JPS6267159A - 形状記憶合金を用いた筒状製品とその製造方法 - Google Patents
形状記憶合金を用いた筒状製品とその製造方法Info
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- JPS6267159A JPS6267159A JP20632685A JP20632685A JPS6267159A JP S6267159 A JPS6267159 A JP S6267159A JP 20632685 A JP20632685 A JP 20632685A JP 20632685 A JP20632685 A JP 20632685A JP S6267159 A JPS6267159 A JP S6267159A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば管の継手や締付は用部品、あるいはシ
ール用部品として使用される形状記憶合金を用いた筒状
製品とその製造方法に１１１！する。
ール用部品として使用される形状記憶合金を用いた筒状
製品とその製造方法に１１１！する。
形状記憶合金は例えばＴ１Ｎｉ合金や
ＣｕＺｎＡ１合金などであるが、これらはいずれも押出
し、あるいは引抜き等の塑性加工によって管を作ること
が困難である。このため従来は、例えば管継手などに用
いる筒状の形状記憶合金製品を得る場合、次のような方
法が行なわれている。
し、あるいは引抜き等の塑性加工によって管を作ること
が困難である。このため従来は、例えば管継手などに用
いる筒状の形状記憶合金製品を得る場合、次のような方
法が行なわれている。
■熱間鍛造等により丸棒を製作し、この丸棒をバイトや
ドリルで切削加工することにより、筒状とし、そののち
形状記憶熱処理を行なう。
ドリルで切削加工することにより、筒状とし、そののち
形状記憶熱処理を行なう。
■所定の変態点となるような組成の金属粉末を用い、粉
末冶金法によって筒状に成形したのち、形状記憶熱処理
を行なう。
末冶金法によって筒状に成形したのち、形状記憶熱処理
を行なう。
■形状記憶合金製の薄板材を円筒状にフォーミングした
のち、その突合わせ部分を溶接する。
のち、その突合わせ部分を溶接する。
しかしながら上記■の方法では、切削によるため高価な
形状記憶合金の材料歩留りがきわめて悪くなり、しかも
加工に手間が掛るなどの問題があり員産に向かない。
形状記憶合金の材料歩留りがきわめて悪くなり、しかも
加工に手間が掛るなどの問題があり員産に向かない。
一方、■の方法では材料組織が不均一になりやすく、局
部的な変態点のずれや結晶粒の粗大化、不純物の混入、
気孔の存在などによる形状記憶特性の劣化が考えられる
。また、Ｔ１Ｎｉ合金などは、冷間加工度が大きいほど
形状記憶特性く形状回復力、温度ヒステリシス）が優れ
るが、上記■。
部的な変態点のずれや結晶粒の粗大化、不純物の混入、
気孔の存在などによる形状記憶特性の劣化が考えられる
。また、Ｔ１Ｎｉ合金などは、冷間加工度が大きいほど
形状記憶特性く形状回復力、温度ヒステリシス）が優れ
るが、上記■。
■の方法では冷間加工をほとんど施すことができないた
め、形状記憶特性が劣る。そして■、■の方法とも極薄
肉円筒の成形が不可能に近い。
め、形状記憶特性が劣る。そして■、■の方法とも極薄
肉円筒の成形が不可能に近い。
また■の方法では、溶接に伴う品質と形状記憶特性の劣
化が問題であり、安定した製品が得られない。
化が問題であり、安定した製品が得られない。
本発明による形状記憶合金を用いた筒状製品は、形状記
憶合金からなりかつ筒状に成形される過程で、冷間で行
なわれる深絞りあるいはしごき加工などにより、主に筒
の軸方向に圧延されていることを特徴とする。
憶合金からなりかつ筒状に成形される過程で、冷間で行
なわれる深絞りあるいはしごき加工などにより、主に筒
の軸方向に圧延されていることを特徴とする。
また本発明方法は、形状記憶合金からなる板状素材に深
絞り加工を行なってカップ状の中間製品を得、そののち
この中間製品の底を切り落として筒状の製品とする、こ
とを特徴とする製造方法である。なお、必要に応じて上
記深絞り加工に続いて軸方向のしごき加工が行なわれる
。
絞り加工を行なってカップ状の中間製品を得、そののち
この中間製品の底を切り落として筒状の製品とする、こ
とを特徴とする製造方法である。なお、必要に応じて上
記深絞り加工に続いて軸方向のしごき加工が行なわれる
。
本発明によって得られた形状記憶合金製の筒状製品は、
冷間で軸方向に強加工を受けているため、下記実施例中
に詳述されるように、圧延方向と直角な方向、すなわち
、製品の円周方向の形状記憶特性が優れている。このた
め母相温度域で円周方向に大きな締付は力が得られる。
冷間で軸方向に強加工を受けているため、下記実施例中
に詳述されるように、圧延方向と直角な方向、すなわち
、製品の円周方向の形状記憶特性が優れている。このた
め母相温度域で円周方向に大きな締付は力が得られる。
一例として、ＣｕＺｎＡｌ合金を用いた形状記憶合金製
の円板状素材（ブランク）を用意する。
の円板状素材（ブランク）を用意する。
この板状素材を、第１図に例示されるようなダイス１０
とポンチ１１および皺押え１２を用いて、深絞り加工を
行なう。ポンチ１１は円柱または円筒状をなしている。
とポンチ１１および皺押え１２を用いて、深絞り加工を
行なう。ポンチ１１は円柱または円筒状をなしている。
この深絞り加工によって得られた中間製品Ａ′は、筒状
に成形される過程で軸方向に強加工を受け、底のあるカ
ップないしハツト状となる。
に成形される過程で軸方向に強加工を受け、底のあるカ
ップないしハツト状となる。
以上の深絞り加工において、加工前の素材の直径をＤ１
ポンチ１１の外径をｄとした場合、１回で絞り込める量
すなわち限界絞り比Ｄ／ｄは約２．０以下である。この
深絞り加工は、後述するようにダイス径を次第に小さく
して複数回行なわれる。
ポンチ１１の外径をｄとした場合、１回で絞り込める量
すなわち限界絞り比Ｄ／ｄは約２．０以下である。この
深絞り加工は、後述するようにダイス径を次第に小さく
して複数回行なわれる。
所定の深絞り加工が行なわれたのち、しごき加工が行な
われる。すなわち第２図に示されるように、中間製品Ａ
′はダイス１５とポンチ１６との間で軸方向にしごかれ
る。こうして中間製品Ａ′は軸方向に圧延され、径が小
さくなりつつ肉厚が減少する。しごき加工中は、中間製
品Ａ′に皺が発生することを防止するために皺押え１７
が用いられる。
われる。すなわち第２図に示されるように、中間製品Ａ
′はダイス１５とポンチ１６との間で軸方向にしごかれ
る。こうして中間製品Ａ′は軸方向に圧延され、径が小
さくなりつつ肉厚が減少する。しごき加工中は、中間製
品Ａ′に皺が発生することを防止するために皺押え１７
が用いられる。
一例として、前記深絞り加工は第１から第４までの４段
階の工程にわたって行なわれ、しごき加工は深絞り加工
の終了後に、２段階にわたって行なわれる。
階の工程にわたって行なわれ、しごき加工は深絞り加工
の終了後に、２段階にわたって行なわれる。
例えば素材の板厚ｔが０．５−で外径りが４２ｍ＋の場
合、深絞り加工の第１〜第４工程では、ダイス径が２５
１１１→２２ａａ＋→１Ｂ、７ａａ→１５．９ａｓ＋と
減少させられる。一方、しごき加工の第１〜第２工程で
は、ダイス径は１５．８１１Ｉｌ→１５．６ｍと変化さ
せられる。この場合、出来上がったカップ状の中間製品
Ａ’ （第６一 ３図）は、外径１５．６ｍ、板厚０．２３ｍｍ、軸方向
の長さが６６ｍである。
合、深絞り加工の第１〜第４工程では、ダイス径が２５
１１１→２２ａａ＋→１Ｂ、７ａａ→１５．９ａｓ＋と
減少させられる。一方、しごき加工の第１〜第２工程で
は、ダイス径は１５．８１１Ｉｌ→１５．６ｍと変化さ
せられる。この場合、出来上がったカップ状の中間製品
Ａ’ （第６一 ３図）は、外径１５．６ｍ、板厚０．２３ｍｍ、軸方向
の長さが６６ｍである。
以上のように、深絞り加工としごき加工を適宜回数すな
う場合、加工の繰返しにまり縁割れが生じる場合には、
加工の間に中間焼鈍を実施する。
う場合、加工の繰返しにまり縁割れが生じる場合には、
加工の間に中間焼鈍を実施する。
中間焼鈍は、例えば５５０℃の温度で２０分間行なわれ
、焼鈍によって素材の加工硬化が除去される。
、焼鈍によって素材の加工硬化が除去される。
以−Ｌの工程を経てカップ状に成形された中間製品Ａ′
は、底ａが切り落とされることにより、第４図に示され
るような円筒状の製品Ａが得られる。
は、底ａが切り落とされることにより、第４図に示され
るような円筒状の製品Ａが得られる。
そして所望の形状配憶熱処理が行なわれる。
製品Ａは、−例として第５図に示されるように、管２０
．２１を連結するための継手として使用できる。この場
合、製品Ａの内径は管２０．２１の外径よりもやや小さ
い寸法に仕上げられ、かつ形状記憶熱処理されている。
．２１を連結するための継手として使用できる。この場
合、製品Ａの内径は管２０．２１の外径よりもやや小さ
い寸法に仕上げられ、かつ形状記憶熱処理されている。
そして連結に際し、製品Ａをマルテンサイト温度まで冷
却した状態で拡管して挿入し、挿入後に母相温度に上昇
させればよい。
却した状態で拡管して挿入し、挿入後に母相温度に上昇
させればよい。
なお、上述した中間製品Ａ′をスリット加工なの製品Ａ
を得るようにしてもよい。こうしたリング状の製品への
場合には、例えばパイプの継目のシール材として好適で
ある。あるいは第６図に示される使用例のように、！１
２０．２１を連結する管継手２３をその外側から締付け
る部品として好適である。但し、これら以外の用途にも
勿論使用できる。また、必要に応じてリング状の製品へ
の内面を様々な形状に加工してもよい。
を得るようにしてもよい。こうしたリング状の製品への
場合には、例えばパイプの継目のシール材として好適で
ある。あるいは第６図に示される使用例のように、！１
２０．２１を連結する管継手２３をその外側から締付け
る部品として好適である。但し、これら以外の用途にも
勿論使用できる。また、必要に応じてリング状の製品へ
の内面を様々な形状に加工してもよい。
上記方法により製作される形状記憶合金製の筒状製品Ａ
は、冷間で軸方向に強加工を受ける。このため、深絞り
加工前に既に冷間圧延されている板状素材は、深絞り加
工されて筒状製品Ａとなる過程で加工率が増大し、特に
圧延方向と直交する方向の形状記憶特性が向上する。す
なわち円周方向の締付は力と形状回復力が大きくなる。
は、冷間で軸方向に強加工を受ける。このため、深絞り
加工前に既に冷間圧延されている板状素材は、深絞り加
工されて筒状製品Ａとなる過程で加工率が増大し、特に
圧延方向と直交する方向の形状記憶特性が向上する。す
なわち円周方向の締付は力と形状回復力が大きくなる。
第７図ないし第９図は、Ｔ１含有率が４９．４ａｔ％の
Ｔ１Ｎｉ合金を用いた形状記憶合金の引張り試験結果を
示す。この試料は、熱間圧延および冷間圧延後の焼鈍材
である。第７図は母相（オーステサイト）温度における
ひずみと応力との関係を、圧延方向と圧延方向に対し直
角の方向とに分けて示している。第８図はマルテンサイ
ト温度（低温度域）におけるひずみと応力の関係である
。マルテンサイト温度と母相温度における応力比較から
形状回復力（第９図）を見ると、圧延方向（第４図にお
いて矢印ｆ１方向）に対して直交する方向ｆ２の形状記
憶特性が最も優れている。すなわち、本実施例のように
軸方向に圧延された筒状製品Ａにおいては、その円周方
向の形状回復力すなわち締付は力が最も増大する。
Ｔ１Ｎｉ合金を用いた形状記憶合金の引張り試験結果を
示す。この試料は、熱間圧延および冷間圧延後の焼鈍材
である。第７図は母相（オーステサイト）温度における
ひずみと応力との関係を、圧延方向と圧延方向に対し直
角の方向とに分けて示している。第８図はマルテンサイ
ト温度（低温度域）におけるひずみと応力の関係である
。マルテンサイト温度と母相温度における応力比較から
形状回復力（第９図）を見ると、圧延方向（第４図にお
いて矢印ｆ１方向）に対して直交する方向ｆ２の形状記
憶特性が最も優れている。すなわち、本実施例のように
軸方向に圧延された筒状製品Ａにおいては、その円周方
向の形状回復力すなわち締付は力が最も増大する。
本実施例方法により製作された筒状製品Ａと、従来の切
削加工により製作された筒状製品の円周方向の締結力を
比較したところ、本実施例方法によれば深絞り加工とし
ごき加工時の減面率にもよるが、従来と比較して約２倍
ないし４倍の締結力が得られることが判った。そして、
締付は力が増大したことにより従来品に比べて薄肉化が
可能となり、高価な形状記憶合金の使用量を減らすこと
ができる。
削加工により製作された筒状製品の円周方向の締結力を
比較したところ、本実施例方法によれば深絞り加工とし
ごき加工時の減面率にもよるが、従来と比較して約２倍
ないし４倍の締結力が得られることが判った。そして、
締付は力が増大したことにより従来品に比べて薄肉化が
可能となり、高価な形状記憶合金の使用量を減らすこと
ができる。
なお、本実施例以外の種類のＣｕ系およびＮｉＴｉ系、
その他の形状記憶合金についても各工程での減面率およ
び中間焼鈍等を適宜選定することにより、上記実施例と
同等の筒状製品が得られ、その締付は力についても実施
例とほぼ同等の効果が得られた。
その他の形状記憶合金についても各工程での減面率およ
び中間焼鈍等を適宜選定することにより、上記実施例と
同等の筒状製品が得られ、その締付は力についても実施
例とほぼ同等の効果が得られた。
なお、本発明の筒状製品は円筒に限らない。例えば第１
０図に示されるような異形断面であってもよい。また、
第１１図に示される段付きパイプや、第１２図に示され
るように管軸方向に肉厚の変化する形状に加工されても
よい。
０図に示されるような異形断面であってもよい。また、
第１１図に示される段付きパイプや、第１２図に示され
るように管軸方向に肉厚の変化する形状に加工されても
よい。
更に第１３図に示されるようなテーパ付きのパイプや、
第１４図の如き屈曲したパイプであってもよい。
第１４図の如き屈曲したパイプであってもよい。
本発明によれば、円周方向の形状回復力が大きく、従っ
て管継手など円周方向の締付は力を利用する用途にきわ
めて効果的である。しかも切削によらないため、歩留り
が高く、かつ加工に手数が掛らないので量産に適する。
て管継手など円周方向の締付は力を利用する用途にきわ
めて効果的である。しかも切削によらないため、歩留り
が高く、かつ加工に手数が掛らないので量産に適する。
そして板厚のきわめて薄い製品も容易に得ることができ
る。
る。
第１図は深絞り加工を説明するための略断面図、第２図
はしごき加工を説明するための略断面図、第３図は中間
製品の縦断面図、第４図は筒状製品の縦断面図、第５図
は筒状製品の使用状態を示す側面図、第６図はリング状
の筒状製品の使用状態を示す側面図、第７図は母相温度
でのひずみと応力の関係を示す図、第８図はマルテンサ
イト温度でのひずみと応力の関係を示す図、第９図は圧
延方向と形状回復力の関係を示す図、第１０図は本発明
の他の実施例を示す筒状製品の横断面図、第１１図ない
し第１４図はそれぞれ本発明の互いに異なる実施例を示
す筒状製品の縦断面図である。 Ａ・・・筒状製品、Ａ′・・・中間製品。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 屓や フ１′と 第８図 第９図 第１Ｏ図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図
はしごき加工を説明するための略断面図、第３図は中間
製品の縦断面図、第４図は筒状製品の縦断面図、第５図
は筒状製品の使用状態を示す側面図、第６図はリング状
の筒状製品の使用状態を示す側面図、第７図は母相温度
でのひずみと応力の関係を示す図、第８図はマルテンサ
イト温度でのひずみと応力の関係を示す図、第９図は圧
延方向と形状回復力の関係を示す図、第１０図は本発明
の他の実施例を示す筒状製品の横断面図、第１１図ない
し第１４図はそれぞれ本発明の互いに異なる実施例を示
す筒状製品の縦断面図である。 Ａ・・・筒状製品、Ａ′・・・中間製品。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 屓や フ１′と 第８図 第９図 第１Ｏ図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図
Claims (6)
- （１）形状記憶合金からなりかつ筒状をなすとともに、
筒状に成形される過程で主にその軸方向に圧延されてい
ることを特徴とする形状記憶合金を用いた筒状製品。 - （２）形状記憶合金からなる板状素材に深絞り加工を行
なってカップ状の中間製品を得、そののちこの中間製品
の底を切り落として筒状の製品とすることを特徴とする
形状記憶合金を用いた筒状製品の製造方法。 - （３）上記深絞り加工を限界絞り比２．０以下で行なう
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の形状記憶
合金を用いた筒状製品の製造方法。 - （４）上記深絞り加工に続いて軸方向のしごき加工を行
なうようにし、これら深絞り加工としごき加工を適宜の
回数行なうことによって上記中間製品を得ることを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の形状記憶合金を用い
た筒状製品の製造方法。 - （５）上記深絞り加工としごき加工を繰返す間に中間焼
鈍を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
の形状記憶合金を用いた筒状製品の製造方法。 - （６）上記中間製品を得たのち、更にこの中間製品を輪
切りにすることによりリング状の製品を得ることを特徴
とする特許請求の範囲第４項記載の形状記憶合金を用い
た筒状製品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20632685A JPS6267159A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 形状記憶合金を用いた筒状製品とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20632685A JPS6267159A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 形状記憶合金を用いた筒状製品とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6267159A true JPS6267159A (ja) | 1987-03-26 |
| JPH0411618B2 JPH0411618B2 (ja) | 1992-03-02 |
Family
ID=16521441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20632685A Granted JPS6267159A (ja) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | 形状記憶合金を用いた筒状製品とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6267159A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01295092A (ja) * | 1988-05-23 | 1989-11-28 | Nippon Steel Corp | 外径差のあるパイプ用の形状記憶合金製継手 |
| JPH0332282U (ja) * | 1989-08-09 | 1991-03-28 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55112139A (en) * | 1979-02-21 | 1980-08-29 | Sukai Alum Kk | Production of rim for tyre wheel |
| JPS58128516A (ja) * | 1982-01-27 | 1983-08-01 | 中越合金鋳工株式会社 | 黄銅系形状記憶合金製締め付け部品の締め付け方法 |
| JPS59170246A (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-26 | Tohoku Metal Ind Ltd | 可逆形状記憶効果を有するチタンニツケル合金部品の製造方法 |
| JPS6075562A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-27 | Tohoku Metal Ind Ltd | 可逆形状記憶パイプ継手 |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP20632685A patent/JPS6267159A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55112139A (en) * | 1979-02-21 | 1980-08-29 | Sukai Alum Kk | Production of rim for tyre wheel |
| JPS58128516A (ja) * | 1982-01-27 | 1983-08-01 | 中越合金鋳工株式会社 | 黄銅系形状記憶合金製締め付け部品の締め付け方法 |
| JPS59170246A (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-26 | Tohoku Metal Ind Ltd | 可逆形状記憶効果を有するチタンニツケル合金部品の製造方法 |
| JPS6075562A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-27 | Tohoku Metal Ind Ltd | 可逆形状記憶パイプ継手 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01295092A (ja) * | 1988-05-23 | 1989-11-28 | Nippon Steel Corp | 外径差のあるパイプ用の形状記憶合金製継手 |
| JPH0332282U (ja) * | 1989-08-09 | 1991-03-28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0411618B2 (ja) | 1992-03-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |