JPH0313535A - 形状記憶合金 - Google Patents
形状記憶合金Info
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- JPH0313535A JPH0313535A JP1148456A JP14845689A JPH0313535A JP H0313535 A JPH0313535 A JP H0313535A JP 1148456 A JP1148456 A JP 1148456A JP 14845689 A JP14845689 A JP 14845689A JP H0313535 A JPH0313535 A JP H0313535A
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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］
この発明は貴金属、特に金を母材とする形状記憶合金の
提供に関し、より詳細には金・カドミウム合金に代る金
−アルミニウム系合金からなる＾Ｕ基形状記憶合金の提
供に関する。
提供に関し、より詳細には金・カドミウム合金に代る金
−アルミニウム系合金からなる＾Ｕ基形状記憶合金の提
供に関する。
［従来技術］
形状記憶合金は、いわゆる機能材料とじて工業用素材、
機械要素、電子部品ないしは日用品の構成素材等として
用いられている。
機械要素、電子部品ないしは日用品の構成素材等として
用いられている。
特に、熱弾性型マルテンサイト変態をもつ合金の応用範
囲は広く、その使用目的に合せた形状記憶合金が種々開
発されている。
囲は広く、その使用目的に合せた形状記憶合金が種々開
発されている。
その典型的な合金としてチタン５０対ニツケル５０の形
状記憶合金がある。このチタン５０対ニツケル５０の金
属間化合物は、その引張り強さが６０〜７５ｋｇ／＋＋
ｎ”と強く、所期変形への回復力が特に良好であり、種
々の目的に向けた利用がなされている。
状記憶合金がある。このチタン５０対ニツケル５０の金
属間化合物は、その引張り強さが６０〜７５ｋｇ／＋＋
ｎ”と強く、所期変形への回復力が特に良好であり、種
々の目的に向けた利用がなされている。
又、これ以外にも代表的な熱弾性型マルテンサイト変態
をもつ形状記憶合金として、Ａｇ−Ｃｄ、＾ｕ−Ｃｄ、
Ｃｕ−＾１−Ｎｉ、 Ｃｕ−＾ｕ−Ｚｎ、 Ｃｕ−５
ｎ、Ｃｕ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｘ、 Ｉｎ−Ｔｌ、 Ｎ
ｉ−＾１．Ｔｌ−Ｎｉ等が形状記憶効果をもつ合金とし
て開発されるにいたっている。
をもつ形状記憶合金として、Ａｇ−Ｃｄ、＾ｕ−Ｃｄ、
Ｃｕ−＾１−Ｎｉ、 Ｃｕ−＾ｕ−Ｚｎ、 Ｃｕ−５
ｎ、Ｃｕ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｘ、 Ｉｎ−Ｔｌ、 Ｎ
ｉ−＾１．Ｔｌ−Ｎｉ等が形状記憶効果をもつ合金とし
て開発されるにいたっている。
［発明が解決しようとする課題］
かＳる形状記憶合金は主としてニッケルーチタン合金等
のように工業的に用いられるものが多く、装飾的機能を
主眼としたものが少なかった。
のように工業的に用いられるものが多く、装飾的機能を
主眼としたものが少なかった。
又、ニッケルーチタン合金は成形性、加工性が悪く、機
能性の割にコスト高とされる難があった。
能性の割にコスト高とされる難があった。
又、比較的良好な引張り変形挙動を示し、しかも装飾的
機能をも合せ有する金−カドミウム系合金では、カドミ
ウムによる公害発生の問題があり形状記憶合金として必
ずしも満足し得るものではなかった。
機能をも合せ有する金−カドミウム系合金では、カドミ
ウムによる公害発生の問題があり形状記憶合金として必
ずしも満足し得るものではなかった。
か＼る点から熱弾性型マルテンサイト変態をもつ金−ア
ルミニウム系合金の開発が試みられている。
ルミニウム系合金の開発が試みられている。
特に金−アルミニウムの二元合金では、３〜４重量％ア
ルミニウム域にマルテンサイト相が存在することが認め
られている。
ルミニウム域にマルテンサイト相が存在することが認め
られている。
しかしながら、この金−アルミニウムの二元合金で３〜
４重量％のアルミニウム域に生ずるβ相では同時に＾ｕ
４Ａｌの金属間化合物を供出し、合金としては非常に脆
く実用に供し得るものではなかった。
４重量％のアルミニウム域に生ずるβ相では同時に＾ｕ
４Ａｌの金属間化合物を供出し、合金としては非常に脆
く実用に供し得るものではなかった。
本発明では、特に装飾的機能にも優れているＡｕ基形状
記憶合金の提供を目的とし、安定な熱弾性型マルテンサ
イト変態をもつ二方向性の、しかも超弾性を有する＾Ｕ
基形状記憶合金の提供を目的としている。
記憶合金の提供を目的とし、安定な熱弾性型マルテンサ
イト変態をもつ二方向性の、しかも超弾性を有する＾Ｕ
基形状記憶合金の提供を目的としている。
［課題を解決するための手段］
本発明にかシる形状記憶合金は、前記の目的を達成する
ものとして、 金７３〜７７重量％と、 銅２１〜２３！量％と、 アルミニウム２〜４重量％との成分組成からなるＡｕ基
合金、 又は、 金７３〜７７重量％と、 銅１１〜１３重量％及び銀９〜１１Ｉｌ量％と、アルミ
ニウム２〜４！量％との成分組成からなるＡｕ基合金、 として形状記憶効果に優れたＡｕ基合金とする。
ものとして、 金７３〜７７重量％と、 銅２１〜２３！量％と、 アルミニウム２〜４重量％との成分組成からなるＡｕ基
合金、 又は、 金７３〜７７重量％と、 銅１１〜１３重量％及び銀９〜１１Ｉｌ量％と、アルミ
ニウム２〜４！量％との成分組成からなるＡｕ基合金、 として形状記憶効果に優れたＡｕ基合金とする。
次いで請求項２の発明では、前記の成分組成に略０．０
５重量％のイリジウムを含ませて形状記憶効果に優れた
Ａｕ基合金とする。
５重量％のイリジウムを含ませて形状記憶効果に優れた
Ａｕ基合金とする。
［実施例］
以下本発明にかする典型的な形状記憶合金について詳細
に説明する。
に説明する。
先ず、＾ｕ−ｆ：ｕ−＾ｌ系合金、好ましくは金７３〜
７７重量％、銅２１〜２３重量％、アルミニウム２〜４
！！量％の成分組成からなるＡｕ基合金、さらに好まし
くは金７５重量％、銅２２重量％、アルミニウム３重量
％の合金を得た。この合金を７００℃で１時間以上加熱
した後、２０℃、以下の水で急冷し、更に４００℃で１
．５時間加熱したところβ相（マルテンサイト相）を晶
出した。
７７重量％、銅２１〜２３重量％、アルミニウム２〜４
！！量％の成分組成からなるＡｕ基合金、さらに好まし
くは金７５重量％、銅２２重量％、アルミニウム３重量
％の合金を得た。この合金を７００℃で１時間以上加熱
した後、２０℃、以下の水で急冷し、更に４００℃で１
．５時間加熱したところβ相（マルテンサイト相）を晶
出した。
尚、前記の組成範囲外のＡｕ基合金では良好な形状記憶
効果及び超弾性が認められなかった。
効果及び超弾性が認められなかった。
次いでＡｕ−（１：ｕ−ＡＩ系合金にイリジウムを添加
した合金、好ましくは金７３〜７７重量％、銅２１〜２
３重量％、アルミニウム２〜４重量％に微量のイリジウ
ム、さらに好ましくは金７５重量％、６１２１．９５重
量％、アルミニウム３重量％と０．０５重量％のイリジ
ウムを含ませた成分組成からなるＡｕ基合金を得た。こ
の合金を７００℃で１時間以上加熱した後、２０℃以下
の水で急冷し、更に４００℃で１．５時間加熱したとこ
ろβ相（マルテンサイト相）を晶出した。
した合金、好ましくは金７３〜７７重量％、銅２１〜２
３重量％、アルミニウム２〜４重量％に微量のイリジウ
ム、さらに好ましくは金７５重量％、６１２１．９５重
量％、アルミニウム３重量％と０．０５重量％のイリジ
ウムを含ませた成分組成からなるＡｕ基合金を得た。こ
の合金を７００℃で１時間以上加熱した後、２０℃以下
の水で急冷し、更に４００℃で１．５時間加熱したとこ
ろβ相（マルテンサイト相）を晶出した。
尚、前記の組成範囲外のＡｕ基合金では良好な形状記憶
効果及び超弾性が認められなかった。
効果及び超弾性が認められなかった。
更に、＾ｕ−Ｃｕ−＾ｇ−＾■系合金、好ましくは金７
３〜７７！ｉ量％、銅１１〜１３重量％、銀９〜１ｌｉ
ｉ量％、アルミニウム２〜４重量％の成分組成からなる
Ａｕ基合金、さらに好ましくは金７５重量％、銅１２重
量％、銀１０重量％、アルミニウム３ｆ［量％の合金を
得た。この合金を７００℃で１時間以上加熱した後２０
℃以下に急冷し、更に４００℃で１．５時間加熱したと
ころβ相（マルテンサイト相）を晶出した。
３〜７７！ｉ量％、銅１１〜１３重量％、銀９〜１ｌｉ
ｉ量％、アルミニウム２〜４重量％の成分組成からなる
Ａｕ基合金、さらに好ましくは金７５重量％、銅１２重
量％、銀１０重量％、アルミニウム３ｆ［量％の合金を
得た。この合金を７００℃で１時間以上加熱した後２０
℃以下に急冷し、更に４００℃で１．５時間加熱したと
ころβ相（マルテンサイト相）を晶出した。
尚、前記の組成範囲外のＡｕ基合金では良好な形状記憶
効果及び超弾性が認められなかった。
効果及び超弾性が認められなかった。
このようにして得られた合金は、前記成分組成外の合金
に比較して顕著な超弾性が認められると共に、二方向性
の形状記憶効果を有し、いわゆる熱弾性機能を有するこ
とが認められた。
に比較して顕著な超弾性が認められると共に、二方向性
の形状記憶効果を有し、いわゆる熱弾性機能を有するこ
とが認められた。
そこで、前記で得られ且つ特性形状を記憶した合金に曲
げ加工を施し、これを再加熱したところ、前記合金中の
マルテンサイト相が消失し、加工前の特性形状に回復し
た。
げ加工を施し、これを再加熱したところ、前記合金中の
マルテンサイト相が消失し、加工前の特性形状に回復し
た。
又、この加工前の特定形状に復帰した合金を冷却したと
ころ、この特定形状から前記の加工状態の形状に再変形
した、しかも、その回復性が良好であった。
ころ、この特定形状から前記の加工状態の形状に再変形
した、しかも、その回復性が良好であった。
かＳる超弾性を有する形状記憶合金では、銅−アルミニ
ウム系合金で、１０〜１５重量％のアルミニウム域にβ
相（マルテンサイト相）が存在し、しかも同時に銅のア
ルミニウム固溶限が金に比較して広いことから、Ａｕ４
ＡＩの晶出が効果的に抑制されるものと考えられる。
ウム系合金で、１０〜１５重量％のアルミニウム域にβ
相（マルテンサイト相）が存在し、しかも同時に銅のア
ルミニウム固溶限が金に比較して広いことから、Ａｕ４
ＡＩの晶出が効果的に抑制されるものと考えられる。
このようにして得られた金−制御アルミニウムからなる
三元合金は前記の形状記憶効果を示すと共に充分な加工
特性を有していた。
三元合金は前記の形状記憶効果を示すと共に充分な加工
特性を有していた。
次いで、金−鋼−アルミニウムの三元合金に微量のイリ
ジウムを含ませた前記の合金では、結晶組織が密で、ロ
ール加工等の加工性に優れていた。
ジウムを含ませた前記の合金では、結晶組織が密で、ロ
ール加工等の加工性に優れていた。
更に、金−制御銀−アルミニウムの成分組成からなる合
金においても前記の金−制御アルミニウムの三元合金と
同様の加工特性を示し、この三元合金より稍々劣る形状
記憶効果を示した。
金においても前記の金−制御アルミニウムの三元合金と
同様の加工特性を示し、この三元合金より稍々劣る形状
記憶効果を示した。
このようにして得られた形状記憶合金は、形状記憶後の
合金に対する加熱に際し、略８０℃前後から、形状変化
が認められ、その回復性が良好であった。又、低温域で
は２０℃以下の温度で最も強いエネルギーでの回復が認
められた。
合金に対する加熱に際し、略８０℃前後から、形状変化
が認められ、その回復性が良好であった。又、低温域で
は２０℃以下の温度で最も強いエネルギーでの回復が認
められた。
又、このようにして得られた形状記憶合金の色調は、精
々白味を帯びた黄色であって、装飾品等に用いるのに適
していた。
々白味を帯びた黄色であって、装飾品等に用いるのに適
していた。
実施例１
金７５重量％、銅２１．９５１！量％、アルミニウム３
１量％、イリジウム０．０５重量％の組成からなる合金
線材を溶製（鋳造）して１０１１ｍ径の線状合金を得た
。
１量％、イリジウム０．０５重量％の組成からなる合金
線材を溶製（鋳造）して１０１１ｍ径の線状合金を得た
。
この線状合金を、炉壁温度を７００℃に設定した恒温マ
ツスル炉中で１時間加熱し、ロール、ダイス加工により
０．８ｍｓ径の丸線とし、更に、７００℃で１時間加熱
した後２０℃以下の水で急冷し、更に４００℃で１，５
時間加熱した後２０℃以下の水で急冷してマルテンサイ
ト相を有する試料を得た。
ツスル炉中で１時間加熱し、ロール、ダイス加工により
０．８ｍｓ径の丸線とし、更に、７００℃で１時間加熱
した後２０℃以下の水で急冷し、更に４００℃で１，５
時間加熱した後２０℃以下の水で急冷してマルテンサイ
ト相を有する試料を得た。
この０．６ａ＋ｍ径の試料を第１図の形状に折曲げた。
この試料は、折曲げ端間ａを１２■１とし、折曲げ頂点
と線端の距！！１ｂを５０■として円弧を呈するように
折曲げて用いた。
と線端の距！！１ｂを５０■として円弧を呈するように
折曲げて用いた。
第２図は、この試料を９０℃の熱水中に浸漬して該試料
の加熱をなした復元状態を示すものであり、８寸法が１
５１であり、復元寸法が３ｍ腸であフた。
の加熱をなした復元状態を示すものであり、８寸法が１
５１であり、復元寸法が３ｍ腸であフた。
第３図は、この試料を１５０℃に保持された炉を用いて
加熱した際の該試料の復元状態を示すものであって、８
寸法が１７ｓ■、復元寸法が５−■であった。
加熱した際の該試料の復元状態を示すものであって、８
寸法が１７ｓ■、復元寸法が５−■であった。
第４図は、この試料の加熱温度を２００℃に保って加熱
した際の該試料の復元状態を示すものであって、８寸法
が２５ｍｍ、復元寸法が１３＋ｓ閣であった。
した際の該試料の復元状態を示すものであって、８寸法
が２５ｍｍ、復元寸法が１３＋ｓ閣であった。
第５図は、この試料の加熱温度を２５０℃に保って加熱
した際の該試料の復元状態を示すものであって、８寸法
が２７ｍｍ、復元寸法が１５■１であった。
した際の該試料の復元状態を示すものであって、８寸法
が２７ｍｍ、復元寸法が１５■１であった。
前記の９０℃、１５０℃、２００℃、２５０℃で加熱し
た各試料を１６℃に冷却した。
た各試料を１６℃に冷却した。
この冷却された各試料は、いずれも８寸法が１２ｍ５．
５寸法が５０ｍｍであった。
５寸法が５０ｍｍであった。
実施例２
試料となる線状合金を金７５重量％、銅１２重量％、銀
１００重量、アルミニウム３重量％の成分組成とした以
外の条件を実施例１と同一にして試料を用意し、これを
加熱したところ、２５０℃で８寸法が１７ａ＋ｍで復元
寸法は５Ｉｌ１１１であった。
１００重量、アルミニウム３重量％の成分組成とした以
外の条件を実施例１と同一にして試料を用意し、これを
加熱したところ、２５０℃で８寸法が１７ａ＋ｍで復元
寸法は５Ｉｌ１１１であった。
又、この２５０℃で加熱した試料を１６℃に冷却したと
ころ試料のａ寸−法が１２ＩＩｌｆｆｌ、ｂ寸法が５０
ｍｍであった。
ころ試料のａ寸−法が１２ＩＩｌｆｆｌ、ｂ寸法が５０
ｍｍであった。
比較例１
金９７重量％、アルミニウム３ｉｉ量％の成分組成の＾
Ｕ基合金を得た。この得られた合金は極めて脆く実用に
用いることができなかった。
Ｕ基合金を得た。この得られた合金は極めて脆く実用に
用いることができなかった。
［効果］
本発明にか＼る形状記憶合金は叙上の特長ある構成から
加工性に優れた＾Ｕ基形状記憶合金とされた。
加工性に優れた＾Ｕ基形状記憶合金とされた。
又、この形状記憶合金における復元性は良好であり、常
温域で安定なマルテンサイト相を有するＡｕ基形状記憶
合金とされた。
温域で安定なマルテンサイト相を有するＡｕ基形状記憶
合金とされた。
更に、弾性歪み量が大きく、優れた超弾性を有する＾Ｕ
基形状記憶合金とされた。
基形状記憶合金とされた。
特に、銅又は銀を形状記憶合金の組成々分として用いる
ことによって、チタン−ニッケル系の形状記憶合金ない
しは他の＾Ｕ基形状記憶合金に比較して低源なコストに
よる＾Ｕ基形状記憶合金の提供が可能とされた。
ことによって、チタン−ニッケル系の形状記憶合金ない
しは他の＾Ｕ基形状記憶合金に比較して低源なコストに
よる＾Ｕ基形状記憶合金の提供が可能とされた。
か＼る点から本発明にか＼る形状記憶合金はネックレス
等の止め金具、装身用貴金属類の構成部品、スプリング
等の一般的な用途に向けた使用並びに形状の変化を楽し
む装飾品類として用いることができる。
等の止め金具、装身用貴金属類の構成部品、スプリング
等の一般的な用途に向けた使用並びに形状の変化を楽し
む装飾品類として用いることができる。
第１図は本発明の形状記憶合金の一実施例である線状合
金の正面図、第２図〜第５図は該線状合金の加熱復元状
態を示す正面図である。 第 図 第 図 々；＝？ｌ 第 ｐ石 第 図
金の正面図、第２図〜第５図は該線状合金の加熱復元状
態を示す正面図である。 第 図 第 図 々；＝？ｌ 第 ｐ石 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金７３〜７７重量％、 銅２１〜２３重量％、又は鋼１１〜１３％重量％と銀９
〜１１重量％、 アルミニウム２〜４重量％ とからなる形状記憶合金。 ２、イリジウムを略０．０５重量％含む請求項１記載の
形状記憶合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1148456A JPH0678577B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 形状記憶合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1148456A JPH0678577B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 形状記憶合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0313535A true JPH0313535A (ja) | 1991-01-22 |
| JPH0678577B2 JPH0678577B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=15453170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1148456A Expired - Lifetime JPH0678577B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 形状記憶合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678577B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221399B2 (en) | 2000-10-12 | 2007-05-22 | Riverbell Inc. | Imaging apparatus with a multifocal lens formed of two pieces with different focal lengths |
| EP1805337A4 (en) * | 2004-10-15 | 2008-09-24 | Liquidmetal Technologies Inc | GLASS-BUILDING AMORPHOUS ALLOY ON AU BASE |
| CN103038377A (zh) * | 2010-06-30 | 2013-04-10 | 斯沃奇集团研究和开发有限公司 | 具有提高的硬度的金合金 |
| WO2019168081A1 (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-06 | 国立大学法人東京工業大学 | 形状記憶合金及び形状記憶合金線材 |
-
1989
- 1989-06-13 JP JP1148456A patent/JPH0678577B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221399B2 (en) | 2000-10-12 | 2007-05-22 | Riverbell Inc. | Imaging apparatus with a multifocal lens formed of two pieces with different focal lengths |
| EP1805337A4 (en) * | 2004-10-15 | 2008-09-24 | Liquidmetal Technologies Inc | GLASS-BUILDING AMORPHOUS ALLOY ON AU BASE |
| US8501087B2 (en) | 2004-10-15 | 2013-08-06 | Crucible Intellectual Property, Llc | Au-base bulk solidifying amorphous alloys |
| US9695494B2 (en) | 2004-10-15 | 2017-07-04 | Crucible Intellectual Property, Llc | Au-base bulk solidifying amorphous alloys |
| CN103038377A (zh) * | 2010-06-30 | 2013-04-10 | 斯沃奇集团研究和开发有限公司 | 具有提高的硬度的金合金 |
| JP2013531736A (ja) * | 2010-06-30 | 2013-08-08 | ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド | 硬度が向上した金合金 |
| WO2019168081A1 (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-06 | 国立大学法人東京工業大学 | 形状記憶合金及び形状記憶合金線材 |
| JP2019151890A (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-12 | 国立大学法人東京工業大学 | 形状記憶合金及び形状記憶合金線材 |
| US12104236B2 (en) | 2018-03-02 | 2024-10-01 | TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY and | Shape-memory alloy and shape-memory alloy wire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0678577B2 (ja) | 1994-10-05 |
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