JPH0338056B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0338056B2 JPH0338056B2 JP57011240A JP1124082A JPH0338056B2 JP H0338056 B2 JPH0338056 B2 JP H0338056B2 JP 57011240 A JP57011240 A JP 57011240A JP 1124082 A JP1124082 A JP 1124082A JP H0338056 B2 JPH0338056 B2 JP H0338056B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- temperature
- shape memory
- tightening
- deformation
- Prior art date
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
この発明は、黄銅系形状記憶合金製締め付け部
品の締め付け方法に関する。 形状記憶合金とは、相変態により形状が変化す
る合金であり、低温相（マルテンサイト相）で変
形したものを昇温し、高温相（母相）にすると、
低温相で与えた変形が消失して元の形状にもどる
性質を持つている。更に低温相で変形しその変形
が元にもどらないように拘束加熱を行なう等、適
当な処理を施すと、低温相と高温相とで可逆的に
形状が変化する。 これらの性質を利用してパイプ継手、クランプ
等の締め付け方法がNi−Ti系形状記憶合金で採
用されている。しかしNi−Ti系形状記憶合金は
製造が困難な上に価格が高いという欠点を持つて
いる。 このため、安価で製造し易い黄銅系の形状記憶
合金製締め付け部品が開発されているが、このも
のの従来の締め付け方法は、常温でマルテンサイ
ト相のものに加工を加えて、締め付け部にセツト
した後に、母相温度にまで加熱する方法であつ
た。 しかしながらこの従来の方法では、加熱した後
に常温になると低温相（マルテンサイト相）にも
どるため、強度的に問題があつた。 一方本発明者等は、黄銅系形状記憶合金が、低
温相（マルテンサイト相）から高温相（母相）に
変化すると、マルテンサイト相で与えた変形が消
失して変形前の形状にもどるいわゆる形状記憶効
果と、更に加熱されて、母相β組織中にα相が再
析出しだす温度200℃以上では、逆の方向にもう
一段形状が変化して、再びマルテンサイト状態で
変形した形状にもどるいわゆる高温形状記憶効果
とを有することを初めて見い出した。 すなわち、本発明者等は、黄銅系形状記憶合金
が、通常の形状記憶効果と高温形状記憶効果との
二種類の形状記憶性質を持つていることを初めて
見い出したのである。 そして本発明方法は、本発明者等が初めて見い
出した黄銅系形状記憶合金における上記高温形状
記憶効果を巧みに利用して、上記従来例方法の欠
点を解消すると共に、少なくとも締め付け現場に
おいて締め付けるときには液体窒素等の冷媒を必
要とせず、製造が簡単で、強度が大きく、且つ安
価な黄銅系形状記憶合金による締め付け方法を提
供することを目的としている。 即ち、本発明方法は、200℃以上の高温に加熱
すると更に形状が変化する高温形状記憶効果を利
用したもので、常温で母相またはマルテンサイト
相に製造された締め付け部品をマルテンサイト相
にて治具等を用いて絞り加工または押し拡げ加工
等の変形加工を施し、次いで母相状態にもどしこ
の変形を消失させ、この変形が消失された母相状
態の締め付け部品を所定締め付け部にセツト後に
200℃以上に加熱昇温するだけで締め付ける方法
である。 この方法の大きな特徴は、最終的に締め付ける
ときに液体窒素等の冷媒を必要としない、即ち締
め付け現場にて深冷処理を施す必要がないことで
あり、またバーナーにて高温にし過ぎても外れる
ことがないということである。また高温に一度す
ることにより、組織中に再析出α相が生じ、それ
により強度が大きくかつ伸びのあるものとなるこ
とである。 なお、200℃以上の高温加熱による径変化と二
次α相析出とが対応していることが、ミクロ組織
観察によりわかつたが、径の変化は、この二次α
相の析出が絞り加工したときに生じる応力誘起マ
ルテンサイトに対応して析出することにより生じ
るものと推定される。 また、本発明において、母相内にα相が再析出
して高温形状記憶効果を出現させる加熱温度は、
200℃以上であるが、800℃を超える温度では、締
め付け部品自体の融解が始まつてしまうので好ま
しくない。従つて800℃までの加熱は可能ではあ
る。しかし、締め付け部品の材料強度を充分に保
持させた状態での加熱温度は、400℃以内が望ま
しいと言える。 第１図および第２図は、本発明方法の各実施例
を図にして示したものである。 先ず第１図について説明するが、予め、常温で
母相に製造された黄銅系形状記憶合金製のスリー
ブを液体窒素により−196℃に深冷処理しマルテ
ンサイト相とし絞り加工後可逆化処理を施す。な
お、こゝに言う可逆化処理とは、二方向（可逆）
（2way）形状記憶効果を持たせるように処理する
ことを意味し、その処理方法としては、強加工法
と拘束加熱法とが知られている。また、この場合
の深冷処理はスリーブ製造の生産工場において行
なわれるもので、上記した締め付け現場において
行なうものではない。 上記の如く予め生産工場において加工処理され
たスリーブ１ｂを、常温状態（母相状態）のスリ
ーブ１にもどし、締め付け部にセツトする(i)。セ
ツト後に200℃〜400℃に加熱し(j)α析出相を形成
させると、スリーブ１は絞り加工された状態のス
リーブ１ｂに変形し、別の管２，３をしつかり掴
み、気密に確実に締め付ける(k)。これを常温にも
どしても(l)、元の形状に回復することはないの
で、締付力は大きく、接触が確実なパイプの接合
を完成することができる（ｍ）。 次に第２図について説明するが、予め、常温で
マルテンサイト相に製造されたスリーブを常温に
て治具等を用いて絞り加工後拘束を施しながら70
〜180℃に加熱するという可逆化処理（拘束加熱
法）を施す。このように予め加工処理されたスリ
ーブ１を、50〜100℃に加熱し（ｎ）、母相状態の
スリーブ１ｃとし、締め付け部にセツトする
（ｏ）。 セツト後に200℃〜400℃に加熱し（ｐ）、α析
出相にすると、スリーブ１ｃはマルテンサイト相
での形状に変化し（ｑ）、別の管２，３をしつか
り掴み、締め付け力の大きいパイプ接合を成す。
これを常温にもどしても（ｒ）、スリーブ１は締
付力が大きく確実に接合させている（ｓ）。 この第２図に示す実施例では、締め付け現場は
勿論、スリーブの生産工場においても冷媒による
深冷処理を行なわなくともよいことになり、且つ
締め付け力の大きい締め付け方法を提供すること
ができる。 なお本発明方法における通常の形状記憶効果の
付与に際しては、深冷処理及び可逆化処理を省く
ことも可能であるが、深冷処理及び可逆化処理を
行なつた場合、α相析出時の径の変化量が大きく
なるので好ましいのである。 さらに、上記各実施例方法を具体例に基づいて
説明すると次の通りである。 重量比で、Zn：30〜32％、Al：2.1％、Fe：
2.5％および残部Cuより成る黄銅を溶解、鋳造し、
φ28×φ22×30mmのスリーブに加工し、次に850℃
に加熱し急冷することにより、常温で母相あるい
はマルテンサイト相とする。この常温における母
相あるいはマルテンサイト相の決定は、Zn量を
変化させて行なうことができる。 上記スリーブが常温で母相の場合は深冷処理し
てマルテンサイト相とし、常温でマルテンサイト
相のものはそのままの状態で、治具を用いて押し
拡げまたは絞り加工を行ない、拘束したままで加
熱し、可逆的形状記憶合金とした。なお、押し拡
げおよび絞り加工はそれぞれ径で0.5mm行なつた。 このように処理した形状記憶合金スリーブは、
第３図および第４図に示すように、二段階の形状
変化を示した。第３図は押し拡げ加工（＋0.5mm）
の場合、第４図は絞り加工（−0.5mm）の場合の
それぞれマルテンサイト相(A)、母相(B)、高温200
℃〜400℃(C)間の径の変化を説明する図である。 なお、(C)では40℃に15分間保持後空冷して径の
変化を測定したものである。この第３図および第
４図に示す径の変化を利用して、上記各実施例方
法によるパイプの締め付け、接合等を簡単に行な
うことができる。 次に示す表は本発明に係る実施例形状記憶合金
の各相における常温引張り試験結果である。
品の締め付け方法に関する。 形状記憶合金とは、相変態により形状が変化す
る合金であり、低温相（マルテンサイト相）で変
形したものを昇温し、高温相（母相）にすると、
低温相で与えた変形が消失して元の形状にもどる
性質を持つている。更に低温相で変形しその変形
が元にもどらないように拘束加熱を行なう等、適
当な処理を施すと、低温相と高温相とで可逆的に
形状が変化する。 これらの性質を利用してパイプ継手、クランプ
等の締め付け方法がNi−Ti系形状記憶合金で採
用されている。しかしNi−Ti系形状記憶合金は
製造が困難な上に価格が高いという欠点を持つて
いる。 このため、安価で製造し易い黄銅系の形状記憶
合金製締め付け部品が開発されているが、このも
のの従来の締め付け方法は、常温でマルテンサイ
ト相のものに加工を加えて、締め付け部にセツト
した後に、母相温度にまで加熱する方法であつ
た。 しかしながらこの従来の方法では、加熱した後
に常温になると低温相（マルテンサイト相）にも
どるため、強度的に問題があつた。 一方本発明者等は、黄銅系形状記憶合金が、低
温相（マルテンサイト相）から高温相（母相）に
変化すると、マルテンサイト相で与えた変形が消
失して変形前の形状にもどるいわゆる形状記憶効
果と、更に加熱されて、母相β組織中にα相が再
析出しだす温度200℃以上では、逆の方向にもう
一段形状が変化して、再びマルテンサイト状態で
変形した形状にもどるいわゆる高温形状記憶効果
とを有することを初めて見い出した。 すなわち、本発明者等は、黄銅系形状記憶合金
が、通常の形状記憶効果と高温形状記憶効果との
二種類の形状記憶性質を持つていることを初めて
見い出したのである。 そして本発明方法は、本発明者等が初めて見い
出した黄銅系形状記憶合金における上記高温形状
記憶効果を巧みに利用して、上記従来例方法の欠
点を解消すると共に、少なくとも締め付け現場に
おいて締め付けるときには液体窒素等の冷媒を必
要とせず、製造が簡単で、強度が大きく、且つ安
価な黄銅系形状記憶合金による締め付け方法を提
供することを目的としている。 即ち、本発明方法は、200℃以上の高温に加熱
すると更に形状が変化する高温形状記憶効果を利
用したもので、常温で母相またはマルテンサイト
相に製造された締め付け部品をマルテンサイト相
にて治具等を用いて絞り加工または押し拡げ加工
等の変形加工を施し、次いで母相状態にもどしこ
の変形を消失させ、この変形が消失された母相状
態の締め付け部品を所定締め付け部にセツト後に
200℃以上に加熱昇温するだけで締め付ける方法
である。 この方法の大きな特徴は、最終的に締め付ける
ときに液体窒素等の冷媒を必要としない、即ち締
め付け現場にて深冷処理を施す必要がないことで
あり、またバーナーにて高温にし過ぎても外れる
ことがないということである。また高温に一度す
ることにより、組織中に再析出α相が生じ、それ
により強度が大きくかつ伸びのあるものとなるこ
とである。 なお、200℃以上の高温加熱による径変化と二
次α相析出とが対応していることが、ミクロ組織
観察によりわかつたが、径の変化は、この二次α
相の析出が絞り加工したときに生じる応力誘起マ
ルテンサイトに対応して析出することにより生じ
るものと推定される。 また、本発明において、母相内にα相が再析出
して高温形状記憶効果を出現させる加熱温度は、
200℃以上であるが、800℃を超える温度では、締
め付け部品自体の融解が始まつてしまうので好ま
しくない。従つて800℃までの加熱は可能ではあ
る。しかし、締め付け部品の材料強度を充分に保
持させた状態での加熱温度は、400℃以内が望ま
しいと言える。 第１図および第２図は、本発明方法の各実施例
を図にして示したものである。 先ず第１図について説明するが、予め、常温で
母相に製造された黄銅系形状記憶合金製のスリー
ブを液体窒素により−196℃に深冷処理しマルテ
ンサイト相とし絞り加工後可逆化処理を施す。な
お、こゝに言う可逆化処理とは、二方向（可逆）
（2way）形状記憶効果を持たせるように処理する
ことを意味し、その処理方法としては、強加工法
と拘束加熱法とが知られている。また、この場合
の深冷処理はスリーブ製造の生産工場において行
なわれるもので、上記した締め付け現場において
行なうものではない。 上記の如く予め生産工場において加工処理され
たスリーブ１ｂを、常温状態（母相状態）のスリ
ーブ１にもどし、締め付け部にセツトする(i)。セ
ツト後に200℃〜400℃に加熱し(j)α析出相を形成
させると、スリーブ１は絞り加工された状態のス
リーブ１ｂに変形し、別の管２，３をしつかり掴
み、気密に確実に締め付ける(k)。これを常温にも
どしても(l)、元の形状に回復することはないの
で、締付力は大きく、接触が確実なパイプの接合
を完成することができる（ｍ）。 次に第２図について説明するが、予め、常温で
マルテンサイト相に製造されたスリーブを常温に
て治具等を用いて絞り加工後拘束を施しながら70
〜180℃に加熱するという可逆化処理（拘束加熱
法）を施す。このように予め加工処理されたスリ
ーブ１を、50〜100℃に加熱し（ｎ）、母相状態の
スリーブ１ｃとし、締め付け部にセツトする
（ｏ）。 セツト後に200℃〜400℃に加熱し（ｐ）、α析
出相にすると、スリーブ１ｃはマルテンサイト相
での形状に変化し（ｑ）、別の管２，３をしつか
り掴み、締め付け力の大きいパイプ接合を成す。
これを常温にもどしても（ｒ）、スリーブ１は締
付力が大きく確実に接合させている（ｓ）。 この第２図に示す実施例では、締め付け現場は
勿論、スリーブの生産工場においても冷媒による
深冷処理を行なわなくともよいことになり、且つ
締め付け力の大きい締め付け方法を提供すること
ができる。 なお本発明方法における通常の形状記憶効果の
付与に際しては、深冷処理及び可逆化処理を省く
ことも可能であるが、深冷処理及び可逆化処理を
行なつた場合、α相析出時の径の変化量が大きく
なるので好ましいのである。 さらに、上記各実施例方法を具体例に基づいて
説明すると次の通りである。 重量比で、Zn：30〜32％、Al：2.1％、Fe：
2.5％および残部Cuより成る黄銅を溶解、鋳造し、
φ28×φ22×30mmのスリーブに加工し、次に850℃
に加熱し急冷することにより、常温で母相あるい
はマルテンサイト相とする。この常温における母
相あるいはマルテンサイト相の決定は、Zn量を
変化させて行なうことができる。 上記スリーブが常温で母相の場合は深冷処理し
てマルテンサイト相とし、常温でマルテンサイト
相のものはそのままの状態で、治具を用いて押し
拡げまたは絞り加工を行ない、拘束したままで加
熱し、可逆的形状記憶合金とした。なお、押し拡
げおよび絞り加工はそれぞれ径で0.5mm行なつた。 このように処理した形状記憶合金スリーブは、
第３図および第４図に示すように、二段階の形状
変化を示した。第３図は押し拡げ加工（＋0.5mm）
の場合、第４図は絞り加工（−0.5mm）の場合の
それぞれマルテンサイト相(A)、母相(B)、高温200
℃〜400℃(C)間の径の変化を説明する図である。 なお、(C)では40℃に15分間保持後空冷して径の
変化を測定したものである。この第３図および第
４図に示す径の変化を利用して、上記各実施例方
法によるパイプの締め付け、接合等を簡単に行な
うことができる。 次に示す表は本発明に係る実施例形状記憶合金
の各相における常温引張り試験結果である。
【表】
＊ 母相からマルテンサイト相に変化し始め
る温度
この表から明らかなように、常温で母相、ある
いは一度高温にしたものの引張性質が常温でマル
テンサイト相のものより非常に優れていることが
わかる。 以上説明したように、本発明方法は従来の欠点
を解消し、少なくとも締め付け現場においては液
体窒素等の冷媒を必要とせず、製造が簡単で、強
度が大きく、かつ安価な締め付け部品の締め付け
方法を提供することができる。
る温度
この表から明らかなように、常温で母相、ある
いは一度高温にしたものの引張性質が常温でマル
テンサイト相のものより非常に優れていることが
わかる。 以上説明したように、本発明方法は従来の欠点
を解消し、少なくとも締め付け現場においては液
体窒素等の冷媒を必要とせず、製造が簡単で、強
度が大きく、かつ安価な締め付け部品の締め付け
方法を提供することができる。
第１図および第２図は本発明方法の各実施例を
説明する図。第３図および第４図は本発明実施例
方法の形状記憶効果を示す説明図。
説明する図。第３図および第４図は本発明実施例
方法の形状記憶効果を示す説明図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 黄銅系形状記憶合金製の締め付け部品におい
て、マルテンサイト相と母相とで形状が変化する
形状記憶効果と、更に200℃以上の高温で母相内
にα相が再析出する時に再度形状が変化する高温
形状記憶効果とを利用して、常温で母相またはマ
ルテンサイト相に製造された上記締め付け部品を
マルテンサイト相にて治具等を用いて絞り加工ま
たは押し拡げ加工等の変形加工を施し、次いで母
相状態にもどしこの変形を消失させ、この変形が
消失された母相状態の締め付け部品を所定締め付
け部にセツト後に200℃以上に加熱昇温させるこ
とを特徴とする黄銅系形状記憶合金製締め付け部
品の締め付け方法。 ２ 常温でマルテンサイト相に製造された締め付
け部品をマルテンサイト相にて変形加工後に可逆
化処理を施し、次いで母相状態にもどしこの変形
を消失させ、この変形が消失された母相状態の締
め付け部品を所定締め付け部にセツト後に200℃
以上に加熱昇温させることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の締め付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1124082A JPS58128516A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 黄銅系形状記憶合金製締め付け部品の締め付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1124082A JPS58128516A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 黄銅系形状記憶合金製締め付け部品の締め付け方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58128516A JPS58128516A (ja) | 1983-08-01 |
| JPH0338056B2 true JPH0338056B2 (ja) | 1991-06-07 |
Family
ID=11772407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1124082A Granted JPS58128516A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 黄銅系形状記憶合金製締め付け部品の締め付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58128516A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60193699A (ja) * | 1984-03-15 | 1985-10-02 | 三菱鉛筆株式会社 | 筆記具に於ける部品の接合方法 |
| JPH0698114B2 (ja) * | 1984-05-09 | 1994-12-07 | オリンパス光学工業株式会社 | 被結合部材の固定装置 |
| 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 |
| JPS648616U (ja) * | 1987-07-03 | 1989-01-18 | ||
| JPH0232201U (ja) * | 1988-08-24 | 1990-02-28 | ||
| JPH0614090Y2 (ja) * | 1990-01-08 | 1994-04-13 | 加藤発条株式会社 | 軸又は管の継手 |
| DE102011053823A1 (de) * | 2011-09-21 | 2013-03-21 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Klemmkörper für einen elektrischen Leiter |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56124713A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-30 | Fujikura Ltd | Manufacture of joint device |
-
1982
- 1982-01-27 JP JP1124082A patent/JPS58128516A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58128516A (ja) | 1983-08-01 |
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