JPS60262929A - 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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- JPS60262929A JPS60262929A JP11714684A JP11714684A JPS60262929A JP S60262929 A JPS60262929 A JP S60262929A JP 11714684 A JP11714684 A JP 11714684A JP 11714684 A JP11714684 A JP 11714684A JP S60262929 A JPS60262929 A JP S60262929A
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- memory alloy
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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】
［発明の技術分野］
この発明は、形状記憶合金材の製造方法に係り、特に、
製造の工程数を削減してコスト低減に寄与し、粉末冶金
法を用いることによって形状が複雑な部材の形成を可能
とする製造方法に関するものである。
製造の工程数を削減してコスト低減に寄与し、粉末冶金
法を用いることによって形状が複雑な部材の形成を可能
とする製造方法に関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
Ｎｉ Ｔｉ系の形状記憶合金は、その他の形状記憶合金
の中でも記憶特性や繰返し寿命が特に優れている。その
中でもＮｉ過剰の組成では、時効析出物まわりの応力場
の存在により全方位型形状記憶効果と呼ばれる変位の大
きな２方向性動作をするものもあることが知られている
。
の中でも記憶特性や繰返し寿命が特に優れている。その
中でもＮｉ過剰の組成では、時効析出物まわりの応力場
の存在により全方位型形状記憶効果と呼ばれる変位の大
きな２方向性動作をするものもあることが知られている
。
第１図は、このようなＮｉ過剰組成のＮＩ Ｔ＋系合金
材の従来の製造、加工および熱処理工程を示すフローチ
ャート図である。図示するように、ＮＩ Ｔｉ系合金の
製造などに係る工程の数は非常に多いものとなっている
。それに加えて、次に述べるような欠点があった。その
欠点は、まず熱間圧延を行なっていることにある。そし
て、この熱間圧延を行なうことに伴って、鋳造された峙
塊を熱間圧延に先立って再加熱することが必要となって
いる。このため、工程数がさらに多くなっている。また
、熱間圧延時には通常、部材の表面が酸化され、その表
面酸化物を除去する必要が生ずる。
材の従来の製造、加工および熱処理工程を示すフローチ
ャート図である。図示するように、ＮＩ Ｔｉ系合金の
製造などに係る工程の数は非常に多いものとなっている
。それに加えて、次に述べるような欠点があった。その
欠点は、まず熱間圧延を行なっていることにある。そし
て、この熱間圧延を行なうことに伴って、鋳造された峙
塊を熱間圧延に先立って再加熱することが必要となって
いる。このため、工程数がさらに多くなっている。また
、熱間圧延時には通常、部材の表面が酸化され、その表
面酸化物を除去する必要が生ずる。
その結果、材料の歩留り率が低くなり、これを十分に抑
制するにはかなりの厳格な酸化防止手段が必要とされる
。
制するにはかなりの厳格な酸化防止手段が必要とされる
。
その他の欠点としては、冷間圧延をさ１要としているこ
とにある。すなわち、Ｎｉ過剰組成のＮ１Ｔｉ系合金は
、その冷間加工が極めて困難な材質であり、冷間圧延工
程の採用自体が工業的に不利なのである。具体的には、
たとえば加工時において部材が破断しやすい等の同題が
ある。そこで、この冷間加工の困難性を解消するために
は、何度も中間軟化処理を行なうことが必要となってい
る。
とにある。すなわち、Ｎｉ過剰組成のＮ１Ｔｉ系合金は
、その冷間加工が極めて困難な材質であり、冷間圧延工
程の採用自体が工業的に不利なのである。具体的には、
たとえば加工時において部材が破断しやすい等の同題が
ある。そこで、この冷間加工の困難性を解消するために
は、何度も中間軟化処理を行なうことが必要となってい
る。
［発明の目的］
本発明は上述のごとき問題点に鑑みこれらを有効に解決
すべく創案されたものである。
すべく創案されたものである。
本発明の目的は、製造の工程数を削減してコスト低減に
寄与するとともに、粉末冶金法を用いることによって形
状が複雑な部材の形成を可能にする形状記憶合金材の製
造方法を提供することにある。
寄与するとともに、粉末冶金法を用いることによって形
状が複雑な部材の形成を可能にする形状記憶合金材の製
造方法を提供することにある。
［発明の概要］
本発明は、全方位型形状記憶効果を呈するＮｉ過剰組成
のＮｌ ７ｉ合金を容易に製造する方法であり、たとえ
ばパイプ形状等の複雑な形状の部材も、歩留り良くかつ
熱処理工程も少なく製造するため、急冷凝固させ、多く
の場合は粉末状とし、これを焼結させる工程を含む形状
記憶合金材の製造方法である。
のＮｌ ７ｉ合金を容易に製造する方法であり、たとえ
ばパイプ形状等の複雑な形状の部材も、歩留り良くかつ
熱処理工程も少なく製造するため、急冷凝固させ、多く
の場合は粉末状とし、これを焼結させる工程を含む形状
記憶合金材の製造方法である。
［発明の実施例］
以下に本発明の好適−実施例について添付図面に従って
説明する。
説明する。
第２図は、本発明に係るＮＩ Ｔｉ系形状記憶合金の製
造方法の工程を示すフローチャート図である。また、第
３図は溶解した合金を急冷凝固させる回転ディスク法の
装置概略を示す模式構成図である。
造方法の工程を示すフローチャート図である。また、第
３図は溶解した合金を急冷凝固させる回転ディスク法の
装置概略を示す模式構成図である。
Ｎ１を５０．５原子％以上含んで溶解されたＮｉＴｉ合
金がタンディツシュ１から溶湯流２となって回転ディス
ク３上に流れ、回転ディスク３の遠心力によって飛散し
て噴霧粒子４となる。このとき急速に冷却されて凝固し
、過飽和固溶体として粉末状に形成される。なお、その
ときの冷却速度は１０’ ｄｅｇ ／ｓｅｃ以上である
。
金がタンディツシュ１から溶湯流２となって回転ディス
ク３上に流れ、回転ディスク３の遠心力によって飛散し
て噴霧粒子４となる。このとき急速に冷却されて凝固し
、過飽和固溶体として粉末状に形成される。なお、その
ときの冷却速度は１０’ ｄｅｇ ／ｓｅｃ以上である
。
次に、粉末状の固溶体を成形し、こ れ を１０−４以
下の真空中で焼結する。その焼＠温度は、１０００℃以
上かつ融点以下とする。この温度設定は、拡散を速やか
に行なわせるとともに析出を起こさせないためである。
下の真空中で焼結する。その焼＠温度は、１０００℃以
上かつ融点以下とする。この温度設定は、拡散を速やか
に行なわせるとともに析出を起こさせないためである。
次に、焼結したＮＩ Ｔｉ合金部材を８００℃以上で熱
間静水圧プレス加工し、所望の形状に形成するとともに
空孔率を１％以下に低減する。なお、熱間静水圧プレス
加工も８００’Ｃ以下では析出が起こる。また、この熱
間静水圧プレス加工は、これに変えて熱間押し出しや熱
間圧延などの公知の熱間加工であってもよい。
間静水圧プレス加工し、所望の形状に形成するとともに
空孔率を１％以下に低減する。なお、熱間静水圧プレス
加工も８００’Ｃ以下では析出が起こる。また、この熱
間静水圧プレス加工は、これに変えて熱間押し出しや熱
間圧延などの公知の熱間加工であってもよい。
その後、拘束時効処理が施される。りなわら、熱間静水
圧プレス加工された合金部材は歪みが発生するように変
形され、その後その変形された状態が固定されたままで
４００℃〜６００℃の温度範囲で加熱される。
圧プレス加工された合金部材は歪みが発生するように変
形され、その後その変形された状態が固定されたままで
４００℃〜６００℃の温度範囲で加熱される。
このような工程を経る製造方法によれば、高温時と低温
時との両方の形状を記、憶させることができ、しかも温
度のみによって形状が自発的に変化するＮｉ ｉｉ系形
状記憶合金部材が得られる。
時との両方の形状を記、憶させることができ、しかも温
度のみによって形状が自発的に変化するＮｉ ｉｉ系形
状記憶合金部材が得られる。
また、粉末の製造条件を適当に選ぶことにより、粉末を
微粒にすることができ、ｊＩ終製品部材の粘晶粒を微細
化し、繰返し寿命も従来のものよりも艮くすことができ
る。
微粒にすることができ、ｊＩ終製品部材の粘晶粒を微細
化し、繰返し寿命も従来のものよりも艮くすことができ
る。
実施例１
ｘ＋ ５１原子％残部Ｔ１よりなるＮｉ Ｔｉ合金急冷
粉末を回転ディスク法により製作し、金型内ｒＱ、 ５
ｓｍｘ５ ｍｍｘ４Ｑ ｍｎ＋の板状に成形したこの
成形体を真空ａ１０−’Ｔｏｒｒの雰囲気下で１１００
℃、５時間焼結した。さらにその後１６０００ｋｇ／Ｃ
ｌ１１２の高圧アルゴンガスを媒体として熱間静水圧プ
レス中で１０００℃×２時間で処理した。次に、第４図
に示すように、得られた試片５を内径１４１＋１１の銅
バイブロの内側に拘束し、４５０℃にて１時間加熱した
。この部材は図示するように、拘束を除去して室温の状
態では図中へで示す形状を呈し、これを１００℃に加熱
すると図中Ｂで示す形状を呈し、全方位型形状記憶効果
を示した。
粉末を回転ディスク法により製作し、金型内ｒＱ、 ５
ｓｍｘ５ ｍｍｘ４Ｑ ｍｎ＋の板状に成形したこの
成形体を真空ａ１０−’Ｔｏｒｒの雰囲気下で１１００
℃、５時間焼結した。さらにその後１６０００ｋｇ／Ｃ
ｌ１１２の高圧アルゴンガスを媒体として熱間静水圧プ
レス中で１０００℃×２時間で処理した。次に、第４図
に示すように、得られた試片５を内径１４１＋１１の銅
バイブロの内側に拘束し、４５０℃にて１時間加熱した
。この部材は図示するように、拘束を除去して室温の状
態では図中へで示す形状を呈し、これを１００℃に加熱
すると図中Ｂで示す形状を呈し、全方位型形状記憶効果
を示した。
実施例２
Ｎ＋ ５２原子％残部Ｔｉよりなる急冷粉末を、金型に
て内径２０１１１．外径２６１ｍのパイプ状に成形し、
その後実施例１ど同様の条件で焼結・熱間静水圧プレス
を行なった。さらにこのパイプを２％圧縮した形状で４
００℃×２時間の拘束加熱した。このパイプはドライア
イス＋アルコール中に浸漬すると、内径が２０１１Ｉｌ
ｌとなり、６０℃では内径が１９．６１１１となり可逆
的にその径が変化した。
て内径２０１１１．外径２６１ｍのパイプ状に成形し、
その後実施例１ど同様の条件で焼結・熱間静水圧プレス
を行なった。さらにこのパイプを２％圧縮した形状で４
００℃×２時間の拘束加熱した。このパイプはドライア
イス＋アルコール中に浸漬すると、内径が２０１１Ｉｌ
ｌとなり、６０℃では内径が１９．６１１１となり可逆
的にその径が変化した。
［発明の効果］
以上の説明より明らかなように本発明によれば次のごと
き優れた効果が元厚される。
き優れた効果が元厚される。
すなわち、製造の工程数が削減されて全工程が短くなり
、したがってコストが低減される。
、したがってコストが低減される。
また、粉末冶金法を用いて部材を成形するので、パイプ
形状等の複雑な形状の部材を構成することができる。さ
らに粉末冶金法によれば、切削等の加工が不要となるの
で歩留り率が可及的に高められる。
形状等の複雑な形状の部材を構成することができる。さ
らに粉末冶金法によれば、切削等の加工が不要となるの
で歩留り率が可及的に高められる。
第１図は従来の形状記憶合金材の製造工程を示すフロー
チャート図、第２図は本発明に係る形状記憶合金材の製
造工程の一実施例を示すフローチャート図、第３図は本
発明に係る製造方法の急冷凝固工程において用いられる
回転ディスク法の装蹟概略を示す模式構成図、第４図は
この発明の実施例１を説明するための図であり、この発
明に従った製造方法によって製造される部材の形状の変
化を示している。 図において、１はタンディツシュ、２は溶湯流、３は回
転ディスク、４は噴霧粒子、５はＮｉ Ｔ１合金部材の
試片、６は銅パイプである。 （ほか２名ン 第１図
チャート図、第２図は本発明に係る形状記憶合金材の製
造工程の一実施例を示すフローチャート図、第３図は本
発明に係る製造方法の急冷凝固工程において用いられる
回転ディスク法の装蹟概略を示す模式構成図、第４図は
この発明の実施例１を説明するための図であり、この発
明に従った製造方法によって製造される部材の形状の変
化を示している。 図において、１はタンディツシュ、２は溶湯流、３は回
転ディスク、４は噴霧粒子、５はＮｉ Ｔ１合金部材の
試片、６は銅パイプである。 （ほか２名ン 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） Ｎｔを５０．５〜５５．０原子％含有し、残部
がＴＩからなる合金か、または前記ＴｉもしくはＮｉの
一部がＣｕ、／ｌ、ｖ＋ Ｚｒ、ＭＯ，Ｃｒ、Ｆ６．Ｃ
ｏ、希土類を含む群から選ばれた１４１以上の元素でｗ
Ｉ換された合金を、急冷凝固させ、予備成形の後、これ
を焼結させる形状記憶合金材の製造方法。 （２） 前記急冷凝固は１０’ ｄｅｇ ／ｓｅｃ以上
の冷却速度で行なわれる特許請求の範囲１４１項記載の
形状記憶合金材の製造方法。 く３） 前記焼結は、１０−’ｌ”ｏｒｒ以下の雰囲気
中で行なわれ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） 前記焼結は、１０００℃以上で行なわれる特許
請求範囲第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） 前記焼結の後、８００℃以上で熱間静水圧プレ
ス加工を行なう特許請求の範囲第１項ないし第４項のい
ずれかに記載の形状記憶合金材の製造方法。 （６） 前記合金材は、歪みが発生づ−るように変形さ
れ、その変形した形状が固定された状態で４００℃〜６
００℃の範囲で加熱される特許請求の範囲第１項または
第５項のいずれかに記載の形状記憶合金材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11714684A JPS60262929A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 形状記憶合金材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11714684A JPS60262929A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 形状記憶合金材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60262929A true JPS60262929A (ja) | 1985-12-26 |
Family
ID=14704598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11714684A Pending JPS60262929A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 形状記憶合金材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60262929A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4759906A (en) * | 1986-03-12 | 1988-07-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Function alloy and method of producing the same |
| WO2002004688A1 (en) * | 2000-07-07 | 2002-01-17 | Bio-Smart, Ltd. | Ti-Ni-Cu-Mo SHAPE MEMORY ALLOYS |
| GB2495772A (en) * | 2011-10-21 | 2013-04-24 | Univ Limerick | A method of forming a nickel-titanium rare earth alloy by spark plasma sintering and a superelastic nickel-titanium-rare earth alloy |
| WO2013109846A1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-07-25 | Cook Medical Technologies Llc | Mixture of powders for preparing a sintered nickel-titanium-rare earth metal (ni-ti-re) alloy |
| US9873933B2 (en) | 2006-09-06 | 2018-01-23 | Cook Medical Technologies Llc | Nickel-titanium alloy including a rare earth element |
-
1984
- 1984-06-06 JP JP11714684A patent/JPS60262929A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4759906A (en) * | 1986-03-12 | 1988-07-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Function alloy and method of producing the same |
| WO2002004688A1 (en) * | 2000-07-07 | 2002-01-17 | Bio-Smart, Ltd. | Ti-Ni-Cu-Mo SHAPE MEMORY ALLOYS |
| US9873933B2 (en) | 2006-09-06 | 2018-01-23 | Cook Medical Technologies Llc | Nickel-titanium alloy including a rare earth element |
| GB2495772A (en) * | 2011-10-21 | 2013-04-24 | Univ Limerick | A method of forming a nickel-titanium rare earth alloy by spark plasma sintering and a superelastic nickel-titanium-rare earth alloy |
| GB2495772B (en) * | 2011-10-21 | 2014-02-12 | Univ Limerick | Method of forming a sintered nickel-titanium-rare earth (Ni-Ti-RE) alloy |
| US10000827B2 (en) | 2011-10-21 | 2018-06-19 | University Of Limerick | Method of forming a sintered nickel-titanium-rare earth (Ni—Ti—RE) alloy |
| US10563291B2 (en) | 2011-10-21 | 2020-02-18 | University Of Limerick | Method of forming a sintered nickel-titanium-rare earth (Ni—Ti—Re) alloy |
| WO2013109846A1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-07-25 | Cook Medical Technologies Llc | Mixture of powders for preparing a sintered nickel-titanium-rare earth metal (ni-ti-re) alloy |
| JP2015510036A (ja) * | 2012-01-18 | 2015-04-02 | クック メディカル テクノロジーズ エルエルシーＣｏｏｋ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｌｌｃ | ニッケル−チタン−希土類金属（Ｎｉ−Ｔｉ−ＲＥ）焼結合金を製造するための粉末混合物 |
| US9212409B2 (en) | 2012-01-18 | 2015-12-15 | Cook Medical Technologies Llc | Mixture of powders for preparing a sintered nickel-titanium-rare earth metal (Ni-Ti-RE) alloy |
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