JPH08176766A - Ｎｉ−Ｔｉ系合金の製造方法 - Google Patents
Ｎｉ−Ｔｉ系合金の製造方法Info
- Publication number
- JPH08176766A JPH08176766A JP32191694A JP32191694A JPH08176766A JP H08176766 A JPH08176766 A JP H08176766A JP 32191694 A JP32191694 A JP 32191694A JP 32191694 A JP32191694 A JP 32191694A JP H08176766 A JPH08176766 A JP H08176766A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱弾性型のマルテンサイト変態を示すＮｉ−
Ｔｉ系合金における加工の困難さの問題を解決しつつ優
れた超弾性を有するＮｉ−Ｔｉ系合金の製造方法を提供
する。 【構成】 熱弾性マルテンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ
系合金を該合金の再結晶温度以上の温度に加熱し、その
後の冷却過程における２００℃以上の温度であって、か
つ前記合金を加工するときに再結晶を生じない温度にお
いて前記加熱した合金を加工する。これに加工率２０％
未満の冷間加工を加える。次いで、再結晶を起こさない
温度で加熱処理する。
Ｔｉ系合金における加工の困難さの問題を解決しつつ優
れた超弾性を有するＮｉ−Ｔｉ系合金の製造方法を提供
する。 【構成】 熱弾性マルテンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ
系合金を該合金の再結晶温度以上の温度に加熱し、その
後の冷却過程における２００℃以上の温度であって、か
つ前記合金を加工するときに再結晶を生じない温度にお
いて前記加熱した合金を加工する。これに加工率２０％
未満の冷間加工を加える。次いで、再結晶を起こさない
温度で加熱処理する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｎｉ−Ｔｉ系超弾性合
金の製造方法に関する。
金の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、熱弾性型のマルテンサイト変態
を示すＮｉ−Ｔｉ系合金は超弾性および形状記憶効果を
示すことが知られており、これらの特性を利用して種々
の応用製品が開発されてきている。超弾性とは、母相状
態の材料に応力を負荷すると応力誘起マルテンサイト変
態を生じて、１０％程度の歪範囲の大きな変形を与えて
も除荷すると逆変態により元の形状に復する性質であ
る。
を示すＮｉ−Ｔｉ系合金は超弾性および形状記憶効果を
示すことが知られており、これらの特性を利用して種々
の応用製品が開発されてきている。超弾性とは、母相状
態の材料に応力を負荷すると応力誘起マルテンサイト変
態を生じて、１０％程度の歪範囲の大きな変形を与えて
も除荷すると逆変態により元の形状に復する性質であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような超弾性を有
するＮｉ−Ｔｉ系合金の製造方法に関しては、特公平２
−５１９７６号公報において、熱弾性型のマルテンサイ
ト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金に２０％以上の冷間加工
を加えた後、２５０℃以上の温度で再結晶を起こさせな
いで加熱処理する方法が開示されている。この方法によ
って、母相状態の材料に応力を負荷したときにすべり変
形の起きにくい加工組織とし、材料の超弾性特性を向上
するとしている。しかし、この種の合金は極めて冷間加
工性が悪いので、可能な加工度は高々２０％程度に限定
され、すべり変形を起こし難くする加工組織を均一に得
ることは困難である。
するＮｉ−Ｔｉ系合金の製造方法に関しては、特公平２
−５１９７６号公報において、熱弾性型のマルテンサイ
ト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金に２０％以上の冷間加工
を加えた後、２５０℃以上の温度で再結晶を起こさせな
いで加熱処理する方法が開示されている。この方法によ
って、母相状態の材料に応力を負荷したときにすべり変
形の起きにくい加工組織とし、材料の超弾性特性を向上
するとしている。しかし、この種の合金は極めて冷間加
工性が悪いので、可能な加工度は高々２０％程度に限定
され、すべり変形を起こし難くする加工組織を均一に得
ることは困難である。
【０００４】また、特公昭６２−２０２６号公報には、
熱弾性型のマルテンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金
を、２００℃以上の温度において再結晶を起こさせない
で温間加工する方法が開示されている。この方法によれ
ば、前記合金内にすべり変形の起きにくい加工組織が均
一に得られるとしている。材料温度を高めることによっ
て材料の加工性は向上する。しかし、特公昭６２−２０
２６号公報に開示する方法による場合には加工温度は材
料の再結晶温度以下に制限されるので、加工性はなお十
分とは言い難い。
熱弾性型のマルテンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金
を、２００℃以上の温度において再結晶を起こさせない
で温間加工する方法が開示されている。この方法によれ
ば、前記合金内にすべり変形の起きにくい加工組織が均
一に得られるとしている。材料温度を高めることによっ
て材料の加工性は向上する。しかし、特公昭６２−２０
２６号公報に開示する方法による場合には加工温度は材
料の再結晶温度以下に制限されるので、加工性はなお十
分とは言い難い。
【０００５】そこで本発明が解決しようとする課題は、
熱弾性型のマルテンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金
における加工上の問題を解決しつつ優れた超弾性を有す
るＮｉ−Ｔｉ系超弾性材料の製造方法を提供することに
ある。
熱弾性型のマルテンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金
における加工上の問題を解決しつつ優れた超弾性を有す
るＮｉ−Ｔｉ系超弾性材料の製造方法を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱弾性マルテ
ンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金を再結晶温度以上
の温度に加熱したのち引続きその冷却過程において加工
するときは、合金の加工が容易となり、しかも優れた超
弾性材料が得られるという所見にもとづくものである。
ンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金を再結晶温度以上
の温度に加熱したのち引続きその冷却過程において加工
するときは、合金の加工が容易となり、しかも優れた超
弾性材料が得られるという所見にもとづくものである。
【０００７】すなわち、前記の課題を解決するために、
本発明のＮｉ−Ｔｉ系超弾性材料の製造方法は、熱弾性
マルテンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金を、下記
、、およびの工程で処理することを特徴とす
る。 前記合金を、該合金の再結晶温度以上の温度に加熱す
る工程。 前記加熱後の冷却過程における２００℃以上の温度で
あって、かつ前記合金を加工するときに再結晶を生じな
い温度において前記加熱した合金を加工する工程。
本発明のＮｉ−Ｔｉ系超弾性材料の製造方法は、熱弾性
マルテンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金を、下記
、、およびの工程で処理することを特徴とす
る。 前記合金を、該合金の再結晶温度以上の温度に加熱す
る工程。 前記加熱後の冷却過程における２００℃以上の温度で
あって、かつ前記合金を加工するときに再結晶を生じな
い温度において前記加熱した合金を加工する工程。
【０００８】前記加工した合金に、加工率２０％未満
の冷間加工を加える工程。 前記冷間加工した合金が再結晶を生じない温度におい
て該合金を加熱処理する工程。 本発明において、合金を加熱する工程における加熱温度
は、前記合金の再結晶温度以上であって、加工組織が消
失する５６０℃以上の温度とする。好ましくはＴｉ2 Ｎ
ｉ3 、Ｔｉ3 Ｎｉ4 などの金属間化合物が十分に固溶す
る７５０℃以上とする。これによって前記合金は加工性
の優れた状態となる。
の冷間加工を加える工程。 前記冷間加工した合金が再結晶を生じない温度におい
て該合金を加熱処理する工程。 本発明において、合金を加熱する工程における加熱温度
は、前記合金の再結晶温度以上であって、加工組織が消
失する５６０℃以上の温度とする。好ましくはＴｉ2 Ｎ
ｉ3 、Ｔｉ3 Ｎｉ4 などの金属間化合物が十分に固溶す
る７５０℃以上とする。これによって前記合金は加工性
の優れた状態となる。
【０００９】合金を加工する工程における加工は、前記
加熱後の冷却過程において２００℃以上の温度で再結晶
させないで行う。これにより、前記合金の加工が容易と
なり、しかも優れた超弾性が得られる。加工温度が２０
０℃未満では合金の加工性が劣り、優れた超弾性を発揮
するのに十分な加工を加えることが困難なため加工温度
は２００℃以上とする。
加熱後の冷却過程において２００℃以上の温度で再結晶
させないで行う。これにより、前記合金の加工が容易と
なり、しかも優れた超弾性が得られる。加工温度が２０
０℃未満では合金の加工性が劣り、優れた超弾性を発揮
するのに十分な加工を加えることが困難なため加工温度
は２００℃以上とする。
【００１０】前記加工した合金にさらに冷間加工を加え
ることにより、超弾性を一層向上することができる。し
かし、前記合金に強い冷間加工を加えることは困難なの
で、冷間加工の加工率は２０％未満とする。前記加工し
た合金および前記冷間加工した合金をそれらの合金が再
結晶しない温度で加熱処理することにより、すぐれた超
弾性が得られる。加熱処理によって合金に再結晶が生じ
ると合金は軟化し、超弾性が損われるので、合金が再結
晶しない範囲で加熱処理を行う必要がある。
ることにより、超弾性を一層向上することができる。し
かし、前記合金に強い冷間加工を加えることは困難なの
で、冷間加工の加工率は２０％未満とする。前記加工し
た合金および前記冷間加工した合金をそれらの合金が再
結晶しない温度で加熱処理することにより、すぐれた超
弾性が得られる。加熱処理によって合金に再結晶が生じ
ると合金は軟化し、超弾性が損われるので、合金が再結
晶しない範囲で加熱処理を行う必要がある。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。 （実験１）５０％ａｔ％Ｎｉ−２ａｔ％Ｃｏ−Ｔｉ合金
の直径３．０ｍｍ線材をその一端から連続加熱炉に逐次
挿入して７８０℃に加熱する。炉から逐次引出した前記
線材を放冷し、表１に示す実施例１、比較例１および比
較例２の加工温度に達したときに引抜ダイスによって引
抜加工を３〜４回繰返し、線径２．０ｍｍの引抜加工材
を得た。このときの引抜加工による減面率は５６％であ
る。なお、加工温度が２００℃未満の低い温度で加工し
た比較例２では焼付きを生じるため、引抜加工を行うこ
とができなかった。また、比較例３として前記合金線材
を７８０℃に加熱後常温まで放冷し、再加熱して所定温
度としてこの温度で前記と同様に減面率５６％の引抜加
工を施した引抜加工材を用意した。これらの引抜加工材
に対して、さらに減面率１７％の冷間引抜を行って直径
１．８２ｍｍの冷間引抜材とした。前記冷間加工材を４
００℃×１ｈｒ加熱して加熱処理材を得た。
する。 （実験１）５０％ａｔ％Ｎｉ−２ａｔ％Ｃｏ−Ｔｉ合金
の直径３．０ｍｍ線材をその一端から連続加熱炉に逐次
挿入して７８０℃に加熱する。炉から逐次引出した前記
線材を放冷し、表１に示す実施例１、比較例１および比
較例２の加工温度に達したときに引抜ダイスによって引
抜加工を３〜４回繰返し、線径２．０ｍｍの引抜加工材
を得た。このときの引抜加工による減面率は５６％であ
る。なお、加工温度が２００℃未満の低い温度で加工し
た比較例２では焼付きを生じるため、引抜加工を行うこ
とができなかった。また、比較例３として前記合金線材
を７８０℃に加熱後常温まで放冷し、再加熱して所定温
度としてこの温度で前記と同様に減面率５６％の引抜加
工を施した引抜加工材を用意した。これらの引抜加工材
に対して、さらに減面率１７％の冷間引抜を行って直径
１．８２ｍｍの冷間引抜材とした。前記冷間加工材を４
００℃×１ｈｒ加熱して加熱処理材を得た。
【００１２】前記引抜加工材から金属組織試験片を切出
して金属組織を調べた。金属組織試験の結果、加工温度
が高い比較例１の金属組織試験片においては、全ての結
晶粒が再結晶を生じていた。実施例１の金属組織試験片
には加工組織のみが認められ、再結晶組織は認められな
かった。また実施例１の熱処理加工材から切出した金属
組織試験片についても金属組織を調べたが再結晶組織は
認められなかった。
して金属組織を調べた。金属組織試験の結果、加工温度
が高い比較例１の金属組織試験片においては、全ての結
晶粒が再結晶を生じていた。実施例１の金属組織試験片
には加工組織のみが認められ、再結晶組織は認められな
かった。また実施例１の熱処理加工材から切出した金属
組織試験片についても金属組織を調べたが再結晶組織は
認められなかった。
【００１３】前記加熱処理材から引張試験片を採取して
残留変形率試験に供した。残留変形率試験は、２５℃の
温度で前記引張試験片に引張荷重を加えて引張変形率５
％まで変形し、引張荷重を除去したときに生じる残留変
形率を測定して行った。その結果を表１に示す。表１よ
り、本発明の方法によれば、引抜加工が容易であり、ま
た残留変形率の少ない優れた超弾性材料が得られること
が判る。
残留変形率試験に供した。残留変形率試験は、２５℃の
温度で前記引張試験片に引張荷重を加えて引張変形率５
％まで変形し、引張荷重を除去したときに生じる残留変
形率を測定して行った。その結果を表１に示す。表１よ
り、本発明の方法によれば、引抜加工が容易であり、ま
た残留変形率の少ない優れた超弾性材料が得られること
が判る。
【００１４】
【表１】
【００１５】（実験２）実験１の実施例１と同様の工程
で加工して冷間加工による減面率１７％の冷間加工材を
得た。前記冷間加工材に、表２に示す各温度で１時間の
加熱処理を施した。加熱処理した線から金属組織試験片
および引張試験片を採取して実験１と同様にそれぞれの
試験に供した。試験結果を表２に示す。
で加工して冷間加工による減面率１７％の冷間加工材を
得た。前記冷間加工材に、表２に示す各温度で１時間の
加熱処理を施した。加熱処理した線から金属組織試験片
および引張試験片を採取して実験１と同様にそれぞれの
試験に供した。試験結果を表２に示す。
【００１６】加熱処理の温度が高くて金属組織が再結晶
組織となった比較例４では残留変形率が大きくなり、超
弾性特性が劣る。再結晶を生じない温度で加熱した実施
例２、３の場合には残留変形率が小さく、優れた超弾性
を示していることが判る。
組織となった比較例４では残留変形率が大きくなり、超
弾性特性が劣る。再結晶を生じない温度で加熱した実施
例２、３の場合には残留変形率が小さく、優れた超弾性
を示していることが判る。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、熱弾性
型のマルテンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金におけ
る加工上の問題を解決しつつ優れた超弾性を有するＮｉ
−Ｔｉ系合金の製造方法を提供することができる。
型のマルテンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金におけ
る加工上の問題を解決しつつ優れた超弾性を有するＮｉ
−Ｔｉ系合金の製造方法を提供することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 熱弾性マルテンサイト変態を示すＮｉ−
Ｔｉ系合金を、下記、、およびの工程で処理す
ることを特徴とするＮｉ−Ｔｉ系合金の製造方法。 前記合金を、該合金の再結晶温度以上の温度に加熱す
る工程。 前記加熱後の冷却過程における２００℃以上の温度で
あって、かつ前記合金を加工するときに再結晶を生じな
い温度において前記加熱した合金を加工する工程。 前記加工した合金に、加工率２０％未満の冷間加工を
加える工程。 前記冷間加工した合金が再結晶を生じない温度におい
て該合金を加熱処理する工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32191694A JPH08176766A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | Ｎｉ−Ｔｉ系合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32191694A JPH08176766A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | Ｎｉ−Ｔｉ系合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176766A true JPH08176766A (ja) | 1996-07-09 |
Family
ID=18137845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32191694A Pending JPH08176766A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | Ｎｉ−Ｔｉ系合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08176766A (ja) |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP32191694A patent/JPH08176766A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040830 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050223 |