲で自由
に設定できることを示している。このように、ＴｉＰｄ
系合金は、低温から高温まで幅広い温度範囲に適応でき
る形状記憶材料として非常に有望である。

【０００３】しかし、このように高温作動形状記憶材料
として有望視されているにも拘わらず、実用化され製品
化されたものは、これまでのところ見あたらない。これ
は、ＴｉＰｄ系合金が極めて加工性に乏しく、通常行わ
れているバルク材からの伸線加工によって細線を得よう
とすると、伸線加工中に線材の破断が起こり、このため
細線を得ることが困難であったからである。一般に、Ｔ
ｉＰｄ系合金の伸線加工としては、通常ダイス引き伸線
が行われているが、本合金は加工硬化が著しく、伸びも
小さいため、細線を得るためには、中間焼鈍の多数回の
繰り返しが必要である。

【０００４】従って、従来の伸線加工は、ダイス引き伸
線と中間焼鈍処理を多数回繰り返すものである。しか
し、本合金線材に中間焼鈍処理を施す毎に、線材の表面
が酸化して損傷を受けるため、伸線途中で破断すること
がしばしば見られた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、ＴｉＰｄ合金線材の伸線加工工程中、特に、中間焼
鈍工程中に生ずる表面酸化による損傷を防止して、優れ
た高温作動機能を有するＴｉＰｄ系形状記憶合金の細線
を効率よく製造する方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、Ｐｄ４５〜５１ａｔ％を含有し、残部
が実質的にＴｉよりなるＴｉＰｄ合金からなる棒状線材
を金属パイプに挿入し、金属パイプごとダイス引き伸線
するという手段を採用した。この手段によれば、金属パ
イプに装填されたＴｉＰｄ合金の棒状線材は、直接大気
に触れることがないので、中間焼鈍工程で線材表面の酸
化による損傷を受けにくい。その結果、ダイス引き伸線
の途中で破断することなく細線が得られる。しかも、従
来のＴｉＰｄ合金の中間焼鈍では、酸化を防止するた
め、Ｎ₂，Ａｒ等の不活性ガス雰囲気中で行なう必要が
あったが、本手段によれば、雰囲気にあまり気をつかう
必要がなくなる。しかも、これまで酸化が激しいため、
温間加工、熱間加工ができなかったが、酸化を防ぐこと
ができるため、温間、更には熱間加工も可能となる。し
かも、冷間加工に比べて１回あたりの伸線加工率を大き
くすることができるので、伸線効率が向上する。

【０００７】ＴｉＰｄ系合金は、酸に対する耐食性が高
いため、伸線終了後、線材表面のパイプとして使用した
金属の層を酸洗により除去することができる。更に、機
械的に仕上げ研磨することにより、表面の異種金属を除
去することができ、その結果、ＴｉＰｄ系合金細線が比
較的簡単に得られる。なお、ＴｉＰｄ系合金は、貴金属
であるＰｄを原料にしているため非常に高価である。そ
のため、表面金属パイプを除去するのに要する費用のＴ
ｉＰｄ線材に占める割合は低く、費用増の影響は少な
い。

【０００８】又、ＴｉＰｄ合金のＰｄの一部を、形状回
復温度を低下せしめる効果を有する元素によって置換し
た、ＴｉＰｄ系合金についても本発明は適用できる。

【０００９】

【作用】加工性に極めて乏しいＴｉＰｄ系合金の細線を
得る手段として、ＴｉＰｄ系合金の棒状線材を加工性の
良好な金属のパイプに挿入して伸線加工を行なう。Ｔｉ
Ｐｄ系合金線材の表面が保護された形となるので、雰囲
気に鈍感となり、中間焼鈍の繰り返しにも安定で、酸化
損傷による断線なしに伸線加工が行われる。又、ＴｉＰ
ｄ系合金自体は酸に対する耐食性が強いので、伸線終了
後に、酸洗により金属パイプの部分のみを溶かし去るこ
とができる。その後、更に機械的研磨で表面仕上げを行
なってもよい。又、伸線加工後、機械的研磨によって表
面の金属のパイプの部分を除去することもできる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例に従い説明する。

【００１１】（実施例１）図１は、本発明の一実施例で
ある。ＴｉＰｄ合金棒状線材１を金属パイプ２に挿入し
た状態を示す外観斜視図である。Ｔｉ５０ａｔ％及びＰ
ｄ５０ａｔ％の組成になるように金属Ｔｉ及び金属Ｐｄ
を秤量し、アルゴン雰囲気アーク溶解炉にて溶解し、イ
ンゴットを得た。このインゴットから切削加工により、
外径６.９ｍｍ、長さ１００ｍｍのＴｉＰｄ系合金棒状
線材１を得、この棒状線材１を内径７.０ｍｍ、外径８.
０ｍｍのＣｕパイプに挿入した。次に、Ｃｕパイプと棒
状線材の密着性を上げるためスェージング加工を行っ
た。ついで、７００℃に保持された炉中で中間焼鈍した
後、ダイスで冷間伸線を行ない、これを外径１.０ｍｍ
になるまで中間焼鈍、冷間伸線を繰り返して伸線加工を
行った。伸線後、線材を硝酸（ＨＮＯ₃）と水が１対１
の酸に浸漬し、表面のＣｕを溶解した。得られたＴｉＰ
ｄ細線は、途中で破断しておらず連続線であった。又、
ＴｉＰｄ細線の外径は平均０.７２ｍｍで、ばらつきは
±０.０４ｍｍであった。このように、途中破断するこ
となく、ＴｉＰｄ合金細線が安定して得られた。

【００１２】（実施例２）組成比が、Ｔｉ５０ａｔ％，
Ｐｄ３０ａｔ％及びＮｉ２０ａｔ％である形状記憶合金
の外径６.９ｍｍの棒状線材を実施例１と同様にして得
た。この素線をＡｌパイプに挿入し、実施例１のように
伸線加工し、外径１ｍｍの線材を得た。ＮａＯＨ水溶液
に浸漬し、表面のＡｌを溶解除去してＴｉＰｄＮｉ合金
細線を得た。ＴｉＰｄＮｉ合金細線は、途中で破断する
ことなく連続線であり、かつ細線の外径は０.６１ｍｍ
±０.０１ｍｍの線径のそろったものが得られた。得ら
れた細線を直線状に形状記憶処理し、形状記憶特性を調
査した。その結果、１５３℃で形状回復することが確認
された。

【００１３】（実施例３）組成が、Ｔｉ５０ａｔ％，Ｐ
ｄ４２ａｔ％及びＦｅ８ａｔ％である形状記憶合金の外
径６.９ｍｍの棒状線材を実施例と同様にして得た。こ
の棒状線材を内径７.０ｍｍ、外径８.０ｍｍの軟鋼パイ
プに挿入し、実施例１と同様に伸線加工し、外径２.０
ｍｍの線材を得た。この線材をセンタレス研磨機により
機械的に表面を研磨した。ＴｉＰｄＦｅ合金細線は破断
することなく連続しており、ＴｉＰｄＦｅ合金細線の外
径は、１.５７ｍｍであった。得られた細線を直線状に
形状記憶処理し、形状記憶特性を調査した。その結果、
形状回復温度が７０℃であることが確認された。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
優れた高温作動機能を有するＴｉＰｄ系合金細線を効率
よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す外観斜視図。

【符号の説明】

１（ＴｉＰｄ系合金）棒状線材２金属パイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｐｄを４５.０〜５１.０ａｔ％含有し、
残部が実質的にＴｉであるＴｉＰｄ合金からなる棒状線
材を金属パイプに封入し、該金属パイプごと伸線するこ
とを特徴とするＴｉＰｄ合金の伸線方法。
【請求項２】Ｐｄと３０ａｔ％以下のＶ，Ｃｒ，Ｍ
ｎ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｗ，Ｔａのうちの１種ま
たは２種以上の元素とを合計で４５.０〜５１.０ａｔ％
含有し、残部が実質的にＴｉであるＴｉＰｄ系合金から
なる棒状線材を金属パイプに封入し、該金属パイプごと
伸線することを特徴とするＴｉＰｄ系合金の伸線方法。
【請求項３】前記金属パイプがＦｅ系、Ｃｕ系、また
はＡｌ系金属パイプであることを特徴とする請求項１、
または２記載のＴｉＰｄ系合金の伸線方法。
【請求項４】前記金属パイプを伸線後、酸洗または、
機械的研磨のいずれかの方法により除去することを特徴
とする請求項１、２または３記載のＴｉＰｄ系合金の伸
線方法。