JPS60248856A

JPS60248856A - Ｎｉ−Ｔｉ系合金

Info

Publication number: JPS60248856A
Application number: JP10272184A
Authority: JP
Inventors: Takasumi Shimizu; 孝純清水; Sadayuki Nakamura; 中村　貞行
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1984-05-23
Filing date: 1984-05-23
Publication date: 1985-12-09

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、形状記憶効果や超弾性効果を有し、前記効
果を利用した機能素子として利用することが可能であり
、本来の形状記憶効果や超弾性効果を損うことなく被削
性を改善したＮｉ−Ｔｉ系合金に関するものである。

（従来技術）Ｎｉ−Ｔｉ系合金は形状記憶効果や超弾性効果といった
通常の金属にはみられない特異な性質を有しており、形
状記憶材料などの機能素子として使用される可能性が高
まってきている。そして、機能素子としては装置や部品
応用の形で使用されることが多いため、孔あけ、旋盤加
工などの切削加工が必要となっている。現在、この種の
Ｎｉ　−Ｔｉ系形状記憶合金は、細線化された状態でコ
イルばねとして使用されていることが多いが、漸次応用
分野が拡大するにつれて板ばねやバイメタル、あるいは
超弾性作用による異種材料との接点、接合材料としても
需要が見込まれ、複雑形状品の製造が不可欠となること
が予想される。しかしながら、一般にＮｉ−Ｔｉ系合金
は被削性や加工性が悪いため、孔あけ加工、切削加工１
曲げ加工等が困難である場合があり、この点おける改善
が望まれていた。

（発明の目的）この発明は、上記したような従来の事情に着目してなさ
れたもので、形状記憶効果や超弾性効果といった特異な
性質を有するＮｉ−Ｔｉ系合金において、前記の形状記
憶効果や超弾性効果を損うことなく被削性を改善したＮ
ｉ−Ｔｉ系合金を提供することを目的としている。

（発明の構成）この発明は、Ｔｉ：３５〜５０重量％を含むＮｉ−Ｔｉ
系合金において、Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ。

ＳｅおよびＴｅのうちの１種または２種以上をｉｔで０
．０１〜２．０重量％含有させたことを特徴としており
、同一の目的を達成する他の発明ではＴｉ：３５〜５０
重量％を含むＮｉ−Ｔｉ系合金において、Ｓ、Ｐｂ、Ｂ
ｉ　、ＳｅおよびＴｅのうちの１種または２種以上を総
量で０、Ｏ１〜２．０重量％含有させると共に、Ｍｓ変
態点可変元素として、Ｎｉに対する原子半径差（ｌａ　
ａｏ　Ｉ／ａｏ　：Ｎｊ−１，２５）が０．１５以下と
なる立方晶金属Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ。

Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ａｇ。

Ｔａ　、Ｗ、Ｉ　ｒ　、Ｐｔのうちの１種または２種以
上を総量で３．０重量％以内の範囲で含有させたことを
特徴としている。

この発明によるＮｉ−Ｔｉ系合金において、Ｔｉ含有量
を３５〜５０重量％とじたのは、この範囲とすることに
よってＮ　ｉ　−Ｔ　ｉ系合金の形状記憶効果および超
弾性効果が得られるためである。

そして、この発明においては、上記したように、Ｎｉ−
Ｔｉ系合金で形状記憶効果の現われるＴｉ：３５〜５０
重量％の範囲を基本組成として、Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ　、Ｓ
ｅおよびＴｅといった低融点型の被削性改善元素の１種
または２種以上を合計で０．０１重量％以上添加する。

しかし添加量が多すぎると熱間加工性を害するので、こ
れらの１種または２種以上の合計で２．０重量％以下に
限定した。

一方、Ｎｉ−Ｔｉ系合金のＭ　ｓ　、　Ａ　ｆ変態点は
、固溶元素からなる合金組成に極めて敏感であるか、」
二記の被削性改善元素（基地に固溶せず）の場合、形状
記憶効果や超弾性効果（変態点など）への影響は小さい
ことが確かめられた。

さらに、この発明の第二発明では、上記被削性改善元素
を添加したＮｉ−Ｔｉ系合金に、Ｔｉ／Ｎｉに対し原子
半径の比較的近い元素、すなわちＮｉに対する原子半径
差（Ｉ　ａ−ａｏ　Ｉ／ａｏ　；Ｎ１＝１．２５）が０
．１５以下となる立方晶金属Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｃｕ、Ｎｂ。

ＭＯ，Ｐｄ、Ａｇ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｔのうちの１種
または２種以上をＮ１−Ｔｉ系合金のもつ本来の形状記
憶効果や超弾性効果を損わない範囲つまり総量３．０重
量％以内の範囲で添加することにより、機械的性質や耐
食性を改善するようにした。

（実施例１）プラズマ溶解によりＮｉ−Ｔｉ系合金を溶解した後、約
５ｋｇずつ分注する際にＰｂを適宜添加し、その後造塊
した。次いで、得られた鋳塊を３０ｍｍφに熱間鍛造し
たのち、／ヘイトによる切削試験を実施した。この試験
に供したＮｉ−Ｔｉ系合金の化学成分、切削抵抗および
熱間加工性の結果を第１表に示す。また、切削条件を第
２表に示す。なお、第１表において■は熱間加工性が良
好であったことを示し、○は引続き熱間鍛造が可能であ
ったことを示し、×は熱間鍛造時に割れを生第２表第１表に示すように、ｐｂを含まないＮｏ、ｌは切削抵
抗が大きく、ｐｂを適量含有するＮｏ、　２〜５および
７，８は被削性が良好であって切削抵抗が小さく、熱間
加工性も良好であった。しかし、Ｐｂ量が過大であるＮ
ｏ、６では熱間鍛造時に割れを生じた。また、Ｔ　ｉ　
／　Ｎ　ｉに対して原子半径の比較的近い元素としてＦ
ｅ、Ｃｏを添加したＮｏ。

７．８では機械的性質を改善できることが確かめられた
。

（実施例２）実施例１と同様にしてプラズマ溶解によりＮｉ−Ｔ　ｉ
系合金を溶解した後、約５ｋｇずつ分注する際にＳ、Ｐ
ｂ、Ｂｉ　、Ｓｅ、Ｔｅを適宜婬加して９種類の合金を
製造した。次いで、これらの鋳塊を３０ｍＩＩｌφに熱
間鍛造したのち、第２表に示した条件でバイトによる切
削試験を実施した。この試験に供したＮ　ｉ　−Ｔ　ｉ
系合金の化学成分、および切削抵抗、熱間加工性の試験
結果を第３表に示第３表に示すように、Ｓ、Ｐｂ、Ｂｆ
、Ｓｅ。

Ｔｅの１種また２種以上を適宜添加することによって被
剛性を向上させることができ、切削抵抗を低減すること
が可能であった。また、Ｃｒ、ｙＣｏ、Ｐｔ、Ｎｂ、Ｍ
’ｏ、Ｗを添加した陽。

２０〜２２の場合は、機械的性質をさらに改善すること
ができた。

（発明の効果）以上説明したきたように、この発明の第一発明によれば
、Ｔｉ：３５〜５０重量％を含むＮｉ　−Ｔｉ系合金に
おいて、Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ　、ＳｅおよびＴｅのうちの１
種または２種以上を総量で０．０１〜２．０重量％含有
させ、第二発明によれば、Ｔｉ　：　３５〜５０重量％
を含むＮｉ　−Ｔｉ系合金において、Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、
ＳｅおよびＴｅのうちの１種または２種以上を総量で０
．０１〜２．０重量％含有させると共に、Ｍｓ変態点可
変元素として、Ｎｉに対する原子半径差（ｌａ−ａｏ　
ｌ、／ａＯ；Ｎ１＝１．’２５）が０．１５以下となる
立方晶金属Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ。

Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ａｇ。

Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｔのうちの１種または２種以上を総
量で３．０重量％以内の範囲で含有させるようにしたか
ら、両発明において、Ｎｉ−Ｔｉ系合金が本来もってい
る形状記憶効果や超弾性効果等の特異な性質を損なうこ
となく、被削性をかなり改善す、ることか可能であり、
形状記憶材料などの機能素子として装置や部品に組付け
て使用される場合に必要な孔あけ、旋盤加工などの切削
か従来よりもさらに容易であってＮｉ−Ｔｉ系合金の適
用範囲を拡大することができるという著大な効果がもた
らされる。

特許出願人　大同特殊鋼株式会社代理人弁理士　小　塩　豊

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｔｉ：３５〜５０重量％を含むＮｉ　−Ｔｉ系合
金において、Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、ＳｅおよびＴｅのうちの
１種または２種以上を総量で０、Ｏ１〜２．０重量％含
有させたことを特徴とする被削性に優れたＮｉ−Ｔｉ系
合金。
（２）Ｔｉ：３５〜５０重量％を含むＮｉ　−Ｔｉ系合
金において、Ｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、ＳｅおよびＴｅのうちの
１種または２種以上を総量で０．０１〜２．０重量％含
有させると共に、Ｍｓ変態点可変元素として、Ｎｉに対
する原子半径、４（Ｉ　ａ−ａｏ　Ｉ／ａＯ；　Ｎｉ　
＝　１　、２５）が０．１５以下となる立方晶金属Ｖ、
Ｃｒ、Ｍｎ。Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ａｇ。Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｔのうちの１種または２種以」−を
総量で３．０重量％以内の範囲で含有させたことを特徴
とする被削性に優れたＮ　ｉ　−Ｔ　ｉ系合金。