JPS61183455A - Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶材の製造法 - Google Patents
Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶材の製造法Info
- Publication number
- JPS61183455A JPS61183455A JP2146985A JP2146985A JPS61183455A JP S61183455 A JPS61183455 A JP S61183455A JP 2146985 A JP2146985 A JP 2146985A JP 2146985 A JP2146985 A JP 2146985A JP S61183455 A JPS61183455 A JP S61183455A
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- Japan
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- shape memory
- transformation
- temperature
- memory material
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- Pending
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- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はＮｉ−Ｔｉ系形状記憶材の製造法に関し、特に
冷却時に生じる二段変態を大きく分離することにより、
優れた疲労特性を示す使用温度範囲を著しく広げたもの
である。
冷却時に生じる二段変態を大きく分離することにより、
優れた疲労特性を示す使用温度範囲を著しく広げたもの
である。
一般に熱弾性型マルテンサイト変態を示す材料は、形状
記憶効果を示すことが知られており、この形状記憶効果
は加熱、冷却時に生じるマルテンサイト逆変態及びマル
テンサイト変態によるものである。ＮｉとＴｉが原子比
で１対１近傍のＮｉ−Ｔｉ合金、又はこれにＣＬＩ 、
（：、ｒ 。
記憶効果を示すことが知られており、この形状記憶効果
は加熱、冷却時に生じるマルテンサイト逆変態及びマル
テンサイト変態によるものである。ＮｉとＴｉが原子比
で１対１近傍のＮｉ−Ｔｉ合金、又はこれにＣＬＩ 、
（：、ｒ 。
Ｖ、Ａ、ｅ、Ｓｉ等の何れか１種又は２種以上を微量添
加した合金（以下これ等をＮｉ−Ｔｉ系合金と略記）は
室温付近で熱弾性型マルテンサイト変態を示し、これに
伴って形状記憶効果を示すことが知られており、温度セ
ンサーやアクチュエーター等に応用されている。
加した合金（以下これ等をＮｉ−Ｔｉ系合金と略記）は
室温付近で熱弾性型マルテンサイト変態を示し、これに
伴って形状記憶効果を示すことが知られており、温度セ
ンサーやアクチュエーター等に応用されている。
Ｎｉ−７ｉ系合金は冷間加工組織が十分に残留する加熱
処理条件を選ぶことにより、冷却時に母相から二段変態
を生じることが知られており、この二段変態により生じ
る二相のうち、高温側にある相をＲ相、低温側にある相
をマルテンサイト相（以下Ｍ相と略記）と呼んでいる。
処理条件を選ぶことにより、冷却時に母相から二段変態
を生じることが知られており、この二段変態により生じ
る二相のうち、高温側にある相をＲ相、低温側にある相
をマルテンサイト相（以下Ｍ相と略記）と呼んでいる。
二段変態を生じるＮｉ−７ｉ系合金の変態挙動を示差走
査熱量計により測定すると、第４図に示すように変態は
各ピーク（１）、（２）（３）のある温度域で生じてお
り、冷却過程においてはピーク（１）に対応する変態に
より母相からＲ相が生じ、ピーク（２）に対応する変態
によリＲ相からＭ相を生じている。また加熱時にはピー
ク（３）に対応する変態によりＭ相から母相を生じてい
る。
査熱量計により測定すると、第４図に示すように変態は
各ピーク（１）、（２）（３）のある温度域で生じてお
り、冷却過程においてはピーク（１）に対応する変態に
より母相からＲ相が生じ、ピーク（２）に対応する変態
によリＲ相からＭ相を生じている。また加熱時にはピー
ク（３）に対応する変態によりＭ相から母相を生じてい
る。
Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶材を用いた各種素子は通常繰返し
温度サイクルにより繰返し動作を行なわせるものである
が、その疲労特性は第４図に示す温度ＴｏとＴＩ、即ち
母相とＲ相間で繰返した場合、温度ＴｏとＴｚ、即ち母
相とＭ相間で繰返した場合に比べて極めて良好な特性を
示すことが知られている。
温度サイクルにより繰返し動作を行なわせるものである
が、その疲労特性は第４図に示す温度ＴｏとＴＩ、即ち
母相とＲ相間で繰返した場合、温度ＴｏとＴｚ、即ち母
相とＭ相間で繰返した場合に比べて極めて良好な特性を
示すことが知られている。
従って優れた疲労特性を呈する使用温度域を広く持った
Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶材を得るためには、冷却時にＲ相
の存在する温度域をできるだけ広げること、即ち第４図
におけるピーク（１）と（２）間の間隔をできるだけ広
げる必要がある。しかしその方法については全く明らか
にされておらず、その早急な確立が強く望まれている。
Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶材を得るためには、冷却時にＲ相
の存在する温度域をできるだけ広げること、即ち第４図
におけるピーク（１）と（２）間の間隔をできるだけ広
げる必要がある。しかしその方法については全く明らか
にされておらず、その早急な確立が強く望まれている。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
本発明はこれに鑑み種々研究の結果、冷却時にＲ相の存
在する温度域を大きく広げることができるＮｉ−Ｔｉ系
形状記憶材の製造法を開発したもので、熱弾性型マルテ
ンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金を冷間加工した後
、３５０〜４５０℃の温度で加熱処理することを特徴と
するものである。
在する温度域を大きく広げることができるＮｉ−Ｔｉ系
形状記憶材の製造法を開発したもので、熱弾性型マルテ
ンサイト変態を示すＮｉ−Ｔｉ系合金を冷間加工した後
、３５０〜４５０℃の温度で加熱処理することを特徴と
するものである。
即ち本発明は熱弾性型マルテンサイト変態を示すＮｉ−
Ｔｉ系合金の形状記憶材とするための加工において、最
終的に冷間加工により高密度の転位を導入すると共に所
望サイズに仕上げこれを３５０〜４５０℃の温度で加熱
処理することにより不完全な転位の再配列を行なわせる
ものである。具体的にはＮｉ−Ｔｉ系合金の組成によっ
ても異なるが、冷間加工において２０〜５０％程度の減
面加工を行い、その後３５０〜４５０℃の温度において
０．５〜２時間加熱処理すればよい。
Ｔｉ系合金の形状記憶材とするための加工において、最
終的に冷間加工により高密度の転位を導入すると共に所
望サイズに仕上げこれを３５０〜４５０℃の温度で加熱
処理することにより不完全な転位の再配列を行なわせる
ものである。具体的にはＮｉ−Ｔｉ系合金の組成によっ
ても異なるが、冷間加工において２０〜５０％程度の減
面加工を行い、その後３５０〜４５０℃の温度において
０．５〜２時間加熱処理すればよい。
冷間加工により高密度の転位が導入され、これを３５０
〜４５０℃の温度で加熱することにより転位の再配列が
不完全なものとなる。その結果、形状記憶材の内部に残
留する内部応力場によって母相からＲ相への変態に比べ
歪量も大きく、またシャフリングも生じるＲ相からＭ相
への変態に要する駆動力が前者に比べて相対的に大きく
なり、その結果第４図におけるピーク（２）の位置が大
きく低温側へ移動し、Ｒ相の存在する温度域が大きく広
がるものと考えられる。
〜４５０℃の温度で加熱することにより転位の再配列が
不完全なものとなる。その結果、形状記憶材の内部に残
留する内部応力場によって母相からＲ相への変態に比べ
歪量も大きく、またシャフリングも生じるＲ相からＭ相
への変態に要する駆動力が前者に比べて相対的に大きく
なり、その結果第４図におけるピーク（２）の位置が大
きく低温側へ移動し、Ｒ相の存在する温度域が大きく広
がるものと考えられる。
しかして本発明において加熱処理温度を３５０〜４５０
℃と限定したのは、３５０℃未満では長時間加熱処理し
ても良好な形状記憶特性が得られず、４５０℃を越える
とＲ相の存在する温度域が狭くなるためである。
℃と限定したのは、３５０℃未満では長時間加熱処理し
ても良好な形状記憶特性が得られず、４５０℃を越える
とＲ相の存在する温度域が狭くなるためである。
（実施例）
線形１．２＃より冷間伸線加工した直径１．０＃（７）
４９．２ａｔ％Ｎｉ−Ｔｉ合金線材（以下線材Ａと略
記）及び４９，７ａｔ％Ｎｉ−Ｔｉ合金線材（以下線材
Ｂと略記）について、３００℃、４００℃、４５０℃、
４８０℃、６５０℃及び８００℃で１時間加熱処理した
後、示差走査熱量計により変態挙動を測定した。その結
果を第１図（イ）、（ロ）に示し、これにより求めた各
加熱処理温度に対する変態温度を第２図（イ）、（ロ）
に示す。
４９．２ａｔ％Ｎｉ−Ｔｉ合金線材（以下線材Ａと略
記）及び４９，７ａｔ％Ｎｉ−Ｔｉ合金線材（以下線材
Ｂと略記）について、３００℃、４００℃、４５０℃、
４８０℃、６５０℃及び８００℃で１時間加熱処理した
後、示差走査熱量計により変態挙動を測定した。その結
果を第１図（イ）、（ロ）に示し、これにより求めた各
加熱処理温度に対する変態温度を第２図（イ）、（ロ）
に示す。
尚各変態の開始点及び終了点の呼称を第３図に示す。
第１図（イ）は線材Ａ、〈口）は線材Ｂの変動挙動を示
し、第２図（イ）は線材Ａ、（ロ）は線材Ｂの各加熱処
理による各変態開始及び終了温度を示したもので、図か
ら明らかなように加熱処理温度を高くしていくと、４０
０℃の処理で冷却時に二つのピーク（変態）が広い間隔
で鮮明に現われ、更に温度が高くなると二つのピークの
間隔が狭くなり、ついには両ピークが一体化し、′逆・
□に加熱処理温度を下げていくと、４５０℃付近の加熱
処理により二つのピークが現われ始め、３００℃の加熱
処理では二つのピークが不鮮明となることが判る。この
ことは第２図（イ）、（ロ）から定量的に確認すること
ができる。
し、第２図（イ）は線材Ａ、（ロ）は線材Ｂの各加熱処
理による各変態開始及び終了温度を示したもので、図か
ら明らかなように加熱処理温度を高くしていくと、４０
０℃の処理で冷却時に二つのピーク（変態）が広い間隔
で鮮明に現われ、更に温度が高くなると二つのピークの
間隔が狭くなり、ついには両ピークが一体化し、′逆・
□に加熱処理温度を下げていくと、４５０℃付近の加熱
処理により二つのピークが現われ始め、３００℃の加熱
処理では二つのピークが不鮮明となることが判る。この
ことは第２図（イ）、（ロ）から定量的に確認すること
ができる。
このようにＮｉ−Ｔｉ系形状記憶材の母相からＲ相への
変態終了温度Ｍ′ｆとＲ相からＭ相への変態開始温度１
ｙｌｓの間隔が３５０〜４５０℃の温度で加熱処理する
ことにより、最も大きく離れ、変態も鮮明であることが
判る。従ってＮｉ −Ｔｉ系合金を冷間加工後、３５０
〜４５０℃の温度で加熱処理したＮｉ−Ｔｉ系形状記憶
合金材は母相とＲ相間で繰返し作動させることが広い温
度範囲で可能となり、従来の母相とＭ相間での繰返し動
作に比べて疲労特性を向上することができる。
変態終了温度Ｍ′ｆとＲ相からＭ相への変態開始温度１
ｙｌｓの間隔が３５０〜４５０℃の温度で加熱処理する
ことにより、最も大きく離れ、変態も鮮明であることが
判る。従ってＮｉ −Ｔｉ系合金を冷間加工後、３５０
〜４５０℃の温度で加熱処理したＮｉ−Ｔｉ系形状記憶
合金材は母相とＲ相間で繰返し作動させることが広い温
度範囲で可能となり、従来の母相とＭ相間での繰返し動
作に比べて疲労特性を向上することができる。
このように本発明によれば、母相とＲ相間で繰返し作動
させることが広い温度範囲で可能なＮｔ−７ｉ系形状記
憶材を得ることができるもので、疲労特性の向上により
、これを用いた温度センサーやアクチュエーター等の寿
命を著しく向上させることができ顕著な効果を奏するも
のである。
させることが広い温度範囲で可能なＮｔ−７ｉ系形状記
憶材を得ることができるもので、疲労特性の向上により
、これを用いた温度センサーやアクチュエーター等の寿
命を著しく向上させることができ顕著な効果を奏するも
のである。
第１図（イ）、（ロ）は冷間加工したＮ１−Ｔｉ系合金
の変態挙動に及ぼす加熱処理温度の影響を示す実測値。 第２図（イ）、（ロ）は第１図（イ）、（ロ）より求め
た加熱処理温度と各変態温度の関係図、第３図は各変態
温度の呼称定義図、第４図はＮｉ−Ｔｉ系形状記憶材の
冷却時における二段変態の一例を示す説明図である。
の変態挙動に及ぼす加熱処理温度の影響を示す実測値。 第２図（イ）、（ロ）は第１図（イ）、（ロ）より求め
た加熱処理温度と各変態温度の関係図、第３図は各変態
温度の呼称定義図、第４図はＮｉ−Ｔｉ系形状記憶材の
冷却時における二段変態の一例を示す説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 熱弾性型マルテンサイト変態を示すＮｉ− Ｔｉ系合金を冷間加工した後、３５０〜４５０℃の温度
で加熱処理することを特徴とするＮｉ−Ｔｉ系形状記憶
材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2146985A JPS61183455A (ja) | 1985-02-06 | 1985-02-06 | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2146985A JPS61183455A (ja) | 1985-02-06 | 1985-02-06 | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61183455A true JPS61183455A (ja) | 1986-08-16 |
Family
ID=12055837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2146985A Pending JPS61183455A (ja) | 1985-02-06 | 1985-02-06 | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61183455A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118056A (ja) * | 1986-11-06 | 1988-05-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ＮｉＴｉ系形状記憶合金コイルばねの製造法 |
| JPS63169367A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-13 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ばね用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金素子の製造方法 |
| JPH01172552A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金の製造方法 |
| WO1999061668A1 (en) * | 1998-05-26 | 1999-12-02 | Lockheed Martin Corporation | Process for conditioning shape memory alloys |
| US6217567B1 (en) | 1997-03-06 | 2001-04-17 | Percusurge, Inc. | Hollow medical wires and methods of constructing same |
| US8414714B2 (en) | 2008-10-31 | 2013-04-09 | Fort Wayne Metals Research Products Corporation | Method for imparting improved fatigue strength to wire made of shape memory alloys, and medical devices made from such wire |
| WO2019009433A1 (ja) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | 株式会社カネカ | 管状医療用具および管状医療用具搬送装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58161753A (ja) * | 1982-03-18 | 1983-09-26 | Kazuhiro Otsuka | Ｔｉ−Ｎｉ系超弾性材料の製造方法 |
-
1985
- 1985-02-06 JP JP2146985A patent/JPS61183455A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58161753A (ja) * | 1982-03-18 | 1983-09-26 | Kazuhiro Otsuka | Ｔｉ−Ｎｉ系超弾性材料の製造方法 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118056A (ja) * | 1986-11-06 | 1988-05-23 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ＮｉＴｉ系形状記憶合金コイルばねの製造法 |
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| US6217567B1 (en) | 1997-03-06 | 2001-04-17 | Percusurge, Inc. | Hollow medical wires and methods of constructing same |
| US6375628B1 (en) | 1997-03-06 | 2002-04-23 | Medtronic Percusurge, Inc. | Hollow medical wires and methods of constructing same |
| WO1999061668A1 (en) * | 1998-05-26 | 1999-12-02 | Lockheed Martin Corporation | Process for conditioning shape memory alloys |
| US8414714B2 (en) | 2008-10-31 | 2013-04-09 | Fort Wayne Metals Research Products Corporation | Method for imparting improved fatigue strength to wire made of shape memory alloys, and medical devices made from such wire |
| US9272323B2 (en) | 2008-10-31 | 2016-03-01 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Method for imparting improved fatigue strength to wire made of shape memory alloys, and medical devices made from such wire |
| US10041151B2 (en) | 2008-10-31 | 2018-08-07 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Method for imparting improved fatigue strength to wire made of shape memory alloys, and medical devices made from such wire |
| US11001910B2 (en) | 2008-10-31 | 2021-05-11 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Fatigue strength of shape memory alloy tubing and medical devices made therefrom |
| WO2019009433A1 (ja) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | 株式会社カネカ | 管状医療用具および管状医療用具搬送装置 |
| JPWO2019009433A1 (ja) * | 2017-07-07 | 2020-05-07 | 株式会社カネカ | 管状医療用具および管状医療用具搬送装置 |
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