JPH0474420B2

JPH0474420B2 -

Info

Publication number: JPH0474420B2
Application number: JP58061451A
Authority: JP
Priority date: 1983-04-06
Filing date: 1983-04-06
Publication date: 1992-11-26
Also published as: JPS59185743A

Description

【発明の詳細な説明】発明の分野この発明は、形状記憶合金線等の機能合金線の
製造方法に関するものである。

形状記憶効果および超弾性挙動は、合金のマル
テンサイト変態に基づく現象であり、前者は合金
の変態温度域を挟んで高温側での形状と低温側で
の形状との間に一方向的もしくは双方向的な形状
の復元現象が現出するものを言い、他方、後者は
応力誘起マルテンサイトがその温度では熱的に不
安定な温度領域で変形を行なつたときに生じるも
のであり、見かけ上の大きな塑性歪が変形応力除
去後にほとんど安全に回復する現象を言う。ま
た、防振効果は、マルテンサイト双晶の寄与によ
り、振動エネルギが吸収されやすいという効果で
ある。

この発明は、これらの機能を有する、形状記憶
合金線、超弾性線、防振合金線などの機能合金線
の製造方法に向けられるものである。

先行技術の説明たとえば、一般に、形状記憶合金は、必ずしも
加工性が良好ではないとされている。そのため、
たとえばコイル形状に加工してアクチユエータと
して使用する場合など、結構、その加工に困難を
伴なつていた。また、鋳造インゴツトからの加工
品の場合には、長尺物の端から端まで同一変態温
度に制御することが困難であつた。

発明の目的この発明の目的は、長尺形状の形状記憶合金線
などの機能合金線を製造するのに好適な方法を提
供することである。

発明の構成および効果この発明は、溶融金属から急冷されてなる機能
合金の粉末であつて、３成分組成図で、Cu、Al
およびNiが、Ｅ（Ni−23重量％Al）、Ｆ（Ni−37
重量％Al）、Ｇ（Cu−16重量％Al）、Ｈ（Cu−９重
量％Al）の４点で囲まれた領域の組成を有する
合金の粉末、または、この合金の一部を、Si、
Sn、Mn、Ga、Ge、Be、Ti、Fe、Zr、Ｂ、希土
類元素、Ｖで置換えた組成を有する合金の粉末
を、300〜700℃の加熱条件下で押出し、その後、
直ちに急冷することを特徴とする、機能合金線の
製造方法である。

この発明によれば、まず、粉末を用いるので、
機能合金線、特に長尺の機能合金線の製造が容易
なものとなる。また、従来からの慣用的な方法と
しての鋳造からスタートする方法では、偏析の影
響などを受けやすいが、この発明によれば、粉末
を用いるため、変態温度を長手方向に均一にする
ことが容易である。

また、この発明によれば、押出し後において直
ちに急冷することが行なわれる。これによつて、
結晶粒の粗大化を防止することができる。

また、この発明では、合金の粉末は、溶融金属
から、これを急冷することによつて得られる。こ
のようにすれば、組成の均一な粉末を容易に得る
ことができる。

また、この発明では、押出し時の加熱温度は、
300〜700℃に選ばれる。300℃より低いと、粉末
の密着（焼結）が十分でなく、逆に、700℃より
高いと、結晶粒が粗大化しやすくなり、好ましく
ない。

この発明の好ましい実施例では、工業的に機能
合金線を連続的に得るために、第１図に示すよう
な摩擦駆動型押出し装置が用いられる。この摩擦
駆動型押出し装置とは、駆動壁面とそれより面積
の小さい固定壁面とにより形成された管路を金属
の加圧容器とするもので、管路の駆動壁面の駆動
による摩擦により、金属が送られ、押出し圧力を
得るように構成された押出し装置である。第１図
には、このような押出し装置の具体例としてのコ
ンフオーム装置（特開昭47−31859号参照）が示
される。

第１図を参照して、外周面に溝２を有する駆動
ホイール１の駆動壁面３と、ホイール１の外周の
一部と係合されている固定シユーブロツク４の固
定壁面５とにより管路が形成される。駆動ホイー
ル１は、矢印で示す方向に回転され、この駆動方
向に見たときの管路の後端は、突起６により閉じ
られている。この管路の後端付近には、押出しダ
イス９が設けられる。管路の前端開口部には、合
金粉末８を供給するための粉末供給具７が設けら
れる。

このように構成されたコンフオーム装置の粉末
供給具７に、機能合金の粉末８が連続的に供給さ
れると、粉末８は駆動壁面３との摩擦により管路
の後端に向つて送り込まれ、圧力がかけられ、押
出し力が付与される。圧力が付与された合金材８
ａは、押出しダイス９より押出され、合金線８ｃ
として押出される。この際、合金材８ａは、駆動
壁面３および固定壁面５との摩擦による発熱およ
び圧縮熱により、温度が上昇し、かつ圧力を受け
ているので、合金粉末を互いに金属結合させる。
なお、この発熱は、押出し比、押出し速度などの
加工条件に左右されるが、必要な場合は、管路の
外部から加熱してもよい。

このように、摩擦駆動型押出し装置を用いれ
ば、この発明の特徴となる「合金の粉末を加熱条
件下で押出す」ことを容易に実現することがで
き、しかも、種々の断面形状の合金線が長尺また
は無限長で得られるので、長尺物の製造が容易
で、かつ生産性が高いという利点がある。

第２図は、この発明において用いられるCu−
Al−Ni合金の組成を示すもので、この３成分組
成図で、Cu、AlおよびNiが、Ｅ（Ni−23重量％
Al）、Ｆ（Ni−37重量％Al）、Ｇ（Cu−16重量％
Al）、Ｈ（Cu−９重量％Al）の４点で囲まれた領
域の組成を有する合金である。

この第２図に示す組成領域が、銅合金で代表的
なβ相構造をとるものである。これらの合金の一
部を、Si、Sn、Mn、Ga、Ge、Be、Ti、Fe、
Zr、Ｂ、希土類元素、Ｖで置換え、他のβ相構
造を維持できる組成や、結晶粒の成長を防止する
元素の存在は、好ましい結果をもたらすことがあ
る。

実施例の説明 Cu−Al−Ni合金（Cu−14％Al−４％Ni）を
溶融状態から、回転冷却板上に噴出冷却して製造
した粒子サイズ約50μｍの粉末を、第１図に示す
装置にて、駆動ホイール１の回転摩擦力により発
熱を生じさせ、約600℃の温度にて、連続的に、
直径３mmをもつて押出した後、直ちに急冷した。
これを、コイル形状に密に加工した後、850℃よ
り焼入れしたところ、約60℃より高温では、密に
収縮する形状記憶効果を有するコイルが得られ
た。

この実施例により得られた合金線は、長手方向
に均一な特性を有しており、変態温度もほとんど
長手方向で差がなく均一なものであつた。また、
加工は極めて容易であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施に際して有利に用いら
れる摩擦駆動型押出し装置を示す断面図である。
第２図は、この発明で用いられる機能合金の組成
を示す３成分組成図である。図において、１は駆動ホイール、３は駆動壁
面、４は固定シユーブロツク、５は固定壁面、７
は粉末供給具、８は合金粉末、８ｃは合金線、９
は押出しダイスである。

Claims

【特許請求の範囲】１溶融金属から急冷されてなる機能合金の粉末
であつて、３成分組成図で、Cu、AlおよびNi
が、Ｅ（Ni−23重量％Al）、Ｆ（Ni−37重量％
Al）、Ｇ（Cu−16重量％Al）、Ｈ（Cu−９重量％
Al）の４点で囲まれた領域の組成を有する合金
の粉末、または、この合金の一部を、Si、Sn、
Mn、Ga、Ge、Be、Ti、Fe、Zr、Ｂ、希土類元
素、Ｖで置換えた組成を有する合金の粉末を、
300〜700℃の加熱条件下で押出し、その後、直ち
に急冷することを特徴とする、機能合金線の製造
方法。２加熱条件下での押出しは、摩擦熱による加熱
と摩擦力による押出し力によりなされることを特
徴とする、特許請求の範囲第１項記載の機能合金
線の製造方法。