JPH0860275A - Ｔｉ−Ｎｉ系金属細線及びその製造方法 - Google Patents
Ｔｉ−Ｎｉ系金属細線及びその製造方法Info
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- JPH0860275A JPH0860275A JP19942994A JP19942994A JPH0860275A JP H0860275 A JPH0860275 A JP H0860275A JP 19942994 A JP19942994 A JP 19942994A JP 19942994 A JP19942994 A JP 19942994A JP H0860275 A JPH0860275 A JP H0860275A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 形状記憶特性や超弾性特性を示し、かつ優れ
た伸線加工性を有するＴｉ−Ｎｉ系金属細線及びその製
造方法を提供する。 【構成】 熱弾性型マルテンサイト変態を示すＴｉ−Ｎ
ｉ系の合金組成からなり、酸素含有量が６００ｐｐｍ以
下であることを特徴とするＴｉ−Ｎｉ系金属細線。
た伸線加工性を有するＴｉ−Ｎｉ系金属細線及びその製
造方法を提供する。 【構成】 熱弾性型マルテンサイト変態を示すＴｉ−Ｎ
ｉ系の合金組成からなり、酸素含有量が６００ｐｐｍ以
下であることを特徴とするＴｉ−Ｎｉ系金属細線。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、形状記憶特性や超弾性
特性を示し、かつ優れた伸線加工性を有するＴｉ−Ｎｉ
系金属細線及びその製造方法に関するものである。
特性を示し、かつ優れた伸線加工性を有するＴｉ−Ｎｉ
系金属細線及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、難加工性のＴｉ−Ｎｉ系合金
をノズルから噴出させて、冷媒中で冷却固化させること
により、形状記憶特性を示すＴｉ−Ｎｉ系金属細線が作
製されている。例えば、特開平２−２７５２８６号公報
には、黒鉛製のノズルを用いることにより溶湯とノズル
との反応を抑制し、溶湯を冷媒中で冷却固化させること
により、良好な変態点や優れた機械的特性を有するＴｉ
−Ｎｉ系合金細線を製造する方法が開示されている。ま
た、特開平２−１７５０５５号公報には、溶融したＴｉ
−Ｎｉ系合金をシリコンオイル類を含む冷媒流体中に噴
出して凝固させることにより、溶湯と冷媒との反応を抑
制し、連続性に優れ、形状記憶特性を有するＴｉ−Ｎｉ
系合金細線を製造する方法が開示されている。
をノズルから噴出させて、冷媒中で冷却固化させること
により、形状記憶特性を示すＴｉ−Ｎｉ系金属細線が作
製されている。例えば、特開平２−２７５２８６号公報
には、黒鉛製のノズルを用いることにより溶湯とノズル
との反応を抑制し、溶湯を冷媒中で冷却固化させること
により、良好な変態点や優れた機械的特性を有するＴｉ
−Ｎｉ系合金細線を製造する方法が開示されている。ま
た、特開平２−１７５０５５号公報には、溶融したＴｉ
−Ｎｉ系合金をシリコンオイル類を含む冷媒流体中に噴
出して凝固させることにより、溶湯と冷媒との反応を抑
制し、連続性に優れ、形状記憶特性を有するＴｉ−Ｎｉ
系合金細線を製造する方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らが上記の特開平２−２７５２８６号公報の開示に従
い、紡糸ノズルには黒鉛を、冷媒には水を用いて、回転
液中紡糸法によりＴｉ−Ｎｉ系急冷凝固細線を作製した
ところ、作製された細線は、形状記憶特性は示すものの
伸線加工が困難であり、減面率７〜１０％のダイヤモン
ドダイスを複数枚用いて冷間伸線を行ったところ、加工
時に切断が頻繁に生じることが判明した。
者らが上記の特開平２−２７５２８６号公報の開示に従
い、紡糸ノズルには黒鉛を、冷媒には水を用いて、回転
液中紡糸法によりＴｉ−Ｎｉ系急冷凝固細線を作製した
ところ、作製された細線は、形状記憶特性は示すものの
伸線加工が困難であり、減面率７〜１０％のダイヤモン
ドダイスを複数枚用いて冷間伸線を行ったところ、加工
時に切断が頻繁に生じることが判明した。
【０００４】また、特開平２−１７５０５５号公報の記
載に従い、紡糸ノズルには石英を、冷媒にはシリコンオ
イルを用いて、回転液中紡糸法によりＴｉ−Ｎｉ系急冷
凝固細線を作製したところ、この細線も、形状記憶特性
は示すものの伸線加工が困難であり、冷間伸線時に切断
が頻繁に生じることが判明した。さらに、紡糸ノズルに
黒鉛を用い、冷媒にシリコンオイルを用いて回転液中紡
糸法によりＴｉ−Ｎｉ系急冷凝固細線を作製しても、冷
間伸線時に切断が頻繁に生じる伸線加工性の悪いＴｉ−
Ｎｉ系急冷凝固細線であった。本発明は、形状記憶特性
や超弾性特性を示し、かつ優れた伸線加工性を有するＴ
ｉ−Ｎｉ系金属細線及びその製造方法を提供することを
目的とするものである。
載に従い、紡糸ノズルには石英を、冷媒にはシリコンオ
イルを用いて、回転液中紡糸法によりＴｉ−Ｎｉ系急冷
凝固細線を作製したところ、この細線も、形状記憶特性
は示すものの伸線加工が困難であり、冷間伸線時に切断
が頻繁に生じることが判明した。さらに、紡糸ノズルに
黒鉛を用い、冷媒にシリコンオイルを用いて回転液中紡
糸法によりＴｉ−Ｎｉ系急冷凝固細線を作製しても、冷
間伸線時に切断が頻繁に生じる伸線加工性の悪いＴｉ−
Ｎｉ系急冷凝固細線であった。本発明は、形状記憶特性
や超弾性特性を示し、かつ優れた伸線加工性を有するＴ
ｉ−Ｎｉ系金属細線及びその製造方法を提供することを
目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を解決するために鋭意検討の結果、Ｔｉ−Ｎｉ系
金属細線の酸素含有量を低減させることにより、細線の
伸線加工性を顕著に向上させることができるという事実
を見出し、本発明に到達した。すなわち、第一の発明
は、熱弾性型マルテンサイト変態を示すＴｉ−Ｎｉ系の
合金組成からなり、酸素含有量が６００ｐｐｍ以下であ
ることを特徴とするＴｉ−Ｎｉ系金属細線を要旨とする
ものである。また、第二の発明は、Ｔｉ−Ｎｉ系母合金
を溶解させて溶融金属となし、その溶融金属をノズルか
ら噴出させ、冷媒中で冷却固化させて熱弾性型マルテン
サイト変態を示すＴｉ−Ｎｉ系金属細線を製造するに際
し、Ｔｉ−Ｎｉ系母合金として酸素含有量が６００ｐｐ
ｍ以下であるＴｉ−Ｎｉ系母合金を用い、冷媒としてオ
イルを用いることを特徴とする請求項１記載のＴｉ−Ｎ
ｉ系金属細線の製造方法を要旨とするものである。
な課題を解決するために鋭意検討の結果、Ｔｉ−Ｎｉ系
金属細線の酸素含有量を低減させることにより、細線の
伸線加工性を顕著に向上させることができるという事実
を見出し、本発明に到達した。すなわち、第一の発明
は、熱弾性型マルテンサイト変態を示すＴｉ−Ｎｉ系の
合金組成からなり、酸素含有量が６００ｐｐｍ以下であ
ることを特徴とするＴｉ−Ｎｉ系金属細線を要旨とする
ものである。また、第二の発明は、Ｔｉ−Ｎｉ系母合金
を溶解させて溶融金属となし、その溶融金属をノズルか
ら噴出させ、冷媒中で冷却固化させて熱弾性型マルテン
サイト変態を示すＴｉ−Ｎｉ系金属細線を製造するに際
し、Ｔｉ−Ｎｉ系母合金として酸素含有量が６００ｐｐ
ｍ以下であるＴｉ−Ｎｉ系母合金を用い、冷媒としてオ
イルを用いることを特徴とする請求項１記載のＴｉ−Ｎ
ｉ系金属細線の製造方法を要旨とするものである。
【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
Ｔｉ−Ｎｉ系金属細線においては、優れた伸線加工性を
有するために、酸素含有量が６００ｐｐｍ以下であるこ
とが必要であり、好ましくは、酸素含有量が４５０ｐｐ
ｍ以下であり、さらに好ましくは、３５０ｐｐｍ以下で
ある。Ｔｉ−Ｎｉ系金属細線において、酸素は、細線表
面の酸化皮膜（酸化物）及び細線内部の固溶酸素あるい
は酸化物として含有されるが、酸素含有量が６００ｐｐ
ｍより多くなると、金属細線の伸線加工性が極端に低下
し、冷間伸線工程において減面率５〜１０％のダイスを
用いて連続的に伸線加工を行うことが困難になり、伸線
時に切断が頻繁に発生するようになる。なお、金属中の
酸素含有量については、黒鉛ルツボを用いる不活性ガス
融解法（いわゆるガス分析法）により定量できることが
知られているが、本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線中やＴ
ｉ−Ｎｉ系母合金中の酸素含有量についても、Ｎｉ金属
浴を利用した黒鉛ルツボを用いる不活性ガス融解法によ
り定量化が可能である。
Ｔｉ−Ｎｉ系金属細線においては、優れた伸線加工性を
有するために、酸素含有量が６００ｐｐｍ以下であるこ
とが必要であり、好ましくは、酸素含有量が４５０ｐｐ
ｍ以下であり、さらに好ましくは、３５０ｐｐｍ以下で
ある。Ｔｉ−Ｎｉ系金属細線において、酸素は、細線表
面の酸化皮膜（酸化物）及び細線内部の固溶酸素あるい
は酸化物として含有されるが、酸素含有量が６００ｐｐ
ｍより多くなると、金属細線の伸線加工性が極端に低下
し、冷間伸線工程において減面率５〜１０％のダイスを
用いて連続的に伸線加工を行うことが困難になり、伸線
時に切断が頻繁に発生するようになる。なお、金属中の
酸素含有量については、黒鉛ルツボを用いる不活性ガス
融解法（いわゆるガス分析法）により定量できることが
知られているが、本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線中やＴ
ｉ−Ｎｉ系母合金中の酸素含有量についても、Ｎｉ金属
浴を利用した黒鉛ルツボを用いる不活性ガス融解法によ
り定量化が可能である。
【０００７】また、本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線の合
金組成としては、熱弾性型マルテンサイト変態を示すＴ
ｉ−Ｎｉ系合金であれば、特に限定されるものではない
が、Ｎｉの含有量が４５〜５５原子％であるＴｉ−Ｎｉ
系合金又はこの合金中にＦｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、
Ｚｒの群から選ばれる１種又は２種以上の元素が合計で
５原子％以下含有する合金、あるいは、Ｎｉの含有量が
３０〜５０原子％、Ｃｕの含有量が０〜２０原子％であ
るＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金であることが好ましい。また、
さらに好ましくは、Ｎｉの含有量が４９．５〜５１．５
原子％であるＴｉ−Ｎｉ系合金又はこの合金中にＦｅ、
Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒの群から選ばれる１種又は
２種以上の元素が合計で２原子％以下含有した合金、あ
るいは、Ｎｉの含有量が３５〜５０原子％、Ｃｕの含有
量が０〜１５原子％であるＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金があげ
られる。さらに、本発明においては、前記の合金に０．
５原子％以下のＣが含有されていても、優れた伸線加工
性を有する、本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線を得ること
ができる。
金組成としては、熱弾性型マルテンサイト変態を示すＴ
ｉ−Ｎｉ系合金であれば、特に限定されるものではない
が、Ｎｉの含有量が４５〜５５原子％であるＴｉ−Ｎｉ
系合金又はこの合金中にＦｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、
Ｚｒの群から選ばれる１種又は２種以上の元素が合計で
５原子％以下含有する合金、あるいは、Ｎｉの含有量が
３０〜５０原子％、Ｃｕの含有量が０〜２０原子％であ
るＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金であることが好ましい。また、
さらに好ましくは、Ｎｉの含有量が４９．５〜５１．５
原子％であるＴｉ−Ｎｉ系合金又はこの合金中にＦｅ、
Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒの群から選ばれる１種又は
２種以上の元素が合計で２原子％以下含有した合金、あ
るいは、Ｎｉの含有量が３５〜５０原子％、Ｃｕの含有
量が０〜１５原子％であるＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ合金があげ
られる。さらに、本発明においては、前記の合金に０．
５原子％以下のＣが含有されていても、優れた伸線加工
性を有する、本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線を得ること
ができる。
【０００８】本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線は、急冷凝
固状態及び種々の加工熱処理を受けた状態において熱弾
性型マルテンサイト変態を示すＴｉ−Ｎｉ系金属細線で
あり、断面が実質的に円形で、急冷凝固状態において形
状記憶特性又は超弾性特性を示し、冷間伸線後に２００
〜７００℃において１〜６０分間熱処理された状態にお
いても形状記憶特性又は超弾性特性を示すものである。
また、本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線は、優れた伸線加
工性を有するため、減面率５〜１０％のダイスを用いて
ほとんど切断することなしに冷間で伸線加工が可能であ
り、複数のダイスを用いて５０％以上の減面率まで冷間
伸線加工を容易に行うことができる。
固状態及び種々の加工熱処理を受けた状態において熱弾
性型マルテンサイト変態を示すＴｉ−Ｎｉ系金属細線で
あり、断面が実質的に円形で、急冷凝固状態において形
状記憶特性又は超弾性特性を示し、冷間伸線後に２００
〜７００℃において１〜６０分間熱処理された状態にお
いても形状記憶特性又は超弾性特性を示すものである。
また、本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線は、優れた伸線加
工性を有するため、減面率５〜１０％のダイスを用いて
ほとんど切断することなしに冷間で伸線加工が可能であ
り、複数のダイスを用いて５０％以上の減面率まで冷間
伸線加工を容易に行うことができる。
【０００９】さらに、本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線の
線径としては、２００μｍ以下であることが好ましく、
１４０μｍ以下であることがより好ましい。線径が２０
０μｍより大きくなると、急冷凝固細線として線径斑が
大きくなり、伸線加工時に、線径斑による応力集中のた
め、切断が生じる傾向が強くなる。
線径としては、２００μｍ以下であることが好ましく、
１４０μｍ以下であることがより好ましい。線径が２０
０μｍより大きくなると、急冷凝固細線として線径斑が
大きくなり、伸線加工時に、線径斑による応力集中のた
め、切断が生じる傾向が強くなる。
【００１０】本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線を製造する
には、Ｔｉ−Ｎｉ系母合金を溶解させて溶融金属とな
し、その溶融金属をノズルから噴出させ、冷媒中で冷却
固化させてＴｉ−Ｎｉ系金属細線を製造するに際し、Ｔ
ｉ−Ｎｉ系母合金として酸素含有量が６００ｐｐｍ以下
であるＴｉ−Ｎｉ系母合金を用いることが必要であり、
酸素含有量が４５０ｐｐｍ以下、さらには、酸素含有量
が３５０ｐｐｍ以下のＴｉ−Ｎｉ系母合金を用いること
が好ましい。
には、Ｔｉ−Ｎｉ系母合金を溶解させて溶融金属とな
し、その溶融金属をノズルから噴出させ、冷媒中で冷却
固化させてＴｉ−Ｎｉ系金属細線を製造するに際し、Ｔ
ｉ−Ｎｉ系母合金として酸素含有量が６００ｐｐｍ以下
であるＴｉ−Ｎｉ系母合金を用いることが必要であり、
酸素含有量が４５０ｐｐｍ以下、さらには、酸素含有量
が３５０ｐｐｍ以下のＴｉ−Ｎｉ系母合金を用いること
が好ましい。
【００１１】Ｔｉ−Ｎｉ系母合金の酸素含有量が６００
ｐｐｍより多くなると、作製した金属細線の酸素含有量
も６００ｐｐｍより多くなるため、金属細線の伸線加工
性が極端に低下し、冷間伸線工程において、減面率５〜
１０％のダイスを用いて連続的に伸線加工を行うことが
困難になり、伸線時に切断が頻繁に発生するようにな
る。また、母合金の酸素含有量が６００ｐｐｍ以下であ
れば、種々の作製法により合金化されたＴｉ−Ｎｉ系母
合金を用いることができる。例えば、酸素含有量が合計
で６００ｐｐｍ以下であるように所望の合金組成に秤量
した合金原料を、不活性雰囲気中においてのアーク溶解
法又は黒鉛ルツボを用いた高周波誘導溶解法によって、
本発明に用いられるＴｉ−Ｎｉ系母合金を作製すること
ができる。
ｐｐｍより多くなると、作製した金属細線の酸素含有量
も６００ｐｐｍより多くなるため、金属細線の伸線加工
性が極端に低下し、冷間伸線工程において、減面率５〜
１０％のダイスを用いて連続的に伸線加工を行うことが
困難になり、伸線時に切断が頻繁に発生するようにな
る。また、母合金の酸素含有量が６００ｐｐｍ以下であ
れば、種々の作製法により合金化されたＴｉ−Ｎｉ系母
合金を用いることができる。例えば、酸素含有量が合計
で６００ｐｐｍ以下であるように所望の合金組成に秤量
した合金原料を、不活性雰囲気中においてのアーク溶解
法又は黒鉛ルツボを用いた高周波誘導溶解法によって、
本発明に用いられるＴｉ−Ｎｉ系母合金を作製すること
ができる。
【００１２】さらに、本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線の
製造に用いられる冷媒としては、非水溶液系の冷媒であ
るオイルを用いることが必要であり、そのオイルとして
は、粘性が１００ｃｓｔ以下の各種鉱物油、焼き入れオ
イル、エステル系オイル、各種シリコンオイルがあげら
れる。なかでも、ジメチルシリコンオイルやメチルフェ
ニルシリコンオイル等のシリコンオイルを用いることが
好ましい。
製造に用いられる冷媒としては、非水溶液系の冷媒であ
るオイルを用いることが必要であり、そのオイルとして
は、粘性が１００ｃｓｔ以下の各種鉱物油、焼き入れオ
イル、エステル系オイル、各種シリコンオイルがあげら
れる。なかでも、ジメチルシリコンオイルやメチルフェ
ニルシリコンオイル等のシリコンオイルを用いることが
好ましい。
【００１３】また、本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線の製
造に際して、Ｔｉ−Ｎｉ系母合金を溶解させて溶融金属
となし、その溶融金属をノズルから噴出させるが、その
ノズルとして、黒鉛、炭化珪素、窒化ホウ素や窒化珪素
などの非酸化物系の材料からなるノズルを用いることが
望ましい。また、ノズルの孔径としては、０．０５〜
０．３ｍｍであることが好ましく、より好ましくは、
０．０８〜０．１５ｍｍである。
造に際して、Ｔｉ−Ｎｉ系母合金を溶解させて溶融金属
となし、その溶融金属をノズルから噴出させるが、その
ノズルとして、黒鉛、炭化珪素、窒化ホウ素や窒化珪素
などの非酸化物系の材料からなるノズルを用いることが
望ましい。また、ノズルの孔径としては、０．０５〜
０．３ｍｍであることが好ましく、より好ましくは、
０．０８〜０．１５ｍｍである。
【００１４】また、本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線を製
造する工業的な方法として、例えば、特開昭５６−１６
５０１５号公報に開示された回転液中紡糸法や、特開昭
５８−１７３０５９号公報に開示されたベルトコンベア
ー法を用いることができる。回転液中紡糸法とは、回転
するドラムの内壁に遠心力で保持された冷媒中に、アル
ゴンなどのガス圧によりノズルから溶融金属を噴出さ
せ、この溶融を冷却固化させてアモルファス金属細線や
結晶質金属細線などを製造する方法である。また、ベル
トコンベアー法とは、ベルトコンベアー上を移動する整
流された冷媒中に、アルゴンなどのガス圧によりノズル
から溶融金属を噴出させ、この溶融金属を冷却固化させ
てアモルファス金属細線や結晶質金属細線などを製造す
る方法である。
造する工業的な方法として、例えば、特開昭５６−１６
５０１５号公報に開示された回転液中紡糸法や、特開昭
５８−１７３０５９号公報に開示されたベルトコンベア
ー法を用いることができる。回転液中紡糸法とは、回転
するドラムの内壁に遠心力で保持された冷媒中に、アル
ゴンなどのガス圧によりノズルから溶融金属を噴出さ
せ、この溶融を冷却固化させてアモルファス金属細線や
結晶質金属細線などを製造する方法である。また、ベル
トコンベアー法とは、ベルトコンベアー上を移動する整
流された冷媒中に、アルゴンなどのガス圧によりノズル
から溶融金属を噴出させ、この溶融金属を冷却固化させ
てアモルファス金属細線や結晶質金属細線などを製造す
る方法である。
【００１５】例えば、回転液中紡糸法を用いて本発明の
Ｔｉ−Ｎｉ系金属細線を製造する場合、溶融金属の入射
角を３０〜６５度、ドラムの周速度を７〜１５ｍ／ｓｅ
ｃ、オイル冷媒の液深を１５〜４０ｍｍとすることによ
り、連続したＴｉ−Ｎｉ系金属細線を製造することがで
きる。さらに、上記の製造方法において、ノズル先端と
冷媒との距離を３〜１５ｍｍ程度にすることが望まし
く、また、このノズル先端と冷媒との間を不活性ガスで
満たしてやることが望ましい。このようにすることによ
り、溶融金属を安定して噴出させ、連続したＴｉ−Ｎｉ
系金属細線を容易に製造することができる。
Ｔｉ−Ｎｉ系金属細線を製造する場合、溶融金属の入射
角を３０〜６５度、ドラムの周速度を７〜１５ｍ／ｓｅ
ｃ、オイル冷媒の液深を１５〜４０ｍｍとすることによ
り、連続したＴｉ−Ｎｉ系金属細線を製造することがで
きる。さらに、上記の製造方法において、ノズル先端と
冷媒との距離を３〜１５ｍｍ程度にすることが望まし
く、また、このノズル先端と冷媒との間を不活性ガスで
満たしてやることが望ましい。このようにすることによ
り、溶融金属を安定して噴出させ、連続したＴｉ−Ｎｉ
系金属細線を容易に製造することができる。
【００１６】
【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例によって具
体的に説明する。 実施例１ 高周波誘導溶解法により、黒鉛ルツボを用いて作製され
た、酸素含有量が４３０ｐｐｍで、合金組成がＴｉ49.9
Ｎｉ50.1（数字は原子％を示す）であるＴｉ−Ｎｉ系母
合金５０ｇを、直径が１３０μｍのノズル孔を有する黒
鉛ノズル中で高周波誘導加熱により溶解した後、この溶
融金属を、３４０ｒｐｍの速度で回転する直径５００ｍ
ｍのドラム内壁に遠心力によって形成された、液深１５
ｍｍ、粘性１０ｃｓｔのジメチルシリコンオイルＵＴＮ
−９０１（竹本油脂社製）の冷媒中に入射角５０度で噴
出させて、Ｔｉ−Ｎｉ系急冷凝固細線を作製した。ここ
で、ノズル先端とシリコンオイル表面との間隔を３ｍｍ
とし、この間をＡｒガスで満たした。さらに、溶融金属
の噴出温度は１４００℃で、黒鉛ノズルよりＡｒガスを
用いて４．５ｋｇ／ｃｍ2 の加圧下で噴出させた。この
方法により得られた急冷凝固細線の線径は１２８μｍで
あり、長さは５８０ｍであった。
体的に説明する。 実施例１ 高周波誘導溶解法により、黒鉛ルツボを用いて作製され
た、酸素含有量が４３０ｐｐｍで、合金組成がＴｉ49.9
Ｎｉ50.1（数字は原子％を示す）であるＴｉ−Ｎｉ系母
合金５０ｇを、直径が１３０μｍのノズル孔を有する黒
鉛ノズル中で高周波誘導加熱により溶解した後、この溶
融金属を、３４０ｒｐｍの速度で回転する直径５００ｍ
ｍのドラム内壁に遠心力によって形成された、液深１５
ｍｍ、粘性１０ｃｓｔのジメチルシリコンオイルＵＴＮ
−９０１（竹本油脂社製）の冷媒中に入射角５０度で噴
出させて、Ｔｉ−Ｎｉ系急冷凝固細線を作製した。ここ
で、ノズル先端とシリコンオイル表面との間隔を３ｍｍ
とし、この間をＡｒガスで満たした。さらに、溶融金属
の噴出温度は１４００℃で、黒鉛ノズルよりＡｒガスを
用いて４．５ｋｇ／ｃｍ2 の加圧下で噴出させた。この
方法により得られた急冷凝固細線の線径は１２８μｍで
あり、長さは５８０ｍであった。
【００１７】得られた急冷凝固細線の酸素含有量を、Ｎ
ｉ金属浴を利用した酸素窒素分析器ＥＭＧＡ−２２００
（堀場製作所社製）により測定した結果、４４５ｐｐｍ
ｍであった。また、得られた急冷凝固細線の変態特性を
示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定したところ、マ
ルテンサイト変態を開始する温度（Ｍｓ）及びマルテン
サイト変態を終了する温度（Ｍｆ）は、それぞれ１８
℃、−１６℃であり、逆変態を開始する温度（Ａｓ）及
び逆変態を終了する温度（Ａｆ）は、それぞれ２７℃、
６９℃で、熱弾性型のマルテンサイト変態を示すことが
確認された。
ｉ金属浴を利用した酸素窒素分析器ＥＭＧＡ−２２００
（堀場製作所社製）により測定した結果、４４５ｐｐｍ
ｍであった。また、得られた急冷凝固細線の変態特性を
示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定したところ、マ
ルテンサイト変態を開始する温度（Ｍｓ）及びマルテン
サイト変態を終了する温度（Ｍｆ）は、それぞれ１８
℃、−１６℃であり、逆変態を開始する温度（Ａｓ）及
び逆変態を終了する温度（Ａｆ）は、それぞれ２７℃、
６９℃で、熱弾性型のマルテンサイト変態を示すことが
確認された。
【００１８】次に、作製した急冷凝固細線を、減面率が
１０％のダイスを複数枚用いて冷間伸線を行った結果、
急冷凝固細線１００ｍを減面率５０％まで伸線するのに
際し、切断が生じたのは１回のみであった。また、減面
率５０％まで伸線加工された細線を、Ａｒガス中で７０
０℃において３０分熱処理を行ったところ、良好な形状
記憶特性を示した。さらに、Ａｒガス中で４００℃にお
いて３０分熱処理を行ったところ、良好な超弾性特性を
示した。
１０％のダイスを複数枚用いて冷間伸線を行った結果、
急冷凝固細線１００ｍを減面率５０％まで伸線するのに
際し、切断が生じたのは１回のみであった。また、減面
率５０％まで伸線加工された細線を、Ａｒガス中で７０
０℃において３０分熱処理を行ったところ、良好な形状
記憶特性を示した。さらに、Ａｒガス中で４００℃にお
いて３０分熱処理を行ったところ、良好な超弾性特性を
示した。
【００１９】実施例２〜１８ 表１に示す各組成を有し、酸素含有量が６００ｐｐｍ以
下のＴｉ−Ｎｉ系母合金をアーク溶解法によりＡｒガス
中で作製した点以外は、実施例１と同様の条件下でＴｉ
−Ｎｉ系急冷凝固細線を作製した。酸素含有量は、Ｎｉ
金属浴を利用した酸素窒素分析器ＥＭＧＡ−２２００
（堀場製作所社製）により測定し、変態特性は、示差走
査熱量分析（ＤＳＣ）により測定した。また、伸線加工
性は、実施例１と同様に、急冷凝固細線１００ｍを室温
で減面率５０％まで伸線加工を施した際の切断数を求め
て検討した。表１に、実施例２〜１８で用いられた各母
合金の合金組成、各母合金及び各急冷凝固細線の酸素含
有量、伸線時の切断数及び変態特性を示す。
下のＴｉ−Ｎｉ系母合金をアーク溶解法によりＡｒガス
中で作製した点以外は、実施例１と同様の条件下でＴｉ
−Ｎｉ系急冷凝固細線を作製した。酸素含有量は、Ｎｉ
金属浴を利用した酸素窒素分析器ＥＭＧＡ−２２００
（堀場製作所社製）により測定し、変態特性は、示差走
査熱量分析（ＤＳＣ）により測定した。また、伸線加工
性は、実施例１と同様に、急冷凝固細線１００ｍを室温
で減面率５０％まで伸線加工を施した際の切断数を求め
て検討した。表１に、実施例２〜１８で用いられた各母
合金の合金組成、各母合金及び各急冷凝固細線の酸素含
有量、伸線時の切断数及び変態特性を示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】実施例１の結果と表１の結果より明らかな
ように、酸素含有量が６００ｐｐｍ以下で良好な熱弾性
型マルテンサイト変態を示す実施例１〜１８のＴｉ−Ｎ
ｉ系金属細線は、減面率５０％までの冷間伸線工程にお
いて切断がほとんど生じない優れた伸線加工性を有する
細線であった。
ように、酸素含有量が６００ｐｐｍ以下で良好な熱弾性
型マルテンサイト変態を示す実施例１〜１８のＴｉ−Ｎ
ｉ系金属細線は、減面率５０％までの冷間伸線工程にお
いて切断がほとんど生じない優れた伸線加工性を有する
細線であった。
【００２２】比較例１〜１０ 表２に示す各組成を有し、酸素含有量が６００ｐｐｍを
越えるＴｉ−Ｎｉ系母合金を、アーク溶解法によりＡｒ
ガス中で作製した点以外は、実施例１と同様の条件下で
Ｔｉ−Ｎｉ系急冷凝固細線を作製した。表２に、比較例
１〜１０で用いられた各母合金の合金組成、各母合金及
び各急冷凝固細線の酸素含有量、伸線時の切断数及び変
態特性を示す。
越えるＴｉ−Ｎｉ系母合金を、アーク溶解法によりＡｒ
ガス中で作製した点以外は、実施例１と同様の条件下で
Ｔｉ−Ｎｉ系急冷凝固細線を作製した。表２に、比較例
１〜１０で用いられた各母合金の合金組成、各母合金及
び各急冷凝固細線の酸素含有量、伸線時の切断数及び変
態特性を示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】表２の結果より明らかなように、酸素含有
量が６００ｐｐｍを越えるＴｉ−Ｎｉ系母合金を用いて
作製されたＴｉ−Ｎｉ系急冷凝固細線の酸素含有量は６
００ｐｐｍより多くなり、急冷状態において熱弾性型の
マルテンサイト変態は示すものの、減面率５０％までの
冷間伸線工程において切断が頻繁に生じる伸線加工性の
悪い細線であった。
量が６００ｐｐｍを越えるＴｉ−Ｎｉ系母合金を用いて
作製されたＴｉ−Ｎｉ系急冷凝固細線の酸素含有量は６
００ｐｐｍより多くなり、急冷状態において熱弾性型の
マルテンサイト変態は示すものの、減面率５０％までの
冷間伸線工程において切断が頻繁に生じる伸線加工性の
悪い細線であった。
【００２５】実施例１９ 冷媒として、粘性が４０ｃｓｔのテトラメチル・テトラ
フェニル・トリシロキサン（メチルフェニルシリコンオ
イル）（東レ・ダウコーニング社製）を用いた点以外
は、実施例１と同様にして合金組成がＴｉ49.9Ｎｉ50.1
（数字は原子％を示す）の金属細線の製造を行った。得
られた急冷凝固細線の酸素含有量は４３７ｐｐｍであ
り、急冷凝固細線の変態特性を示差走査熱量分析（ＤＳ
Ｃ）により測定したところ、Ｍｓ及びＭｆは、それぞれ
１６℃、−１９℃であり、Ａｓ及びＡｆは、それぞれ２
５℃及び６８℃で、熱弾性型のマルテンサイト変態を示
すことが確認された。また、作製した急冷凝固細線を減
面率が１０％のダイスを複数枚用いて冷間伸線を行った
結果、急冷凝固細線１００ｍを減面率５０％まで伸線す
るに際し、切断が生じたのは１回のみであった。
フェニル・トリシロキサン（メチルフェニルシリコンオ
イル）（東レ・ダウコーニング社製）を用いた点以外
は、実施例１と同様にして合金組成がＴｉ49.9Ｎｉ50.1
（数字は原子％を示す）の金属細線の製造を行った。得
られた急冷凝固細線の酸素含有量は４３７ｐｐｍであ
り、急冷凝固細線の変態特性を示差走査熱量分析（ＤＳ
Ｃ）により測定したところ、Ｍｓ及びＭｆは、それぞれ
１６℃、−１９℃であり、Ａｓ及びＡｆは、それぞれ２
５℃及び６８℃で、熱弾性型のマルテンサイト変態を示
すことが確認された。また、作製した急冷凝固細線を減
面率が１０％のダイスを複数枚用いて冷間伸線を行った
結果、急冷凝固細線１００ｍを減面率５０％まで伸線す
るに際し、切断が生じたのは１回のみであった。
【００２６】実施例２０ 冷媒として、粘性が２５ｃｓｔのＪＩＳ１種の焼き入れ
オイル（大同化学社製）を用いた点以外は、実施例１と
同様にして合金組成がＴｉ49.9Ｎｉ50.1（数字は原子％
を示す）の金属細線の製造を行った。得られた急冷凝固
細線の酸素含有量は４８２ｐｐｍであり、急冷凝固細線
の変態特性を示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定し
たところ、Ｍｓ及びＭｆは、それぞれ１７℃、−１８℃
であり、Ａｓ及びＡｆは、それぞれ２５℃及び６９℃
で、熱弾性型のマルテンサイト変態を示すことが確認さ
れた。また、作製した急冷凝固細線を減面率が１０％の
ダイスを複数枚用いて冷間伸線を行った結果、急冷凝固
細線１００ｍを減面率５０％まで伸線するに際し、切断
が生じたのは３回のみであった。
オイル（大同化学社製）を用いた点以外は、実施例１と
同様にして合金組成がＴｉ49.9Ｎｉ50.1（数字は原子％
を示す）の金属細線の製造を行った。得られた急冷凝固
細線の酸素含有量は４８２ｐｐｍであり、急冷凝固細線
の変態特性を示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定し
たところ、Ｍｓ及びＭｆは、それぞれ１７℃、−１８℃
であり、Ａｓ及びＡｆは、それぞれ２５℃及び６９℃
で、熱弾性型のマルテンサイト変態を示すことが確認さ
れた。また、作製した急冷凝固細線を減面率が１０％の
ダイスを複数枚用いて冷間伸線を行った結果、急冷凝固
細線１００ｍを減面率５０％まで伸線するに際し、切断
が生じたのは３回のみであった。
【００２７】比較例１１ 冷媒として、水を用いた点以外は、実施例１と同様にし
て合金組成がＴｉ49.9Ｎｉ50.1（数字は原子％を示す）
の金属細線の製造を行った。得られた細線の表面は黒紫
色の厚い酸化層を有し、酸素含有量は２４００ｐｐｍで
あった。また、得られた急冷凝固細線の変態特性を示差
走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定したところ、Ｍｓ及
びＭｆは、ぞれぞれ１０℃、−２５℃であり、Ａｓ及び
Ａｆは、それぞれ１５℃、５８℃で、熱弾性型のマルテ
ンサイト変態を示すことは確認されたが、作製した急冷
凝固細線を減面率が１０％のダイスを複数枚用いて冷間
伸線を行った結果、急冷凝固細線１０ｍを減面率５０％
まで伸線するに際し、切断が１００回以上生じ、伸線が
ほとんど不可能であった。
て合金組成がＴｉ49.9Ｎｉ50.1（数字は原子％を示す）
の金属細線の製造を行った。得られた細線の表面は黒紫
色の厚い酸化層を有し、酸素含有量は２４００ｐｐｍで
あった。また、得られた急冷凝固細線の変態特性を示差
走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定したところ、Ｍｓ及
びＭｆは、ぞれぞれ１０℃、−２５℃であり、Ａｓ及び
Ａｆは、それぞれ１５℃、５８℃で、熱弾性型のマルテ
ンサイト変態を示すことは確認されたが、作製した急冷
凝固細線を減面率が１０％のダイスを複数枚用いて冷間
伸線を行った結果、急冷凝固細線１０ｍを減面率５０％
まで伸線するに際し、切断が１００回以上生じ、伸線が
ほとんど不可能であった。
【００２８】比較例１１より明らかなように、冷媒とし
てオイルを用いない製造方法によれば、酸素含有量が６
００ｐｐｍ以下のＴｉ−Ｎｉ系母合金を用いて回転液中
紡糸法により作製された細線であっても、冷媒と溶解し
たＴｉ−Ｎｉ系合金との反応が避けられず、酸素含有量
が６００ｐｐｍより多くなってしまうため、伸線加工性
の悪いＴｉ−Ｎｉ系金属細線しか得るこができなかっ
た。
てオイルを用いない製造方法によれば、酸素含有量が６
００ｐｐｍ以下のＴｉ−Ｎｉ系母合金を用いて回転液中
紡糸法により作製された細線であっても、冷媒と溶解し
たＴｉ−Ｎｉ系合金との反応が避けられず、酸素含有量
が６００ｐｐｍより多くなってしまうため、伸線加工性
の悪いＴｉ−Ｎｉ系金属細線しか得るこができなかっ
た。
【００２９】
【発明の効果】本発明のＴｉ−Ｎｉ系金属細線は、優れ
た伸線加工性を有するため、冷間で容易に所望の線径ま
で伸線加工が可能である。また、冷間伸線後に２００〜
７００℃において１〜６０分間熱処理された状態におい
て形状記憶特性又は超弾性特性を示すため、小型アクチ
ェータ用精密バネや小型アクチェータ用細線、衣料用芯
材等として種々の応用が可能である。また、本発明の製
造方法によれば、形状記憶特性又は超弾性特性を示し、
かつ優れた伸線加工性を有するＴｉ−Ｎｉ系金属細線を
容易に製造することが可能となる。
た伸線加工性を有するため、冷間で容易に所望の線径ま
で伸線加工が可能である。また、冷間伸線後に２００〜
７００℃において１〜６０分間熱処理された状態におい
て形状記憶特性又は超弾性特性を示すため、小型アクチ
ェータ用精密バネや小型アクチェータ用細線、衣料用芯
材等として種々の応用が可能である。また、本発明の製
造方法によれば、形状記憶特性又は超弾性特性を示し、
かつ優れた伸線加工性を有するＴｉ−Ｎｉ系金属細線を
容易に製造することが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 14/00 Ｚ // Ｂ２１Ｃ 1/00 Ｌ 9347−4Ｅ Ｃ２２Ｋ 1:00
Claims (2)
- 【請求項１】 熱弾性型マルテンサイト変態を示すＴｉ
−Ｎｉ系の合金組成からなり、酸素含有量が６００ｐｐ
ｍ以下であることを特徴とするＴｉ−Ｎｉ系金属細線。 - 【請求項２】 Ｔｉ−Ｎｉ系母合金を溶解させて溶融金
属となし、その溶融金属をノズルから噴出させ、冷媒中
で冷却固化させて熱弾性型マルテンサイト変態を示すＴ
ｉ−Ｎｉ系金属細線を製造するに際し、Ｔｉ−Ｎｉ系母
合金として酸素含有量が６００ｐｐｍ以下であるＴｉ−
Ｎｉ系母合金を用い、冷媒としてオイルを用いることを
特徴とする請求項１記載のＴｉ−Ｎｉ系金属細線の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19942994A JPH0860275A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Ｔｉ−Ｎｉ系金属細線及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19942994A JPH0860275A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Ｔｉ−Ｎｉ系金属細線及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0860275A true JPH0860275A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16407673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19942994A Pending JPH0860275A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Ｔｉ−Ｎｉ系金属細線及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0860275A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005290467A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Daido Steel Co Ltd | 溶融金属形成用Ｔｉ系線材の製造方法及び溶融金属形成用Ｔｉ系線材 |
| WO2019073754A1 (ja) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | 株式会社古河テクノマテリアル | Ｔｉ－Ｎｉ系合金、これを用いた線材、通電アクチュエータ及び温度センサ並びにＴｉ－Ｎｉ系合金材の製造方法 |
-
1994
- 1994-08-24 JP JP19942994A patent/JPH0860275A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005290467A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Daido Steel Co Ltd | 溶融金属形成用Ｔｉ系線材の製造方法及び溶融金属形成用Ｔｉ系線材 |
| WO2019073754A1 (ja) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | 株式会社古河テクノマテリアル | Ｔｉ－Ｎｉ系合金、これを用いた線材、通電アクチュエータ及び温度センサ並びにＴｉ－Ｎｉ系合金材の製造方法 |
| JPWO2019073754A1 (ja) * | 2017-10-10 | 2020-09-17 | 株式会社古河テクノマテリアル | Ｔｉ−Ｎｉ系合金、これを用いた線材、通電アクチュエータ及び温度センサ並びにＴｉ−Ｎｉ系合金材の製造方法 |
| EP3696291A4 (en) * | 2017-10-10 | 2021-03-10 | Furukawa Techno Material Co., Ltd. | TI-NI ALLOY, WIRE, ELECTRIFICATION ACTUATOR AND TEMPERATURE SENSOR WITH IT, AS WELL AS PROCESS FOR MANUFACTURING A TITANIUM ALLOY |
| US11313732B2 (en) | 2017-10-10 | 2022-04-26 | Furukawa Techno Material Co., Ltd. | Ti—Ni-based alloy; wire, electrically conductive actuator, and temperature sensor, each using this alloy; and method of producing a Ti—Ni-based alloy |
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