JPS59116341A - 形状記憶合金材の製造方法 - Google Patents
形状記憶合金材の製造方法Info
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- JPS59116341A JPS59116341A JP23208182A JP23208182A JPS59116341A JP S59116341 A JPS59116341 A JP S59116341A JP 23208182 A JP23208182 A JP 23208182A JP 23208182 A JP23208182 A JP 23208182A JP S59116341 A JPS59116341 A JP S59116341A
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- JP
- Japan
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- shape memory
- rod
- memory alloy
- weight
- heating
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- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明は、形状記憶合金材の製造す法に関し、特に反
応拡散を利用するN111系形状記憶合金材の製造方法
に関する。
応拡散を利用するN111系形状記憶合金材の製造方法
に関する。
先行技術の説明
従来、NiTl系形状記憶合金材は、溶解−均一化焼鈍
−熱間加工−冷間加■−中間軟化(冷間加工と中間軟化
は多数回繰返される。)−線または条に加工する工程−
形状記憶効果を付与するための熱処理などの多数の工程
を紅て製造されCいた。したがつて、製造工程の簡略化
と、熱間加工などに伴う酸化の防止が望まれていた。こ
のような要請を満たすために、Ni材ど−Li材とを圧
接させた後加熱し相互拡散により形状記憶合金材を轡る
方法が、同一出願人の未公開の先順に開示されている。
−熱間加工−冷間加■−中間軟化(冷間加工と中間軟化
は多数回繰返される。)−線または条に加工する工程−
形状記憶効果を付与するための熱処理などの多数の工程
を紅て製造されCいた。したがつて、製造工程の簡略化
と、熱間加工などに伴う酸化の防止が望まれていた。こ
のような要請を満たすために、Ni材ど−Li材とを圧
接させた後加熱し相互拡散により形状記憶合金材を轡る
方法が、同一出願人の未公開の先順に開示されている。
このような反応拡散を利用づる製造方法は、薄板、細線
状のT1Ni形状記憶合金の製造において、特に有利で
あることが示されている。
状のT1Ni形状記憶合金の製造において、特に有利で
あることが示されている。
NiおよびTIの拡散距離が短くて済むからである。し
かしながら、単にTi材とNl材の2層を圧接させて熱
処理するものにづぎ1、ないため、比較的厚い板の形状
記憶合金材を製造するには、長時間の熱処理が必要であ
る。したがって、それ収約の従来の製造方法に比べれば
大幅に製造工程を簡略化しかつ形状記憶合金のコストを
低減させるものではあったが、エネルギ利用の点から見
れば未だ不充分なものであった。
かしながら、単にTi材とNl材の2層を圧接させて熱
処理するものにづぎ1、ないため、比較的厚い板の形状
記憶合金材を製造するには、長時間の熱処理が必要であ
る。したがって、それ収約の従来の製造方法に比べれば
大幅に製造工程を簡略化しかつ形状記憶合金のコストを
低減させるものではあったが、エネルギ利用の点から見
れば未だ不充分なものであった。
発明の目的
それゆえに、この発明は、反応拡散を用いたNlTi系
形状記憶合金の製造方法を改良するものであり、低温か
つ短時間の熱処理で製造し得るN1−[1系形状記憶合
金の製造方法を提供するものである。
形状記憶合金の製造方法を改良するものであり、低温か
つ短時間の熱処理で製造し得るN1−[1系形状記憶合
金の製造方法を提供するものである。
この発明は、要約すれば、N1の重量比が50〜60石
量%となるようにTIおよびNiからなる条、線または
パイプなどの部材を交互に3層以上接合して密着させた
後、加熱することによりTiNIWIJを生成させるこ
とを特徴とする、形状記憶合金材の製造方法である。
量%となるようにTIおよびNiからなる条、線または
パイプなどの部材を交互に3層以上接合して密着させた
後、加熱することによりTiNIWIJを生成させるこ
とを特徴とする、形状記憶合金材の製造方法である。
この発明は、11材J3よびN1材を交互に3層以上接
合・[Iせた状態ぐ加熱し反応拡散を利用づることによ
り−fiNi層を生成させるものである。第1図Δ3よ
び第2図は、この発明の詳細な説明するだめの断面図で
ある。まず、第1図に示すように、′P!1の11条1
、第1のN1条2および第2の11条3の3Rが重ねら
れた条を準備する。次にこの条を加熱することにより、
1″iとN1とが相互に拡散し、−「1とN1の界面、
すなわち第1のT+条1と第2のN1条2との界面おJ
:び第1のN:条2と第2の11条3との界面にViN
i金居間金白間化合物する。今、第1図に示づ条の厚み
方向に、T1とNiがたとえば1対1の原子比を了1づ
−るように選定すれば、長時間加熱づることにより、第
2図に示すような単一の層のTi N i T4からな
る厚板4が轡られる。、注目すべきこと(L、)iNi
金属間化合物が、第1のN1条2の両側C生成りる。し
たがっ【、厚み方向におけるr+ N1の生成速度は、
同一出願人の先願に開示された技術に比べて2倍となり
、そのため単に丁1材とN1材とを接合して拡散する方
法に比べ、極めて短時間の熱処理により同一の厚みの厚
板を製造し得ることが理解されるであろう。
合・[Iせた状態ぐ加熱し反応拡散を利用づることによ
り−fiNi層を生成させるものである。第1図Δ3よ
び第2図は、この発明の詳細な説明するだめの断面図で
ある。まず、第1図に示すように、′P!1の11条1
、第1のN1条2および第2の11条3の3Rが重ねら
れた条を準備する。次にこの条を加熱することにより、
1″iとN1とが相互に拡散し、−「1とN1の界面、
すなわち第1のT+条1と第2のN1条2との界面おJ
:び第1のN:条2と第2の11条3との界面にViN
i金居間金白間化合物する。今、第1図に示づ条の厚み
方向に、T1とNiがたとえば1対1の原子比を了1づ
−るように選定すれば、長時間加熱づることにより、第
2図に示すような単一の層のTi N i T4からな
る厚板4が轡られる。、注目すべきこと(L、)iNi
金属間化合物が、第1のN1条2の両側C生成りる。し
たがっ【、厚み方向におけるr+ N1の生成速度は、
同一出願人の先願に開示された技術に比べて2倍となり
、そのため単に丁1材とN1材とを接合して拡散する方
法に比べ、極めて短時間の熱処理により同一の厚みの厚
板を製造し得ることが理解されるであろう。
第3図および第4図はこの発明の原理を説明するための
他の例を示す概略斜視図である。ここでは、Tiパイプ
とNiパイプとが交互に3層以上クラッドされている。
他の例を示す概略斜視図である。ここでは、Tiパイプ
とNiパイプとが交互に3層以上クラッドされている。
すなわち最内周にT1からなる第1のTi棒10が配置
されており、そのすぐ外側に第1のN1パイプ11が重
ねられており、さらにその外周に第2のTIパイプ12
がクラッドされている。したがって、第1のNiパイプ
の内面と外面の両方で、TI Nl金属間化合物が生成
し、第1図および第2図に示した例と同様に短時間でT
IN+l1層の太4m114を製造し得る。
されており、そのすぐ外側に第1のN1パイプ11が重
ねられており、さらにその外周に第2のTIパイプ12
がクラッドされている。したがって、第1のNiパイプ
の内面と外面の両方で、TI Nl金属間化合物が生成
し、第1図および第2図に示した例と同様に短時間でT
IN+l1層の太4m114を製造し得る。
好ましい実施例によれば、Cu、Fe、Go。
A見、y、zr 、MO、希土類元素などの元素からな
る群から選択される一種以上の元素を含有するN1材ま
たはT1材が用いられる。これらの元素を含有させるこ
とにより、変態温度を変化させることができる。しかし
ながら、この種の元素を含有させれば完成した合金の加
工性が低下するという問題がある。しかしながら、この
発明では、相互拡散処理を行なう前に予め所望の形状の
近傍まで加工することが可能であるため、極めて容易に
所望の形状の形状記憶合金材を得ることができる。
る群から選択される一種以上の元素を含有するN1材ま
たはT1材が用いられる。これらの元素を含有させるこ
とにより、変態温度を変化させることができる。しかし
ながら、この種の元素を含有させれば完成した合金の加
工性が低下するという問題がある。しかしながら、この
発明では、相互拡散処理を行なう前に予め所望の形状の
近傍まで加工することが可能であるため、極めて容易に
所望の形状の形状記憶合金材を得ることができる。
さらに、この発明では、最終的に冑られるN+T1合金
の多くとも20重量%が上述の一種以上の元素で置換さ
れているように、Ti材、Ni材およびこの一種以上の
元素からなる部材を、3層以上に接合・密着させた後に
、加熱してもよい。
の多くとも20重量%が上述の一種以上の元素で置換さ
れているように、Ti材、Ni材およびこの一種以上の
元素からなる部材を、3層以上に接合・密着させた後に
、加熱してもよい。
さらに好ましくは、T−1とNiとの接合後、少なくと
も温間または冷間で少なくとも10%以上の減面率で加
工し、加熱してもよい。このJ:うな減面率で予め加工
しておくことにより、所望の形状の形状記憶合金を容易
に得ることができる。
も温間または冷間で少なくとも10%以上の減面率で加
工し、加熱してもよい。このJ:うな減面率で予め加工
しておくことにより、所望の形状の形状記憶合金を容易
に得ることができる。
この発明のその他の目的および特徴は、図面を参照して
行なう以下の詳細な説明により明らかとなろう。
行なう以下の詳細な説明により明らかとなろう。
実施例の説明
実施例1
厚さ0.05mm、幅20I!01のN1条、厚go。
16n3幅20+amのTi条と、JW[す0.051
111N。
111N。
幅20u+の第2のN1条とを、Ti条を中央にして3
層構造に重ね合わせた。次に温間圧延により、全体を0
.15n+mの厚さに圧延した轡、980”Cの温度で
24時間加熱し、ざらに冷間圧延により0.11の厚さ
にし、NlT1合金条を作成した。
層構造に重ね合わせた。次に温間圧延により、全体を0
.15n+mの厚さに圧延した轡、980”Cの温度で
24時間加熱し、ざらに冷間圧延により0.11の厚さ
にし、NlT1合金条を作成した。
作成したNi T1合金条に、−直線となる形状を有づ
るように張力を付加しっつ500’Cで10分間保持し
、この直線形状を記憶させた。次に、室温に戻し曲線形
状を有するように変形した後、80℃の熱湯中に浸漬し
た。熱湯に浸漬されたこの合金部材は、もとの形状すな
わち直線形状に完全に回復した。
るように張力を付加しっつ500’Cで10分間保持し
、この直線形状を記憶させた。次に、室温に戻し曲線形
状を有するように変形した後、80℃の熱湯中に浸漬し
た。熱湯に浸漬されたこの合金部材は、もとの形状すな
わち直線形状に完全に回復した。
実施例2
JWさ0.5m3幅10mm(7)Ni条と、厚さ0゜
8mm、幅10肝のTi条とを交互に4層重ねし、温間
圧延と冷間圧延により全体の厚みがQ、5+nmとなる
J:うにクラッドした惰、真空中で1000℃の)品麻
て50時間加熱した。このとき、条はTiN1の単層ど
なった。この条を直#Il状に固定し、450℃の調度
で30夕1間保持し、直重形状を記憶させた。次に、案
渇に戻し曲線状に変形した後、70℃の渇水中に浸漬し
た。浸漬された条は、完全にもどの直線形状に回復した
。
8mm、幅10肝のTi条とを交互に4層重ねし、温間
圧延と冷間圧延により全体の厚みがQ、5+nmとなる
J:うにクラッドした惰、真空中で1000℃の)品麻
て50時間加熱した。このとき、条はTiN1の単層ど
なった。この条を直#Il状に固定し、450℃の調度
で30夕1間保持し、直重形状を記憶させた。次に、案
渇に戻し曲線状に変形した後、70℃の渇水中に浸漬し
た。浸漬された条は、完全にもどの直線形状に回復した
。
実施例3
0.5mm%のCOを金石覆る厚さQ、2mn+のN1
合金条ど、Nす0.3+nmノTI f−を交、Uニ8
層勇ねじ、温間圧延によりその全体の厚シJが1mmと
なるようにクラッドした。次に、ト空中で900℃の温
度て、80時間加熱した。作成した合金条を、曲線形状
に固定し、500℃で20分間加熱した。次に、室温に
戻し丸め込んた接散rするど、もとの■?状に回復した
(超弾性効果)。
合金条ど、Nす0.3+nmノTI f−を交、Uニ8
層勇ねじ、温間圧延によりその全体の厚シJが1mmと
なるようにクラッドした。次に、ト空中で900℃の温
度て、80時間加熱した。作成した合金条を、曲線形状
に固定し、500℃で20分間加熱した。次に、室温に
戻し丸め込んた接散rするど、もとの■?状に回復した
(超弾性効果)。
実施例セ
直径11IIImのN1Ijl材に、T1バイブを嵌合
し、さらにその外側にN1バイブを嵌合して、断面積比
が、重量に換算して、N1部分が55M量%、Tt部分
が45重山%となるように構成した。次に、約50%の
減面率で冷間加工した後、1000℃で24時間熱処理
した。さらに、これを約20%の減面率で冷間加工して
製造した線材を、コイル状に密に巻回し、480℃の温
度で約15分間加熱した。出来上がったコイルを室温で
引張り、80℃の熱湯中に浸漬すると、もとの縮んだコ
イル形状を回復した。
し、さらにその外側にN1バイブを嵌合して、断面積比
が、重量に換算して、N1部分が55M量%、Tt部分
が45重山%となるように構成した。次に、約50%の
減面率で冷間加工した後、1000℃で24時間熱処理
した。さらに、これを約20%の減面率で冷間加工して
製造した線材を、コイル状に密に巻回し、480℃の温
度で約15分間加熱した。出来上がったコイルを室温で
引張り、80℃の熱湯中に浸漬すると、もとの縮んだコ
イル形状を回復した。
発明の効果
以上のように、この発明によれば、N1の重量比が50
〜60重量%となるように、Ti、t5よびN1からな
る条、線またはバイブなどの部材を交互に3層以上接合
してW!着させた侵加熱することにより、Tl l相を
生成させるので、2個以上の部分で反応拡散が進行し、
したがって厚板あるいは太線の形状の形状記憶合金を極
めて容易に製造することが可能となる。また、同一の厚
みの形状記憶合金板あるいは同一径の形状記憶合金線を
製造する場合であっても、同一出願人の先願に開示され
た技術に比べて、低温かつ短時間の熱処理で製造するこ
とが可能となる。なお、この発明の製造方法は反応拡散
を利用するものであるため、従来の溶解−熱間加工など
の工程を利用する製造方法に比べて、製造工程および製
造時間を大幅に簡略化し得るものであることは言うまで
もない。
〜60重量%となるように、Ti、t5よびN1からな
る条、線またはバイブなどの部材を交互に3層以上接合
してW!着させた侵加熱することにより、Tl l相を
生成させるので、2個以上の部分で反応拡散が進行し、
したがって厚板あるいは太線の形状の形状記憶合金を極
めて容易に製造することが可能となる。また、同一の厚
みの形状記憶合金板あるいは同一径の形状記憶合金線を
製造する場合であっても、同一出願人の先願に開示され
た技術に比べて、低温かつ短時間の熱処理で製造するこ
とが可能となる。なお、この発明の製造方法は反応拡散
を利用するものであるため、従来の溶解−熱間加工など
の工程を利用する製造方法に比べて、製造工程および製
造時間を大幅に簡略化し得るものであることは言うまで
もない。
したがって、低価格のNI Ti系形状記憶合金材を稗
ることが可能となる。
ることが可能となる。
この発明は、感温素子、バイメタル、各種のアクブーツ
1−タ、超弾性ばねおよび防振材料など様々な分野にお
いて用いられ得ることを指摘しておく、
1−タ、超弾性ばねおよび防振材料など様々な分野にお
いて用いられ得ることを指摘しておく、
第1図J3よび第2図は、この発明の詳細な説明ザるた
めの断面図であり、第1図は反応拡散前の積層状態を示
す図であり、第2図は反応拡散が終了した状態を示す図
である。第3図および第4図は、この発明の詳細な説明
するための第2の例の概略斜視図であり、第3図は反応
拡散前の状態を示す図であり、第4図は反応拡散終了後
の状態を示す図である。 図において、1.3は11条、2はN1条、4は7”−
1Nl相、10は11棒、11はN1パイプ、12はT
1バイブ、および14はl”INi線を示す。 特許出願人 住友電気工業株式会社 第 1貼 晃3図 亮 20 ゛ 第4図
めの断面図であり、第1図は反応拡散前の積層状態を示
す図であり、第2図は反応拡散が終了した状態を示す図
である。第3図および第4図は、この発明の詳細な説明
するための第2の例の概略斜視図であり、第3図は反応
拡散前の状態を示す図であり、第4図は反応拡散終了後
の状態を示す図である。 図において、1.3は11条、2はN1条、4は7”−
1Nl相、10は11棒、11はN1パイプ、12はT
1バイブ、および14はl”INi線を示す。 特許出願人 住友電気工業株式会社 第 1貼 晃3図 亮 20 ゛ 第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) Ntの重量比が50〜60重員%となるよう
にT1およびNiからなる条、綿またはパイプなどの部
材を交互に3層以上接合して密着させた後、加熱覆るこ
とにより丁INi相を生成されることを特徴とJる、形
状記憶合金材の製造方法。 (2) 前記Ni材とTl材との接合は、1層の゛「i
またはNi層を挾んてNiまたは1− i層を配置する
ように行なわれる、特許請求の範囲第1項記載の形状記
憶合金材の製造方法。 〈3) 前記Ti材とNi材との接合後、少なくとも温
間または冷間で少なくとも10%以上の減面率で加コー
シ、加熱することによりl”iNi相を生成させる、特
許請求の範囲第1項または第2項記載の形状記憶合金材
の製造方法。 (4) 前記Ni材またはTi材の少なくとも一方がC
u、Fe、Go、AJL、V、Zr、M。 および希土類元素などからなる群から選択される一種以
上の元素を含有しており、加熱後には1iN1相のTI
またはNlの多くとも20重量%が前記元素で置換され
ている、特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか
に記載の形状記憶合金材の製造方法。 (5) 40〜50重量%のT1と、50〜60重量
%のN1と、少な(とも前記T1またはNiの一部を置
換しておりかつ多くとも全体の20重量%のCLl、F
e、Go、A11.、V、Zr、MO9希土類元素など
からなる群から選択される一種以上の元素とを含むよう
に、TI、Niおよび前記一種以上の元素からなる条、
線またはパイプのような部材を311以上に接合・密着
させた後に、加熱して均一相を生成させることを特徴と
する、形状記憶合金材の製造方法。 (6) 前記Ti材、Nl材および一種以上の前記元素
材の接合後、少なくとも温間または冷間で少なくとも1
0%以上の減面率で加工し、加熱することにより、均一
相を生成させる、特許請求の範l第5項記載の形状記憶
白金材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23208182A JPS59116341A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 形状記憶合金材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23208182A JPS59116341A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 形状記憶合金材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59116341A true JPS59116341A (ja) | 1984-07-05 |
Family
ID=16933691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23208182A Pending JPS59116341A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 形状記憶合金材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59116341A (ja) |
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---|---|---|---|---|
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-
1982
- 1982-12-24 JP JP23208182A patent/JPS59116341A/ja active Pending
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