JPH05117827A - 直線作動アクチユエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の製造方法およびその製造装置 - Google Patents
直線作動アクチユエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の製造方法およびその製造装置Info
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- JPH05117827A JPH05117827A JP30237891A JP30237891A JPH05117827A JP H05117827 A JPH05117827 A JP H05117827A JP 30237891 A JP30237891 A JP 30237891A JP 30237891 A JP30237891 A JP 30237891A JP H05117827 A JPH05117827 A JP H05117827A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直線作動アクチュエーターなどに使用される
Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の加熱回復率および最大
回復応力を大巾に向上させた。 【構成】 Ｎｉ４９．５〜５１．５at％、残部Ｔｉから
なるＮｉ−Ｔｉ合金および該Ｎｉまたは／およびＴｉの
一部をＦｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、Ｐｄの１種
または２種以上の元素で合計３at％以下の範囲で置換し
たＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材を２５０℃以上の熱処
理温度で直線状に記憶させた後、その記憶された線材を
バックテンションをかけ、またはかけずオーステナイト
変態終了（Ａｆ点）温度以下に冷却しながら断面減少率
４〜１５％の減面加工を行うことを特徴とする直線作動
アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の製
造方法および線材(2) とダイス(11)と潤滑材(9)を冷却
するための冷却手段を設けた冷却槽(7) と、必要に応じ
て線材にバックテンションをかける機構を有し、かつダ
イスを固定し線材を引抜く巻取りドラム(12)とからなる
直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金
線材の製造装置。
Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の加熱回復率および最大
回復応力を大巾に向上させた。 【構成】 Ｎｉ４９．５〜５１．５at％、残部Ｔｉから
なるＮｉ−Ｔｉ合金および該Ｎｉまたは／およびＴｉの
一部をＦｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、Ｐｄの１種
または２種以上の元素で合計３at％以下の範囲で置換し
たＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材を２５０℃以上の熱処
理温度で直線状に記憶させた後、その記憶された線材を
バックテンションをかけ、またはかけずオーステナイト
変態終了（Ａｆ点）温度以下に冷却しながら断面減少率
４〜１５％の減面加工を行うことを特徴とする直線作動
アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の製
造方法および線材(2) とダイス(11)と潤滑材(9)を冷却
するための冷却手段を設けた冷却槽(7) と、必要に応じ
て線材にバックテンションをかける機構を有し、かつダ
イスを固定し線材を引抜く巻取りドラム(12)とからなる
直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金
線材の製造装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、歪を予め加えた形状記
憶合金線材を用いる直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−
Ｔｉ系形状記憶合金線材の製造方法およびその製造装置
に関する。
憶合金線材を用いる直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−
Ｔｉ系形状記憶合金線材の製造方法およびその製造装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】一般の形状記憶アクチュエー
ターでは、記憶処理した後マルテンサイト変態温度以下
で変形させオーステナイト変態温度以上の加熱によって
作動するものである。一方、予め大きな歪を導入して回
復温度を上昇させる作り方がある。具体的には、直線状
に記憶させた一定長さの形状記憶合金線材の両端をつか
み、その記憶された線材のオーステナイト変態終了温度
以下に冷却し一定の伸び歪量まで変形を加える方法が知
られている。しかしながら従来の方法は、製造方法その
ものが一定長さをつかみ引っ張るため大量に製造する場
合つかみ部分が伸び予歪を持たないためムダとなるこ
と、また引張荷重が大きく必要な為（１０％歪を加える
ために必要な応力約３５kgf ／mm2 ）掴み部分を強固に
挟み込む必要があり大きく重い物となり、また歩留りを
上げるため引っ張る線材長を長くすると線材を冷却する
ための設備が大掛かりになってしまう欠点を有し、また
量産性が良くないなどの難点があった。
ターでは、記憶処理した後マルテンサイト変態温度以下
で変形させオーステナイト変態温度以上の加熱によって
作動するものである。一方、予め大きな歪を導入して回
復温度を上昇させる作り方がある。具体的には、直線状
に記憶させた一定長さの形状記憶合金線材の両端をつか
み、その記憶された線材のオーステナイト変態終了温度
以下に冷却し一定の伸び歪量まで変形を加える方法が知
られている。しかしながら従来の方法は、製造方法その
ものが一定長さをつかみ引っ張るため大量に製造する場
合つかみ部分が伸び予歪を持たないためムダとなるこ
と、また引張荷重が大きく必要な為（１０％歪を加える
ために必要な応力約３５kgf ／mm2 ）掴み部分を強固に
挟み込む必要があり大きく重い物となり、また歩留りを
上げるため引っ張る線材長を長くすると線材を冷却する
ための設備が大掛かりになってしまう欠点を有し、また
量産性が良くないなどの難点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
について検討の結果なされたもので従来方法に比べ廉価
な設備で安定かつ大量に予歪を与え加熱回復率および最
大回復応力を向上させた直線作動アクチュエーター用Ｎ
ｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材を製造する方法およびその
製造装置を提供することを目的とするものである。
について検討の結果なされたもので従来方法に比べ廉価
な設備で安定かつ大量に予歪を与え加熱回復率および最
大回復応力を向上させた直線作動アクチュエーター用Ｎ
ｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材を製造する方法およびその
製造装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｎｉ４９．５
〜５１．５at％、残部ＴｉからなるＮｉ−Ｔｉ合金およ
び該Ｎｉまたは／およびＴｉの一部をＦｅ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｎｂの１種または２種以上
の元素で合計３at％以下の範囲で置換したＮｉ−Ｔｉ系
形状記憶合金線材を２５０℃以上の熱処理温度で直線状
に記憶させた後、その記憶された線材をオーステナイト
変態終了（Ａｆ点）温度以下に冷却しながら断面減少率
４〜１５％の減面加工を行うことを特徴とする直線作動
アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の製
造方法を請求項１とし、Ｎｉ４９．５〜５１．５at％、
残部ＴｉからなるＮｉ−Ｔｉ合金および該Ｎｉまたは／
およびＴｉの一部をＦｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚ
ｒ、Ｐｄ、Ｎｂの１種または２種以上の元素で合計３at
％以下の範囲で置換したＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材
を２５０℃以上の熱処理温度で直線状に記憶させた後、
その記憶された線材をバックテンションをかけ、かつオ
ーステナイト変態終了（Ａｆ点）温度以下に冷却しなが
ら断面減少率４〜１５％の減面加工を行うことを特徴と
する直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶
合金線材の製造方法を請求項２とし、線材とダイスと潤
滑材を冷却するための冷却手段を設けた冷却槽と、ダイ
スを固定し線材を引抜く巻取りドラムとからなる直線作
動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の
製造装置を請求項３とし、線材にバックテンションをか
ける機構と、該機構と巻取りドラム間に、線材と減面加
工治具と潤滑剤を冷却するための冷却手段を設けた容器
と、減面加工治具を固定し線材を引抜く巻取りドラムと
からなる直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状
記憶合金線材の製造装置を請求項４とするものである。
〜５１．５at％、残部ＴｉからなるＮｉ−Ｔｉ合金およ
び該Ｎｉまたは／およびＴｉの一部をＦｅ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｎｂの１種または２種以上
の元素で合計３at％以下の範囲で置換したＮｉ−Ｔｉ系
形状記憶合金線材を２５０℃以上の熱処理温度で直線状
に記憶させた後、その記憶された線材をオーステナイト
変態終了（Ａｆ点）温度以下に冷却しながら断面減少率
４〜１５％の減面加工を行うことを特徴とする直線作動
アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の製
造方法を請求項１とし、Ｎｉ４９．５〜５１．５at％、
残部ＴｉからなるＮｉ−Ｔｉ合金および該Ｎｉまたは／
およびＴｉの一部をＦｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚ
ｒ、Ｐｄ、Ｎｂの１種または２種以上の元素で合計３at
％以下の範囲で置換したＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材
を２５０℃以上の熱処理温度で直線状に記憶させた後、
その記憶された線材をバックテンションをかけ、かつオ
ーステナイト変態終了（Ａｆ点）温度以下に冷却しなが
ら断面減少率４〜１５％の減面加工を行うことを特徴と
する直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶
合金線材の製造方法を請求項２とし、線材とダイスと潤
滑材を冷却するための冷却手段を設けた冷却槽と、ダイ
スを固定し線材を引抜く巻取りドラムとからなる直線作
動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の
製造装置を請求項３とし、線材にバックテンションをか
ける機構と、該機構と巻取りドラム間に、線材と減面加
工治具と潤滑剤を冷却するための冷却手段を設けた容器
と、減面加工治具を固定し線材を引抜く巻取りドラムと
からなる直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状
記憶合金線材の製造装置を請求項４とするものである。
【０００５】すなわち本発明は、上記のＮｉ−Ｔｉ合金
およびＮｉ−Ｔｉ系合金をＡｆ点温度以下に保ちながら
減面加工を行うことにより加熱回復率および最大回復応
力を向上させた直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ
系形状記憶合金線材を得たものである。また上記の減面
加工を行うに際し、線材にバックテンションを付与する
ことにより加熱回復率をさらに向上せしめたものであ
る。そして他の本発明は、上記の線材を製造する装置で
あり、線材をＡｆ点以下の温度に冷却しながら減面加工
を行う装置と、さらに線材にバックテンションを付与す
る機構を備えた装置である。
およびＮｉ−Ｔｉ系合金をＡｆ点温度以下に保ちながら
減面加工を行うことにより加熱回復率および最大回復応
力を向上させた直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ
系形状記憶合金線材を得たものである。また上記の減面
加工を行うに際し、線材にバックテンションを付与する
ことにより加熱回復率をさらに向上せしめたものであ
る。そして他の本発明は、上記の線材を製造する装置で
あり、線材をＡｆ点以下の温度に冷却しながら減面加工
を行う装置と、さらに線材にバックテンションを付与す
る機構を備えた装置である。
【０００６】
【作用】しかして本発明におけるＮｉ−Ｔｉ系形状記憶
合金線材の組成を上記のように限定したのは以下の理由
による。Ｎｉ−ＴｉのＮｉを４９．５〜５１．５at％残
部Ｔｉとしたのは、ＮｉおよびＴｉがこの範囲外では良
好な形状記憶合金特性を示さないからであり、また上記
のＮｉまたは／およびＴｉの一部をＦｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、
Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｎｂの１種または２種以上の元
素で合計３％以下の範囲で置換した合金としたのは、上
記の元素で適量置換した合金は、形状記憶特性を阻害す
ることなく、強度、耐食性などを向上させる効果がある
からであるが、その量が合計で３％を越えると形状記憶
特性が低下し、また加工性が悪化する。また本発明にお
いて記憶された線材をオーステナイト変態終了（Ａｆ
点）温度以下に冷却しなが４〜１５％の減面加工を行う
のは、Ａｆ点（−２０℃〜＋１００℃）以下の温度でな
いと加熱回復率が低下するからであり、断面減少率が４
％未満では残留歪により加熱回復率が低下し、１５％を
越えると加工硬化の影響を受け加熱回復率が低下するか
らである。そして上記の減面加工の際にバックテンショ
ンをかけて減面加工を行うのは、バックテンションをか
けることにより、断面減少率が同じにも拘わらず加熱回
復率が大きくなるからである。
合金線材の組成を上記のように限定したのは以下の理由
による。Ｎｉ−ＴｉのＮｉを４９．５〜５１．５at％残
部Ｔｉとしたのは、ＮｉおよびＴｉがこの範囲外では良
好な形状記憶合金特性を示さないからであり、また上記
のＮｉまたは／およびＴｉの一部をＦｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、
Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｎｂの１種または２種以上の元
素で合計３％以下の範囲で置換した合金としたのは、上
記の元素で適量置換した合金は、形状記憶特性を阻害す
ることなく、強度、耐食性などを向上させる効果がある
からであるが、その量が合計で３％を越えると形状記憶
特性が低下し、また加工性が悪化する。また本発明にお
いて記憶された線材をオーステナイト変態終了（Ａｆ
点）温度以下に冷却しなが４〜１５％の減面加工を行う
のは、Ａｆ点（−２０℃〜＋１００℃）以下の温度でな
いと加熱回復率が低下するからであり、断面減少率が４
％未満では残留歪により加熱回復率が低下し、１５％を
越えると加工硬化の影響を受け加熱回復率が低下するか
らである。そして上記の減面加工の際にバックテンショ
ンをかけて減面加工を行うのは、バックテンションをか
けることにより、断面減少率が同じにも拘わらず加熱回
復率が大きくなるからである。
【０００７】次に本発明の製造方法および製造装置につ
いて図面により具体的に説明する。図１は、本発明の製
造装置の概略および製造方法の工程を示す図である。先
ずリールスタンド(1) に巻かれたＮｉ−Ｔｉ系形状記憶
合金からなる線材(2) は、前後に張力付加プーリー(3)
が設けられた管状炉(4) に導かれ、ここでＡ工程の走間
張力付加直線熱処理を施される。この熱処理温度は２５
０℃以上、通常は６００℃前後が好ましい。このように
して直線状に記憶された線材は、プーリー(5) により、
水、シリコン、エタノールなどの熱媒体(6) が入った冷
却槽(7) に導入され、Ｂ工程の線材をＡｆ点（例えば−
２０℃から＋１００℃）以下の温度に冷却する工程が行
われる。なお(8) は冷却機である。このようにＡｆ点以
下に冷却された線材は、続いて、Ａｆ点以下に冷却され
たシリコン油などの潤滑材(9) が入ったダイスボックス
(10)に設けられたダイス(11)により、Ｃ工程の線材をＡ
ｆ点以下の温度に冷却しながら４〜１５％の減面加工を
行い、その後巻取りドラム(12)により巻取られる。また
線材にバックテンションをかける場合は、上記のダイス
の前方にバックテンション付加プーリー(13)を設け、こ
れにより所望のバックテンションを付与することが可能
である。このように本発明は線材をＡｆ点以下の温度で
減面加工することにより、加熱回復率を向上させ、さら
に線材にバックテンションをかけることによりさらに改
善できるものである。なお、線材の歪付与の方法として
図示しないが、直線状に記憶させた形状記憶合金テープ
材を一定間隔を持たせたロール２基に挟み、その記憶さ
れた線材のオーステナイト変態終了温度以下に冷却し一
方のロール送り量に合わせ、他方のロールの送り量を一
定量遅らせることにより一定の伸び歪量を形状記憶合金
テープ材に加える方法も使用可能である。また本発明の
製造方法および製造装置は、上記した線材、テープ材の
他、板材、条材、管材などにも適用でき、同様の効果を
発揮するものである。
いて図面により具体的に説明する。図１は、本発明の製
造装置の概略および製造方法の工程を示す図である。先
ずリールスタンド(1) に巻かれたＮｉ−Ｔｉ系形状記憶
合金からなる線材(2) は、前後に張力付加プーリー(3)
が設けられた管状炉(4) に導かれ、ここでＡ工程の走間
張力付加直線熱処理を施される。この熱処理温度は２５
０℃以上、通常は６００℃前後が好ましい。このように
して直線状に記憶された線材は、プーリー(5) により、
水、シリコン、エタノールなどの熱媒体(6) が入った冷
却槽(7) に導入され、Ｂ工程の線材をＡｆ点（例えば−
２０℃から＋１００℃）以下の温度に冷却する工程が行
われる。なお(8) は冷却機である。このようにＡｆ点以
下に冷却された線材は、続いて、Ａｆ点以下に冷却され
たシリコン油などの潤滑材(9) が入ったダイスボックス
(10)に設けられたダイス(11)により、Ｃ工程の線材をＡ
ｆ点以下の温度に冷却しながら４〜１５％の減面加工を
行い、その後巻取りドラム(12)により巻取られる。また
線材にバックテンションをかける場合は、上記のダイス
の前方にバックテンション付加プーリー(13)を設け、こ
れにより所望のバックテンションを付与することが可能
である。このように本発明は線材をＡｆ点以下の温度で
減面加工することにより、加熱回復率を向上させ、さら
に線材にバックテンションをかけることによりさらに改
善できるものである。なお、線材の歪付与の方法として
図示しないが、直線状に記憶させた形状記憶合金テープ
材を一定間隔を持たせたロール２基に挟み、その記憶さ
れた線材のオーステナイト変態終了温度以下に冷却し一
方のロール送り量に合わせ、他方のロールの送り量を一
定量遅らせることにより一定の伸び歪量を形状記憶合金
テープ材に加える方法も使用可能である。また本発明の
製造方法および製造装置は、上記した線材、テープ材の
他、板材、条材、管材などにも適用でき、同様の効果を
発揮するものである。
【０００８】
【実施例】以下本発明の一実施例について説明する。 実施例１ 素材としてＮｉ５０．３at％残部ＴｉのＮｉ−Ｔｉ形状
記憶合金線材２．２５mmφを、６００℃１時間の熱処理
条件にて６００mmφのリング状に記憶処理したものを使
用した。この線材の示差走査熱量計にて測定した結果、
マルテンサイト変態開始温度（以下ＭＳ点と略す。）
は、１１℃オーステナイト変態終了温度（以下Ａｆ点と
略す。）は、２６℃であった。これを、図１に示す単頭
伸線機を用いて、ダイスボックス１０内に各温度に冷却
した鉱油を潤滑材(9) として用い各断面減少率のダイス
(11)をセットして線材(2) とダイスを冷却、伸線速度９
ｍ／min で伸線しサンプルを作製した。また、バックテ
ンションの影響を調べるためダイス(11)の前にバックテ
ンション付加プーリー(13)を取付け同条件にて伸線しサ
ンプルを作製した。 （断面減少率（％）＝（１−（加工後の断面積／加工前
の断面積））＊１００） このサンプルを恒温槽付きインストロン型万能試験機に
て伸び歪３％回復長での定チャック間温度サイクル試験
を行い、最大回復応力、回復応力発生温度を測定した。
また、伸線サンプル長さを測定し、さらに約２００℃に
加熱したのちの伸線サンプル長さを測定することにより
加熱前伸線サンプル長さを基準として加熱回復測定を行
った。断面減少率の加熱回復率への影響およびバックテ
ンションの影響について図２、断面減少率の最大回復応
力への影響を図３に示す。図２の加熱回復率について見
ると断面減少率７〜１１％で回復率約６％を得られるこ
と。またバックテンションの有無によりバックテンショ
ンを加えた方がより大きい最大回復率を得ることが出来
ることが分かる。これは、同一断面減少率であっても伸
び方向の加熱回復率に寄与する伸び歪に分配される歪を
増加させる効果を持つものと思われる。また、断面減少
率６％以下では、加える断面減少率−弾性による回復
（約１．５％）−残留歪により加熱回復率は低下する。
断面減少率１２％以上では、加工硬化の影響を受け加熱
回復率は低下する。この結果から明らかなように断面減
少率４〜１５％とした理由は、断面減少率４％未満、ま
たは断面減少率が１５％を越えると前記理由により加熱
回復率が３％未満となり実用性に乏しいことによる。図
３の最大回復応力についてみると断面減少率７〜１１％
でほぼ最大回復応力約２７kgf ／mm2 を得られることが
わかった。さらに、断面減少加工時の温度の加熱回復率
への影響について図４に示す。図の通り線材のほぼＭＳ
点を境として加熱回復率は除々に低下する。したがって
製造条件としては、出来るだけ室温に近いほど温度範囲
が広いほど作業が容易で設備費用も廉価にすむことより
線材のＡｆ点が断面減少加工時の温度の加熱回復率を実
用上損なわない限度となることが明らかである。
記憶合金線材２．２５mmφを、６００℃１時間の熱処理
条件にて６００mmφのリング状に記憶処理したものを使
用した。この線材の示差走査熱量計にて測定した結果、
マルテンサイト変態開始温度（以下ＭＳ点と略す。）
は、１１℃オーステナイト変態終了温度（以下Ａｆ点と
略す。）は、２６℃であった。これを、図１に示す単頭
伸線機を用いて、ダイスボックス１０内に各温度に冷却
した鉱油を潤滑材(9) として用い各断面減少率のダイス
(11)をセットして線材(2) とダイスを冷却、伸線速度９
ｍ／min で伸線しサンプルを作製した。また、バックテ
ンションの影響を調べるためダイス(11)の前にバックテ
ンション付加プーリー(13)を取付け同条件にて伸線しサ
ンプルを作製した。 （断面減少率（％）＝（１−（加工後の断面積／加工前
の断面積））＊１００） このサンプルを恒温槽付きインストロン型万能試験機に
て伸び歪３％回復長での定チャック間温度サイクル試験
を行い、最大回復応力、回復応力発生温度を測定した。
また、伸線サンプル長さを測定し、さらに約２００℃に
加熱したのちの伸線サンプル長さを測定することにより
加熱前伸線サンプル長さを基準として加熱回復測定を行
った。断面減少率の加熱回復率への影響およびバックテ
ンションの影響について図２、断面減少率の最大回復応
力への影響を図３に示す。図２の加熱回復率について見
ると断面減少率７〜１１％で回復率約６％を得られるこ
と。またバックテンションの有無によりバックテンショ
ンを加えた方がより大きい最大回復率を得ることが出来
ることが分かる。これは、同一断面減少率であっても伸
び方向の加熱回復率に寄与する伸び歪に分配される歪を
増加させる効果を持つものと思われる。また、断面減少
率６％以下では、加える断面減少率−弾性による回復
（約１．５％）−残留歪により加熱回復率は低下する。
断面減少率１２％以上では、加工硬化の影響を受け加熱
回復率は低下する。この結果から明らかなように断面減
少率４〜１５％とした理由は、断面減少率４％未満、ま
たは断面減少率が１５％を越えると前記理由により加熱
回復率が３％未満となり実用性に乏しいことによる。図
３の最大回復応力についてみると断面減少率７〜１１％
でほぼ最大回復応力約２７kgf ／mm2 を得られることが
わかった。さらに、断面減少加工時の温度の加熱回復率
への影響について図４に示す。図の通り線材のほぼＭＳ
点を境として加熱回復率は除々に低下する。したがって
製造条件としては、出来るだけ室温に近いほど温度範囲
が広いほど作業が容易で設備費用も廉価にすむことより
線材のＡｆ点が断面減少加工時の温度の加熱回復率を実
用上損なわない限度となることが明らかである。
【０００９】実施例２ 素材としてＮｉ５１．０at％、Ｃｒ０．２at％残部Ｔｉ
の形状記憶合金線材２．２５mmφを、６００℃１時間の
熱処理条件にて６００mmφのリング状に記憶処理したも
のを使用した。この線材の示差走査熱量計にて測定した
結果、マルテンサイト変態開始温度は、−３０℃、オー
ステナイト変態終了温度は、＋４℃であった。これを、
図１に示す単頭伸線機を用いて、ダイスボックス(10)内
に−２０℃に冷却したシリコン油を潤滑材(9) として用
い断面減少率９％のダイス(11)をセットして線材(2) と
ダイスを冷却、伸線速度９ｍ／min で伸線しサンプルを
作製した。また、バックテンションを加えるためダイス
(11)の前にバックテンション付加プーリー(13)を取付け
作製した。このサンプルを恒温槽付きインストロン型万
能試験機にて伸び歪３％回復長での定チャック間温度サ
イクル試験を行い、最大回復応力、回復応力発生温度を
測定した。また、伸線サンプル長さを測定し、さらに約
２００℃に加熱したのちの伸線サンプル長さを測定する
ことにより加熱前伸線サンプルの長さを基準として加熱
回復率測定を行った。測定の結果、最大回復応力３１kg
f ／mm2 、加熱回復率５．４％を得られた。このよう
に、Ｎｉ−Ｔｉ形状記憶合金線材のみならず、本発明
は、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｒ形状記憶合金線材に適応可能であ
る事が分かる。またこの事より、超弾性型マルテンサイ
ト変態を起こすＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材に適応可
能である事が明らかである。なおダイスは穴ダイス、ロ
ーラーダイスに限らず減面加工が可能な治工具であれば
ほかの物でも可能で同様の効果が得られる。
の形状記憶合金線材２．２５mmφを、６００℃１時間の
熱処理条件にて６００mmφのリング状に記憶処理したも
のを使用した。この線材の示差走査熱量計にて測定した
結果、マルテンサイト変態開始温度は、−３０℃、オー
ステナイト変態終了温度は、＋４℃であった。これを、
図１に示す単頭伸線機を用いて、ダイスボックス(10)内
に−２０℃に冷却したシリコン油を潤滑材(9) として用
い断面減少率９％のダイス(11)をセットして線材(2) と
ダイスを冷却、伸線速度９ｍ／min で伸線しサンプルを
作製した。また、バックテンションを加えるためダイス
(11)の前にバックテンション付加プーリー(13)を取付け
作製した。このサンプルを恒温槽付きインストロン型万
能試験機にて伸び歪３％回復長での定チャック間温度サ
イクル試験を行い、最大回復応力、回復応力発生温度を
測定した。また、伸線サンプル長さを測定し、さらに約
２００℃に加熱したのちの伸線サンプル長さを測定する
ことにより加熱前伸線サンプルの長さを基準として加熱
回復率測定を行った。測定の結果、最大回復応力３１kg
f ／mm2 、加熱回復率５．４％を得られた。このよう
に、Ｎｉ−Ｔｉ形状記憶合金線材のみならず、本発明
は、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｒ形状記憶合金線材に適応可能であ
る事が分かる。またこの事より、超弾性型マルテンサイ
ト変態を起こすＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材に適応可
能である事が明らかである。なおダイスは穴ダイス、ロ
ーラーダイスに限らず減面加工が可能な治工具であれば
ほかの物でも可能で同様の効果が得られる。
【００１０】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば廉
価な設備によって連続して予歪を与えた直線作動アクチ
ュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材を製造しう
ることが可能であり、連続製造が可能なため廉価な直線
作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材
を提供できるものである。
価な設備によって連続して予歪を与えた直線作動アクチ
ュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材を製造しう
ることが可能であり、連続製造が可能なため廉価な直線
作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材
を提供できるものである。
【図１】本発明の一実施例に係る線材の製造方法および
製造装置の概略図。
製造装置の概略図。
【図２】断面減少率の加熱回復率への影響およびバック
テンションへの影響についての説明グラフ。
テンションへの影響についての説明グラフ。
【図３】断面減少率の最大回復応力への影響についての
説明グラフ。
説明グラフ。
【図４】断面減少加工温度の加熱回復率への影響につい
ての説明グラフである。
ての説明グラフである。
１ リールスタンド ２ 線材 ３ 張力付加プーリー ４ 管状炉 ５ プーリー ６ 熱媒体 ７ 冷却槽 ８ 冷却機 ９ 潤滑材 １０ ダイスボックス １１ ダイス １２ 巻取ドラム １３ バックテンション付加プーリー
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｎｉ４９．５〜５１．５at％、残部Ｔｉ
からなるＮｉ−Ｔｉ合金および該Ｎｉまたは／およびＴ
ｉの一部をＦｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、Ｐｄ、
Ｎｂの１種または２種以上の元素で合計３at％以下の範
囲で置換したＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材を２５０℃
以上の熱処理温度で直線状に記憶させた後、その記憶さ
れた線材をオーステナイト変態終了（Ａｆ点）温度以下
に冷却しながら断面減少率４〜１５％の減面加工を行う
ことを特徴とする直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔ
ｉ系形状記憶合金線材の製造方法。 - 【請求項２】 Ｎｉ４９．５〜５１．５at％、残部Ｔｉ
からなるＮｉ−Ｔｉ合金および該Ｎｉまたは／およびＴ
ｉの一部をＦｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｚｒ、Ｐｄ、
Ｎｂの１種または２種以上の元素で合計３at％以下の範
囲で置換したＮｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材を２５０℃
以上の熱処理温度で直線状に記憶させた後、その記憶さ
れた線材をバックテンションをかけ、かつオーステナイ
ト変態終了（Ａｆ点）温度以下に冷却しながら断面減少
率４〜１５％の減面加工を行うことを特徴とする直線作
動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の
製造方法。 - 【請求項３】 線材とダイスと潤滑材を冷却するための
冷却手段を設けた冷却槽と、ダイスを固定し線材を引抜
く巻取りドラムとからなる直線作動アクチュエーター用
Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の製造装置。 - 【請求項４】 線材にバックテンションをかける機構
と、該機構と巻取りドラム間に、線材と減面加工治具と
潤滑剤を冷却するための冷却手段を設けた容器と、減面
加工治具を固定し線材を引抜く巻取りドラムとからなる
直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金
線材の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03302378A JP3098587B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の製造方法およびその製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03302378A JP3098587B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の製造方法およびその製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05117827A true JPH05117827A (ja) | 1993-05-14 |
| JP3098587B2 JP3098587B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=17908184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03302378A Expired - Fee Related JP3098587B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 直線作動アクチュエーター用Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金線材の製造方法およびその製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3098587B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08320280A (ja) * | 1995-05-25 | 1996-12-03 | Tokin Corp | 超弾性合金材の疵検査装置及びその検査方法 |
| JP2005074603A (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Osaka Industrial Promotion Organization | ツールホルダへの工具取付装置 |
| JP2013508556A (ja) * | 2009-11-02 | 2013-03-07 | サエズ スマート マテリアルズ | Ｎｉ−Ｔｉ半製品及びその製造方法 |
| CN104946931A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-09-30 | 中国石油大学(北京) | Nb纳米带/马氏体态NiTi记忆合金基体复合丝材及其制法 |
| CN115927915A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-04-07 | 西安赛特思迈钛业有限公司 | 一种Ti-Ni-Zr形状记忆合金及其制备方法 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP03302378A patent/JP3098587B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2013155436A (ja) * | 2009-11-02 | 2013-08-15 | Saes Smart Materials | Ｎｉ−Ｔｉ半製品及びその製造方法 |
| JP2014029022A (ja) * | 2009-11-02 | 2014-02-13 | Saes Smart Materials | Ｎｉ−Ｔｉ半製品及びその製造方法 |
| CN104946931A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-09-30 | 中国石油大学(北京) | Nb纳米带/马氏体态NiTi记忆合金基体复合丝材及其制法 |
| CN115927915A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-04-07 | 西安赛特思迈钛业有限公司 | 一种Ti-Ni-Zr形状记忆合金及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3098587B2 (ja) | 2000-10-16 |
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