JPS6075562A - 可逆形状記憶パイプ継手 - Google Patents
可逆形状記憶パイプ継手Info
- Publication number
- JPS6075562A JPS6075562A JP18036083A JP18036083A JPS6075562A JP S6075562 A JPS6075562 A JP S6075562A JP 18036083 A JP18036083 A JP 18036083A JP 18036083 A JP18036083 A JP 18036083A JP S6075562 A JPS6075562 A JP S6075562A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- temperature
- shape memory
- treatment
- aging
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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】
本発明はパイプ継手、特に可逆形状記憶の性質を示す・
ぐイゾ継手に関する。
ぐイゾ継手に関する。
ＴｊＮｉ 、 ＴｉＮ１Ｘ （Ｘ ＝ Ｆｅ ｒ Ｃｕ
等）合金は、熱弾性マルテンサイト変態の逆変態に付随
して顕著な形状記憶効果を示すことが知られている。（
「金属」１９６６年２月１３日号ＰＰ、 ４４〜４８
その他）これらの形状記憶合金は、溶解法による鋳造材
。
等）合金は、熱弾性マルテンサイト変態の逆変態に付随
して顕著な形状記憶効果を示すことが知られている。（
「金属」１９６６年２月１３日号ＰＰ、 ４４〜４８
その他）これらの形状記憶合金は、溶解法による鋳造材
。
あるいはそれの加工材、又は粉末冶金法によシ最終の形
状寸法を得たものに、その後に歪み除去のための熱処理
および形状記憶のための熱処理、をそれぞれ別個にある
いは同時に行なうことで得られる。ここで例えば歪除去
熱処理は７００℃１時間であシ、形状記憶熱処理は４０
０〜５００℃１時間である。
状寸法を得たものに、その後に歪み除去のための熱処理
および形状記憶のための熱処理、をそれぞれ別個にある
いは同時に行なうことで得られる。ここで例えば歪除去
熱処理は７００℃１時間であシ、形状記憶熱処理は４０
０〜５００℃１時間である。
と略す）を付与する方法として１強変形、拘束加熱訓練
が知られており、また拘束時効処理による方法も本願出
願人により出願された「可逆形状記憶効果を有するチタ
ン−ニッケル合金およびその製造方法」（特願昭５７−
３１６０５号）に記載されている。後者の方法によれば
、従来知られていた方法では得がたいとされていたチタ
ン−ニッケル合金に顕著なＲ８ＭＥを導入することが可
能となる。
が知られており、また拘束時効処理による方法も本願出
願人により出願された「可逆形状記憶効果を有するチタ
ン−ニッケル合金およびその製造方法」（特願昭５７−
３１６０５号）に記載されている。後者の方法によれば
、従来知られていた方法では得がたいとされていたチタ
ン−ニッケル合金に顕著なＲ８ＭＥを導入することが可
能となる。
また形状記憶合金の熱収縮機能を利用した・ぐイブ継手
は、特公昭５２−５４５８公報および特公昭５４−４８
９８公報に記載されている。しかし該各公報の場合には
、 ’ｌ”ｉＮｉ合金について云えば。
は、特公昭５２−５４５８公報および特公昭５４−４８
９８公報に記載されている。しかし該各公報の場合には
、 ’ｌ”ｉＮｉ合金について云えば。
ＴｊＮｉ単相の、みを利用した熱回１復（即ちマルテン
サイト相で膨張加工を施したものの逆変態による熱収縮
）機能が主である。即ち、 Ｒ８ＭＥについても付記さ
れているが、パイプ接合作業に於ける手段についてのみ
であり、その効果も極めて小さいものであった。また保
守点検時等にノｆイブより継手を切シ離す作業に於いて
は、その作業は極めて困難で、また作業後、同じパイプ
継手を繰り返えし使用することはＲ８ＭＥが認められな
いために不可能であった。
サイト相で膨張加工を施したものの逆変態による熱収縮
）機能が主である。即ち、 Ｒ８ＭＥについても付記さ
れているが、パイプ接合作業に於ける手段についてのみ
であり、その効果も極めて小さいものであった。また保
守点検時等にノｆイブより継手を切シ離す作業に於いて
は、その作業は極めて困難で、また作業後、同じパイプ
継手を繰り返えし使用することはＲ８ＭＥが認められな
いために不可能であった。
それ故に本発明の目的は＋ Ｔ１Ｎｉ合金について拘束
時効処理によるＴ１Ｎｉ相およびＮｉ過剰の析出相（例
えばＴ ｉＮ ｒ ５相）の複相化処理を施すことによ
Ｆ） 、 Ｔ１Ｎｉ相の形状記憶効果１拘束時効による
析出相を利用した応力集中源の導入の併用をしたＲ８Ｍ
Ｅを用いて、温度サイクルに対して自発的な径の変化が
可能な・ぐイブ継手を提供することにある。
時効処理によるＴ１Ｎｉ相およびＮｉ過剰の析出相（例
えばＴ ｉＮ ｒ ５相）の複相化処理を施すことによ
Ｆ） 、 Ｔ１Ｎｉ相の形状記憶効果１拘束時効による
析出相を利用した応力集中源の導入の併用をしたＲ８Ｍ
Ｅを用いて、温度サイクルに対して自発的な径の変化が
可能な・ぐイブ継手を提供することにある。
本発明の他の目的は、接合、脱藩に安全上問題となる個
所（例えば、原子炉冷却水配管、有毒ガス配管、爆発性
ガス配管）の配管システムを加熱若しくは冷却すること
により、容易に装、脱着が容易でかつ、繰り返えし使用
でき、これにより安全でかつ経費の大巾な節減を可能と
するシステムの提供にある。
所（例えば、原子炉冷却水配管、有毒ガス配管、爆発性
ガス配管）の配管システムを加熱若しくは冷却すること
により、容易に装、脱着が容易でかつ、繰り返えし使用
でき、これにより安全でかつ経費の大巾な節減を可能と
するシステムの提供にある。
以下本発明につき実施例を用いて説明する。
Ｔ１Ｎｉ合金について、５００℃で２時間の時効処理後
水焼入れをした時の変態温度とＮｉ濃度との関係を測定
し、その結果を第１図に示す。拘束時効処理により複相
化が図れるのは、 Ｎｉが原子パーセントで５０３〜５
３％の範囲であることが分かる。寿お第１図に示すＭｓ
はマルテンサイト開始温度でありＭｓ’は中間相変態開
始温度である。
水焼入れをした時の変態温度とＮｉ濃度との関係を測定
し、その結果を第１図に示す。拘束時効処理により複相
化が図れるのは、 Ｎｉが原子パーセントで５０３〜５
３％の範囲であることが分かる。寿お第１図に示すＭｓ
はマルテンサイト開始温度でありＭｓ’は中間相変態開
始温度である。
またＲ８ＭＥを導出する拘束時効処理の温度条件は本願
出願人により出願された前記特願昭５７−３１６０５号
に記載されているが、さらに６００〜７００℃の温度条
件によってもＲ８ＭＥは認められることを見出した。
出願人により出願された前記特願昭５７−３１６０５号
に記載されているが、さらに６００〜７００℃の温度条
件によってもＲ８ＭＥは認められることを見出した。
第２図によれば８時効処理しないものと７００℃以上で
１時間時効処理した時のＭｓ及びＭｆは夫夫同じ値を示
している。このことは７００℃以上での時効処理は処理
しないものと同じように単相化であることを意味し、７
００℃以下での時効処理のＭｓ 、 Ｍｆは単相化の時
のそれよりも高いことがら複相化していることが明らか
と言えよう。なおＭｓ 、 Ｍｆの測定は示差熱天秤に
より測定している。ここで５５０℃以上での時効処理に
おける中間相のＭｆ’ 、 Ｍｓ’の開示はしていない
が、 Ｍａ 、 Ｍｆに極めて近い値を示していること
を確認している。
１時間時効処理した時のＭｓ及びＭｆは夫夫同じ値を示
している。このことは７００℃以上での時効処理は処理
しないものと同じように単相化であることを意味し、７
００℃以下での時効処理のＭｓ 、 Ｍｆは単相化の時
のそれよりも高いことがら複相化していることが明らか
と言えよう。なおＭｓ 、 Ｍｆの測定は示差熱天秤に
より測定している。ここで５５０℃以上での時効処理に
おける中間相のＭｆ’ 、 Ｍｓ’の開示はしていない
が、 Ｍａ 、 Ｍｆに極めて近い値を示していること
を確認している。
このように、６００〜７００℃での拘束時効処理を施こ
すと、可逆変化させることのできる複相化を呈すことと
なり、しかもＭａ点、 Ｍｆ点を低下させることが出来
るので、ツクイブに継手として装着後の外部温度の影響
を極力小さくでき、したがって信頼性の高い継手として
供することができる。
すと、可逆変化させることのできる複相化を呈すことと
なり、しかもＭａ点、 Ｍｆ点を低下させることが出来
るので、ツクイブに継手として装着後の外部温度の影響
を極力小さくでき、したがって信頼性の高い継手として
供することができる。
尚、見方によっては第２図において３５０℃以下での時
効処理でも同様であるように思われる。
効処理でも同様であるように思われる。
（５）
しかしそのような低温ではＮｉ過剰の析出相が出にくい
あるいはその量の析出がむずかしく、再現性に乏しく、
またこの問題を解決するためには処理時間が極めて長時
間になるなど不都合なことがある。それに対し６００〜
７００℃の時効処理においてはこのようなことはなく、
さらには上記のような特長を有するために極めて好都合
と言えるものである。
あるいはその量の析出がむずかしく、再現性に乏しく、
またこの問題を解決するためには処理時間が極めて長時
間になるなど不都合なことがある。それに対し６００〜
７００℃の時効処理においてはこのようなことはなく、
さらには上記のような特長を有するために極めて好都合
と言えるものである。
ところでＴ ＩＮＩ ５ ｏ、 ３０合金の変態温度と
時効処理温度との関係を第３図に示す。第２図および第
３図によれば、５５０℃で既に単相化されており。
時効処理温度との関係を第３図に示す。第２図および第
３図によれば、５５０℃で既に単相化されており。
Ｎｉ濃度が多くなる程単相化処理濃度は高くなることが
わかる。そして５５０℃以上の温度で単相化は完了する
。
わかる。そして５５０℃以上の温度で単相化は完了する
。
次に上述の方法を用いてＲ８ＭＥ パイプ継手を導出す
る方法の例について、第４図および第５図に示すＯ 第４図は、拘束による複相化組織を利用して冷却収縮機
能をもたせる場合を示している。具体的には、 ＴｉＮ
ｉ３．なる合金を溶解法によって得たの（６） ち熱間鍛造で丸棒とし、その活勢削加工によって第４図
（ａ）のような外径２１■φ、内径１５ＩＩＩＩ＋ｌφ
の管材１０を得た。なお鋳造法、熱間押出加工法。
る方法の例について、第４図および第５図に示すＯ 第４図は、拘束による複相化組織を利用して冷却収縮機
能をもたせる場合を示している。具体的には、 ＴｉＮ
ｉ３．なる合金を溶解法によって得たの（６） ち熱間鍛造で丸棒とし、その活勢削加工によって第４図
（ａ）のような外径２１■φ、内径１５ＩＩＩＩ＋ｌφ
の管材１０を得た。なお鋳造法、熱間押出加工法。
粉末冶金法等によっても同形状の管材を得ることは可能
である。
である。
次に７００℃で１時間の歪除法および単相化処理を行な
ったのち第４図（ｂ）のように拡大用の心棒部材１１を
液体窒素、若しくはドライアイスアルコール下で管材１
０に挿入し、内径を１６．００＋ｎｍφまで押し拡げた
拡大管１０’を作り、その後に第４図（ｃ）のように外
径１５．５０＋ｎｍφの拘束用棒部材１２をこの拡大管
１０′に挿入し、４００℃で９６時間の拘束時効処理に
より複相組織を有した・ぐイブ継手１０″とした。
ったのち第４図（ｂ）のように拡大用の心棒部材１１を
液体窒素、若しくはドライアイスアルコール下で管材１
０に挿入し、内径を１６．００＋ｎｍφまで押し拡げた
拡大管１０’を作り、その後に第４図（ｃ）のように外
径１５．５０＋ｎｍφの拘束用棒部材１２をこの拡大管
１０′に挿入し、４００℃で９６時間の拘束時効処理に
より複相組織を有した・ぐイブ継手１０″とした。
その后機械的あるいは化学的な方法により・ぐイブ継手
１０’を取りはずし、そのＲ８ＭＥを調べたところ３０
℃と６０℃の間で自発的な径の変化を示し。
１０’を取りはずし、そのＲ８ＭＥを調べたところ３０
℃と６０℃の間で自発的な径の変化を示し。
−しかもその径の変化は単相化処理時の径と拘束時効処
理時の径との間であった。すなわち、ｄｌなる径を有す
る管材１０の径をドライアイスアルコール若しくは液体
窒素浸漬下で心棒部材１１を用いてｄ２まで押し広げ（
但しｄ２／ｄｌ＜１．０８ ） ＊のち、前記温度下で
外径がｄ３の拘束用部材１２満の温度下で拘束時効処理
をすると低温（マルテンサイト変態温度以下）でパイプ
継手の径はｄｌを示し高温（逆変態温度以上）ではｄ３
を示す。
理時の径との間であった。すなわち、ｄｌなる径を有す
る管材１０の径をドライアイスアルコール若しくは液体
窒素浸漬下で心棒部材１１を用いてｄ２まで押し広げ（
但しｄ２／ｄｌ＜１．０８ ） ＊のち、前記温度下で
外径がｄ３の拘束用部材１２満の温度下で拘束時効処理
をすると低温（マルテンサイト変態温度以下）でパイプ
継手の径はｄｌを示し高温（逆変態温度以上）ではｄ３
を示す。
第５図には拘束による複相化組織を利用して加熱収縮機
能を付与する場合を示している。具体的には、第４図の
例と同様な方法により、先ず第５図（ａ）のような外径
２１論φ、内径１５叫φのＴ ｉ Ｎ ｉ ｓ１合金製
の管材１３を得、これを第５図（ｂ）に示すように圧縮
部材１４を用いてＭｓ温度以下（液体窒素ドライアイス
アルコ−／ｌｚ浸漬下）で１４．１０＋ｎ＋ｎφまで圧
縮して縮小管１３′を作り、その後に第５図（Ｃ）のよ
うに内径１４．６ｎｏｎφの拘束用部材１５にこの縮小
管１３′を挿入し５５０℃で２時間の拘束時効によって
複相組織を有したパイプ継手１３′を得た。その后機械
的、あるいは化学的な方法にょシバイブ継手１３′を取
り出すと、−４０℃と１０℃の間で自発的な径の変化を
示した。その径の変化１３の径をドライアイスアルコー
ル若しくは液体窒素浸漬下で圧縮部材１４を用いてｄ２
′まで圧縮（但しｄ２′／ｄ１′≧０．９２）ｌ、たの
ち、前記温度下で内径がｄ３′の拘束用部材１５に縮小
管１３′を入れ（但しｄ ３ ’／ ｄ １ ’≧０．
９５）る。その後加温シｔで拘束を完了させたのち７０
０℃未満の温度下で拘束時効処理をすると、低温（マル
テンサイト変態温度以下）で・母イブ継手の径はｄｌ′
を示し、高温（逆変態温度以上）でｄ３′を示す。
能を付与する場合を示している。具体的には、第４図の
例と同様な方法により、先ず第５図（ａ）のような外径
２１論φ、内径１５叫φのＴ ｉ Ｎ ｉ ｓ１合金製
の管材１３を得、これを第５図（ｂ）に示すように圧縮
部材１４を用いてＭｓ温度以下（液体窒素ドライアイス
アルコ−／ｌｚ浸漬下）で１４．１０＋ｎ＋ｎφまで圧
縮して縮小管１３′を作り、その後に第５図（Ｃ）のよ
うに内径１４．６ｎｏｎφの拘束用部材１５にこの縮小
管１３′を挿入し５５０℃で２時間の拘束時効によって
複相組織を有したパイプ継手１３′を得た。その后機械
的、あるいは化学的な方法にょシバイブ継手１３′を取
り出すと、−４０℃と１０℃の間で自発的な径の変化を
示した。その径の変化１３の径をドライアイスアルコー
ル若しくは液体窒素浸漬下で圧縮部材１４を用いてｄ２
′まで圧縮（但しｄ２′／ｄ１′≧０．９２）ｌ、たの
ち、前記温度下で内径がｄ３′の拘束用部材１５に縮小
管１３′を入れ（但しｄ ３ ’／ ｄ １ ’≧０．
９５）る。その後加温シｔで拘束を完了させたのち７０
０℃未満の温度下で拘束時効処理をすると、低温（マル
テンサイト変態温度以下）で・母イブ継手の径はｄｌ′
を示し、高温（逆変態温度以上）でｄ３′を示す。
上述の実施例に見るように、可逆的な径の変化を極めて
小さな温度ヒステリシスの中で示すため。
小さな温度ヒステリシスの中で示すため。
挿着・離脱が極めて容易となり、配管の接合、保守・点
検を短時間に済ませることが出来るようになシ、シたが
って使用・用途に応じて、加熱収縮材、冷却収縮材を任
意に選ぶことが出来る。また上述では特定の実施例のみ
を用いて説明している（９） が、それぞれの収縮温度は熱処理条件を選ぶことにより
任意とすることが可能であり、したがって安全でかつ経
費の大巾々節減を図ることのできる配管システムの提供
が可能となる。
検を短時間に済ませることが出来るようになシ、シたが
って使用・用途に応じて、加熱収縮材、冷却収縮材を任
意に選ぶことが出来る。また上述では特定の実施例のみ
を用いて説明している（９） が、それぞれの収縮温度は熱処理条件を選ぶことにより
任意とすることが可能であり、したがって安全でかつ経
費の大巾々節減を図ることのできる配管システムの提供
が可能となる。
なお複相組織を利用したＲ８ＭＥの導出はＴ１Ｎｉ合金
のみならず、上記した既に出願済みの発明中に示されて
いるように時効処理により複相化される他のＴ１Ｎｉ系
合金についても可能であり、したがって本発明の効果Ｔ
ｉ Ｎ ｉ系合金にも同様に認められるものである。
のみならず、上記した既に出願済みの発明中に示されて
いるように時効処理により複相化される他のＴ１Ｎｉ系
合金についても可能であり、したがって本発明の効果Ｔ
ｉ Ｎ ｉ系合金にも同様に認められるものである。
またここで・ぐイブ継手という言葉は、・クイズと 。
パイプとの間を接続するもののみならず、グリラグ又は
コネクター等も含む最も広義の意味に解釈されるべきで
ある。
コネクター等も含む最も広義の意味に解釈されるべきで
ある。
第１図はＴ１Ｎｉ合金の５００℃で２時間水焼入れによ
る変態温度とＮｉ濃度（ａｔ％）との関係を示すグラフ
、第２図はＴｉＮ１５１．。の組成の合金に於ける変態
温度と時効処理温度との関係を各時効温度（１０） に於ける処理時間が２時間の場合につき示したグラフ、
第３図はＴ１Ｎｉ の組成の合金の変態温度５０．３ と時効処理温度との関係を各時効温度に於ける処理時間
が２時間の場合につき示したグラフ、第４図は本発明に
よるノｆイゾ継手の一例の製造手順について示した断面
図、第５図は本発明による・ぞイブ継手の他側の製造手
順について示した断面図である。 １０・・・管材、１σ・・・拡大管、１０′・・・パイ
プ継手。 １１・・・心棒部材、１２・・・拘束用棒部材、１３・
・・管材、１３′・・・縮小管、１３′・・りぐイブ継
手、１４・・・圧縮部材、１５・・・拘束用部材。 （１１） 第２図 −〉時効温度（°Ｃ） 第３図 時効温度（°Ｃ）
る変態温度とＮｉ濃度（ａｔ％）との関係を示すグラフ
、第２図はＴｉＮ１５１．。の組成の合金に於ける変態
温度と時効処理温度との関係を各時効温度（１０） に於ける処理時間が２時間の場合につき示したグラフ、
第３図はＴ１Ｎｉ の組成の合金の変態温度５０．３ と時効処理温度との関係を各時効温度に於ける処理時間
が２時間の場合につき示したグラフ、第４図は本発明に
よるノｆイゾ継手の一例の製造手順について示した断面
図、第５図は本発明による・ぞイブ継手の他側の製造手
順について示した断面図である。 １０・・・管材、１σ・・・拡大管、１０′・・・パイ
プ継手。 １１・・・心棒部材、１２・・・拘束用棒部材、１３・
・・管材、１３′・・・縮小管、１３′・・りぐイブ継
手、１４・・・圧縮部材、１５・・・拘束用部材。 （１１） 第２図 −〉時効温度（°Ｃ） 第３図 時効温度（°Ｃ）
Claims (1)
- １、Ｔ１Ｎｉ合金又はＴｉＮｊ系合金であって、しかも
ニッケルが原子パーセントで５０．３〜５３チの合金に
て作った管材を、６００℃以上の温度でＴｉＮｊ単相化
処理ののち、６００〜７００℃の温度で拘束時効処理を
施すことにより、 ＴｊＮｉ相とＮｉ過剰析出相とから
なる複相組織を有したものとなしたことを特徴とする可
逆形状記憶パイプ継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18036083A JPS6075562A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 可逆形状記憶パイプ継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18036083A JPS6075562A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 可逆形状記憶パイプ継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6075562A true JPS6075562A (ja) | 1985-04-27 |
Family
ID=16081880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18036083A Pending JPS6075562A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 可逆形状記憶パイプ継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6075562A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6267159A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-26 | Nhk Spring Co Ltd | 形状記憶合金を用いた筒状製品とその製造方法 |
| US6106642A (en) * | 1998-02-19 | 2000-08-22 | Boston Scientific Limited | Process for the improved ductility of nitinol |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP18036083A patent/JPS6075562A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6267159A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-26 | Nhk Spring Co Ltd | 形状記憶合金を用いた筒状製品とその製造方法 |
| JPH0411618B2 (ja) * | 1985-09-20 | 1992-03-02 | Nippon Hatsujo Kk | |
| US6106642A (en) * | 1998-02-19 | 2000-08-22 | Boston Scientific Limited | Process for the improved ductility of nitinol |
| US6540849B2 (en) | 1998-02-19 | 2003-04-01 | Scimed Life Systems, Inc. | Process for the improved ductility of nitinol |
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