JPH05301314A - クラッド線材 - Google Patents
クラッド線材Info
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- JPH05301314A JPH05301314A JP5015678A JP1567893A JPH05301314A JP H05301314 A JPH05301314 A JP H05301314A JP 5015678 A JP5015678 A JP 5015678A JP 1567893 A JP1567893 A JP 1567893A JP H05301314 A JPH05301314 A JP H05301314A
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- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
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- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
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- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/04—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of rods or wire
- B21C37/042—Manufacture of coated wire or rods
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- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C5/00—Constructions of non-optical parts
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高加工度の冷間加工が行われる眼鏡フレーム
等の装飾品用素材に適したクラッド材を提供する。 【構成】 Ni−Ti系合金製の丸棒芯素材11を中間層素材
の内面に嵌着し、さらにこれらを金属製の有底円筒形の
外層素材13の内面に嵌着して形成される。蓋部14が固着
され、高真空状態に保たれたクラッド材10を加熱し、熱
間押し出し、冷間抽伸及び軟化熱処理を繰り返してクラ
ッド線材を得る。
等の装飾品用素材に適したクラッド材を提供する。 【構成】 Ni−Ti系合金製の丸棒芯素材11を中間層素材
の内面に嵌着し、さらにこれらを金属製の有底円筒形の
外層素材13の内面に嵌着して形成される。蓋部14が固着
され、高真空状態に保たれたクラッド材10を加熱し、熱
間押し出し、冷間抽伸及び軟化熱処理を繰り返してクラ
ッド線材を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は形状回復能力が大きく、
耐食性及び加工性に優れた装飾品等に用いられるクラッ
ド線材及び眼鏡フレーム用クラッド線材に関する。
耐食性及び加工性に優れた装飾品等に用いられるクラッ
ド線材及び眼鏡フレーム用クラッド線材に関する。
【０００２】
【従来の技術】形状記憶合金は、形状記憶効果，超弾
性，疑弾性挙動等の機能を備えており、その用途開発を
含めた幅広い研究が進められている。一般にNi−Ti系合
金からなる形状記憶合金は、Cu−Zn系合金からなる形状
記憶合金に比較して、その耐食性, 外力, 熱に対する回
復能力, 回復率, 寿命等の面で優れた特性を有してお
り、特にその耐食性, 超弾性特性に着目して装飾品の一
つである眼鏡フレーム等への適用が試みられている（
U.S.Patent 4,772,112 )。
性，疑弾性挙動等の機能を備えており、その用途開発を
含めた幅広い研究が進められている。一般にNi−Ti系合
金からなる形状記憶合金は、Cu−Zn系合金からなる形状
記憶合金に比較して、その耐食性, 外力, 熱に対する回
復能力, 回復率, 寿命等の面で優れた特性を有してお
り、特にその耐食性, 超弾性特性に着目して装飾品の一
つである眼鏡フレーム等への適用が試みられている（
U.S.Patent 4,772,112 )。
【０００３】ところが、Ni−Ti系合金は、加工性、特に
冷間加工性に劣っており、また加工中に発生する表面疵
の除去が難しい。このため、眼鏡フレームに適用する場
合には美麗な外観を必要とし、加工工数が増大し、コス
ト上昇等の問題があった。さらに、めっき性や研磨性が
悪いので、表面処理性に問題がある。その上、Niを含有
しているので、メッキ等の被覆処理をせずに直接肌と接
触する部位に用いるとNiアレルギーによる肌荒れを起こ
すことが懸念される。また、Ni-Ti 系形状記憶合金は直
接ろう付加工することが困難であるので、シンプルな形
状に組み立てる装飾品に適用することが出来ないという
問題があった。
冷間加工性に劣っており、また加工中に発生する表面疵
の除去が難しい。このため、眼鏡フレームに適用する場
合には美麗な外観を必要とし、加工工数が増大し、コス
ト上昇等の問題があった。さらに、めっき性や研磨性が
悪いので、表面処理性に問題がある。その上、Niを含有
しているので、メッキ等の被覆処理をせずに直接肌と接
触する部位に用いるとNiアレルギーによる肌荒れを起こ
すことが懸念される。また、Ni-Ti 系形状記憶合金は直
接ろう付加工することが困難であるので、シンプルな形
状に組み立てる装飾品に適用することが出来ないという
問題があった。
【０００４】ところで本発明者は、この対策として形状
回復性能, 耐食性を損なうことなくNi−Ti合金の加工性
を向上するクラッド線材を提案した (特開平3-82775 号
公報) 。このクラッド線材はNi−Ti系の形状記憶合金に
外層材としてTiを被覆し、加工性を向上すると共に、加
工中に発生する表面疵の除去を容易に行えるようにした
ものである。
回復性能, 耐食性を損なうことなくNi−Ti合金の加工性
を向上するクラッド線材を提案した (特開平3-82775 号
公報) 。このクラッド線材はNi−Ti系の形状記憶合金に
外層材としてTiを被覆し、加工性を向上すると共に、加
工中に発生する表面疵の除去を容易に行えるようにした
ものである。
【０００５】これにより加工性は大幅に向上し得たが、
眼鏡フレーム部品には、冷間加工度が極めて大きくなる
部位があり、Ni−Ti系形状記憶合金と外層材との接合強
度を越える高加工度の冷間加工を必要とする部位には、
このクラッド線材は適用出来ない場合があった。即ち、
冷間加工後、芯材と外層材が接合されていないと、クラ
ッド材の端面が露出しているような製品、例えば眼鏡フ
レームのブリッジやテンプルには外観が悪くなるため使
用することができなくなるのである。
眼鏡フレーム部品には、冷間加工度が極めて大きくなる
部位があり、Ni−Ti系形状記憶合金と外層材との接合強
度を越える高加工度の冷間加工を必要とする部位には、
このクラッド線材は適用出来ない場合があった。即ち、
冷間加工後、芯材と外層材が接合されていないと、クラ
ッド材の端面が露出しているような製品、例えば眼鏡フ
レームのブリッジやテンプルには外観が悪くなるため使
用することができなくなるのである。
【０００６】また、眼鏡の場合、眼鏡フレーム使用中、
フレームをかけたりはずしたりすることによって外力が
働くので、剥離部があるとその剥離が進展してフレーム
破損につながる虞がある。フレーム組立時、ろう付部に
接合界面不良があると上記と同様に、フレーム使用中、
ボイド等を起点として剥離が生じ、かつその剥離が進展
し、テンプル又はブリッジが付いているリム外層材部分
が破断し、フレーム破損につながる。以上のことより、
接合状態が悪ければ、フレームの商品価値が低下するば
かりでなく、フレーム使用中、フレーム破損につながる
危険があるということで接合状態は重要なのである。
フレームをかけたりはずしたりすることによって外力が
働くので、剥離部があるとその剥離が進展してフレーム
破損につながる虞がある。フレーム組立時、ろう付部に
接合界面不良があると上記と同様に、フレーム使用中、
ボイド等を起点として剥離が生じ、かつその剥離が進展
し、テンプル又はブリッジが付いているリム外層材部分
が破断し、フレーム破損につながる。以上のことより、
接合状態が悪ければ、フレームの商品価値が低下するば
かりでなく、フレーム使用中、フレーム破損につながる
危険があるということで接合状態は重要なのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】また、芯材がTi又はTi
基合金で構成されたクラッド線材において高い接合強度
を有するクラッド線材を得る方法として、中間層を介在
させる方法が提案されている (特開昭63-78741号公報)
。この提案による中間層はNbであり、このNbの界面に
おいてろう付等の入熱によって生成される金属間化合物
は耐食性に劣るとの知見を得た。このためこの提案によ
り芯材が形状記憶合金であるクラッド線材を用いて眼鏡
用フレームとした場合は、フレームの組み立て工程のろ
う付により耐食性が悪化し、長年の使用に美観が損なわ
れる危惧がある。本発明はかかる事情に鑑みてなされた
ものであり、形状回復能力及び耐食性を損なうことな
く、高加工度の冷間加工に耐え得る接合強度を有するク
ラッド線材を提供することを目的とする。
基合金で構成されたクラッド線材において高い接合強度
を有するクラッド線材を得る方法として、中間層を介在
させる方法が提案されている (特開昭63-78741号公報)
。この提案による中間層はNbであり、このNbの界面に
おいてろう付等の入熱によって生成される金属間化合物
は耐食性に劣るとの知見を得た。このためこの提案によ
り芯材が形状記憶合金であるクラッド線材を用いて眼鏡
用フレームとした場合は、フレームの組み立て工程のろ
う付により耐食性が悪化し、長年の使用に美観が損なわ
れる危惧がある。本発明はかかる事情に鑑みてなされた
ものであり、形状回復能力及び耐食性を損なうことな
く、高加工度の冷間加工に耐え得る接合強度を有するク
ラッド線材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係るクラッド線
材は、芯材が形状記憶合金で構成され、その外周を覆う
外層材が純Ti，Ti基合金, 純Ni，Ni基合金, ステンレ
ス, Cu基合金又はCo基合金で構成されているクラッド線
材において、前記芯材及び外層材の間にTa，Nb，Ta合金
又はNb合金を介在させていることを特徴とする。
材は、芯材が形状記憶合金で構成され、その外周を覆う
外層材が純Ti，Ti基合金, 純Ni，Ni基合金, ステンレ
ス, Cu基合金又はCo基合金で構成されているクラッド線
材において、前記芯材及び外層材の間にTa，Nb，Ta合金
又はNb合金を介在させていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明のクラッド線材では、芯材に形状記憶合
金を使用し、この芯材と外層材との間にTa, Nb又はそれ
らの合金を介在させているので、形状記憶合金及び外層
材の接合界面の接合強度が向上され、加工性を高めるこ
とができる。特にTa又はTa合金を介在させている場合
は、Ta又はTa合金界面で生成される金属間化合物が耐食
性に優れていることから、装飾品の中でも、種々の冷間
加工を施された部品をろう付で組み立てる眼鏡フレーム
のような形状が複雑な装飾品に本発明のクラッド線材は
適用出来る。
金を使用し、この芯材と外層材との間にTa, Nb又はそれ
らの合金を介在させているので、形状記憶合金及び外層
材の接合界面の接合強度が向上され、加工性を高めるこ
とができる。特にTa又はTa合金を介在させている場合
は、Ta又はTa合金界面で生成される金属間化合物が耐食
性に優れていることから、装飾品の中でも、種々の冷間
加工を施された部品をろう付で組み立てる眼鏡フレーム
のような形状が複雑な装飾品に本発明のクラッド線材は
適用出来る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図１は本発明により芯材, 中間層
素材及び外層素材を嵌着した状態での縦断面構造図であ
る。図２は図１のII−II線での断面構造図である。クラ
ッド素材10はNi−Ti系合金製の丸棒芯素材11を中間層素
材12の内面に嵌着し、さらにこれらを金属製の有底円筒
形をなす外層素材13の内面に嵌着して形成されている。
丸棒芯素材11にはNi−Ti系合金 (47〜60atom％Ni) を用
いる。形状記憶合金にはCu−Zn系合金も存在するが、軽
量性又は汗, 化粧品等に対する耐食性を考え合わせ、本
実施例にはNi−Ti系合金を用いる。
き具体的に説明する。図１は本発明により芯材, 中間層
素材及び外層素材を嵌着した状態での縦断面構造図であ
る。図２は図１のII−II線での断面構造図である。クラ
ッド素材10はNi−Ti系合金製の丸棒芯素材11を中間層素
材12の内面に嵌着し、さらにこれらを金属製の有底円筒
形をなす外層素材13の内面に嵌着して形成されている。
丸棒芯素材11にはNi−Ti系合金 (47〜60atom％Ni) を用
いる。形状記憶合金にはCu−Zn系合金も存在するが、軽
量性又は汗, 化粧品等に対する耐食性を考え合わせ、本
実施例にはNi−Ti系合金を用いる。
【００１１】このクラッド材10は所定の真空度に維持さ
れた真空チャンバー内で調整された後、外層素材13の開
口部に、同材質を電子ビーム溶接にて固着し、蓋部14を
形成する。このようにして内部が略２〜３×10-4Torrの
高真空状態に保たれたクラッド材10が形成される。これ
を 800℃〜1000℃に加熱し、次に押出プレスにて外径が
15mmになるように熱間押し出しして、冷間抽伸及び軟化
熱処理を繰り返して外径が 1.8mm〜 3.2mmのクラッド線
材を得る。
れた真空チャンバー内で調整された後、外層素材13の開
口部に、同材質を電子ビーム溶接にて固着し、蓋部14を
形成する。このようにして内部が略２〜３×10-4Torrの
高真空状態に保たれたクラッド材10が形成される。これ
を 800℃〜1000℃に加熱し、次に押出プレスにて外径が
15mmになるように熱間押し出しして、冷間抽伸及び軟化
熱処理を繰り返して外径が 1.8mm〜 3.2mmのクラッド線
材を得る。
【００１２】図３は眼鏡フレームの外観斜視図である。
眼鏡フレームは、主にレンズを保持するリム21及び耳に
掛けるテンプル22から構成されている。図４(a) はクラ
ッド材をリム加工した断面を示すクラッド材及びリムの
断面構造図であり、図４(b)はクラッド材をテンプル加
工した断面を示すクラッド材及びテンプルの断面構造図
である。前述したように加工されたクラッド素材はロー
ル成形によりリム加工が行われ、断面が台形の上辺を中
央でくぼませた形状になるように加工される。また、ス
ウェージング及びプレス成形によりテンプル加工が行わ
れ、断面が扁平な楕円形状でその一面が平面状となるよ
うに加工される。
眼鏡フレームは、主にレンズを保持するリム21及び耳に
掛けるテンプル22から構成されている。図４(a) はクラ
ッド材をリム加工した断面を示すクラッド材及びリムの
断面構造図であり、図４(b)はクラッド材をテンプル加
工した断面を示すクラッド材及びテンプルの断面構造図
である。前述したように加工されたクラッド素材はロー
ル成形によりリム加工が行われ、断面が台形の上辺を中
央でくぼませた形状になるように加工される。また、ス
ウェージング及びプレス成形によりテンプル加工が行わ
れ、断面が扁平な楕円形状でその一面が平面状となるよ
うに加工される。
【００１３】次に、本発明による眼鏡フレーム用クラッ
ド材と比較例のクラッド材とを、接合状態の良否, 耐食
性の優劣及び冷間加工性の良否を判定, 比較すると共
に、本発明のクラッド材における外層材材料の検討を行
う。丸棒芯素材11のNi−Ti系合金は、成分組成がNi：51
atom％, Ti：49atom％, 外径55.5mmの形状記憶合金を用
い、外層材材料は外径70mm, 肉厚７mm，中間層材料は厚
み0.1 mmのものを用いる。表１は、本発明クラッド材及
び従来比較材に使用する外層材材料及び中間層材料の組
み合わせを示した表である。
ド材と比較例のクラッド材とを、接合状態の良否, 耐食
性の優劣及び冷間加工性の良否を判定, 比較すると共
に、本発明のクラッド材における外層材材料の検討を行
う。丸棒芯素材11のNi−Ti系合金は、成分組成がNi：51
atom％, Ti：49atom％, 外径55.5mmの形状記憶合金を用
い、外層材材料は外径70mm, 肉厚７mm，中間層材料は厚
み0.1 mmのものを用いる。表１は、本発明クラッド材及
び従来比較材に使用する外層材材料及び中間層材料の組
み合わせを示した表である。
【００１４】
【表１】
【００１５】まず、外層材のクラッド材全体に対する断
面積比率により形状回復性能にどのような差異が生じる
かを試験した。表１に示すNo.1の組み合わせ、Ni−Ti系
合金の芯素材, 中間層材はTa、そして外層材は変形抵抗
が小さい純Tiを組み合わせ、クラッド素材を製作する。
熱間押し出し後、純Tiを外削して純Tiの断面積比率が10
％, 20％, 30％, 33％, 35％のクラッド材を得る。これ
らにダイス伸線, 軟化焼鈍を繰り返して外径2.5 mmに形
成して 600℃で10分間熱処理してクラッド線材を得る。
同様に表１に示すNo.2の組み合わせ、Ni−Ti系合金の芯
素材, 中間層材はTa、そして外層材は変形抵抗が大きい
Ti基合金を組み合わせ、このTi基合金の断面積比率10
％, 20％, 30％，33％, 35％のクラッド線材を得る。
面積比率により形状回復性能にどのような差異が生じる
かを試験した。表１に示すNo.1の組み合わせ、Ni−Ti系
合金の芯素材, 中間層材はTa、そして外層材は変形抵抗
が小さい純Tiを組み合わせ、クラッド素材を製作する。
熱間押し出し後、純Tiを外削して純Tiの断面積比率が10
％, 20％, 30％, 33％, 35％のクラッド材を得る。これ
らにダイス伸線, 軟化焼鈍を繰り返して外径2.5 mmに形
成して 600℃で10分間熱処理してクラッド線材を得る。
同様に表１に示すNo.2の組み合わせ、Ni−Ti系合金の芯
素材, 中間層材はTa、そして外層材は変形抵抗が大きい
Ti基合金を組み合わせ、このTi基合金の断面積比率10
％, 20％, 30％，33％, 35％のクラッド線材を得る。
【００１６】
【表２】
【００１７】表２はこのようにして得た夫々５種類のク
ラッド線材について形状回復性能試験を行った結果を示
した表である。試験は、引張試験機を用いて夫々クラッ
ド線材を引張り、２％，６％の塑性歪を付与した後、 1
50℃に加熱して夫々のクラッド線材について回復率を測
定する。尚、Ni−Ti系合金単体直径2.5 mmの合金線につ
いても同様の試験を行っている。
ラッド線材について形状回復性能試験を行った結果を示
した表である。試験は、引張試験機を用いて夫々クラッ
ド線材を引張り、２％，６％の塑性歪を付与した後、 1
50℃に加熱して夫々のクラッド線材について回復率を測
定する。尚、Ni−Ti系合金単体直径2.5 mmの合金線につ
いても同様の試験を行っている。
【００１８】なお、回復率を測定した理由は以下の通り
である。形状記憶合金は、形状記憶効果，超弾性特性等
の機能性を有している。そして、形状記憶合金は名称通
り形状記憶効果があるということを最大の特徴としてお
り、この効果がある時、同時に超弾性特性をも示すもの
である。
である。形状記憶合金は、形状記憶効果，超弾性特性等
の機能性を有している。そして、形状記憶合金は名称通
り形状記憶効果があるということを最大の特徴としてお
り、この効果がある時、同時に超弾性特性をも示すもの
である。
【００１９】本発明は形状記憶合金クラッド線材であ
り、形状記憶合金にそれとは異なる金属を接合している
ので、単体金属の有している機能特性（形状記憶効果，
超弾性特性等）を低下又は劣化させる。従って、クラッ
ド線材とすることによって上記機能特性がどこまで低下
しているかが問題となる。単体金属と比べれば若干低下
するが上記機能特性を示さなければならないのである。
そして、眼鏡フレーム材料へ適用する場合、上記機能特
性のうち、超弾性特性を利用するが、これを定量化する
ことが難しいので、形状回復率で形状記憶効果を確認
し、これによって同時に超弾性特性をも確認しているこ
とになる。というのは形状回復効果を有している材料は
当然超弾性特性を有しているからである。
り、形状記憶合金にそれとは異なる金属を接合している
ので、単体金属の有している機能特性（形状記憶効果，
超弾性特性等）を低下又は劣化させる。従って、クラッ
ド線材とすることによって上記機能特性がどこまで低下
しているかが問題となる。単体金属と比べれば若干低下
するが上記機能特性を示さなければならないのである。
そして、眼鏡フレーム材料へ適用する場合、上記機能特
性のうち、超弾性特性を利用するが、これを定量化する
ことが難しいので、形状回復率で形状記憶効果を確認
し、これによって同時に超弾性特性をも確認しているこ
とになる。というのは形状回復効果を有している材料は
当然超弾性特性を有しているからである。
【００２０】表２から明らかなように、外層材である純
Ti及びTi基合金の断面積比率とクラッド線材の回復率と
は密接な関係にあり、塑性歪２％を付与した場合の回復
率は、前記断面積比率30％を越えると70〜80％だが、30
％以下では略90％以上であることが解る。
Ti及びTi基合金の断面積比率とクラッド線材の回復率と
は密接な関係にあり、塑性歪２％を付与した場合の回復
率は、前記断面積比率30％を越えると70〜80％だが、30
％以下では略90％以上であることが解る。
【００２１】また、塑性歪６％を付与した場合は前記断
面積比率が30％以下では略70％以上の回復率を示し、断
面積比率30％を越えると50〜60％の回復率しか示さな
い。これらのことから外層材である純Ti及びTi基合金の
断面積比率は30％以下にすることが望ましい。
面積比率が30％以下では略70％以上の回復率を示し、断
面積比率30％を越えると50〜60％の回復率しか示さな
い。これらのことから外層材である純Ti及びTi基合金の
断面積比率は30％以下にすることが望ましい。
【００２２】
【表３】
【００２３】表１に示す組み合わせによるクラッド材N
o.1〜13を作成し、前述した結果に基づき断面積比率が2
0％である外径3.2 mm及び1.8 mmのクラッド線材を製作
する。表３はこれらの線材についての加工性の良否、外
径3.2 mmのクラッド線材についての接合界面における接
合状態の良否、界面における耐食性の優劣を示した表で
ある。加工性の良否は、前述したようにクラッド線材を
リム加工又はテンプル加工した後の夫々の接合状態の良
否により判定する。
o.1〜13を作成し、前述した結果に基づき断面積比率が2
0％である外径3.2 mm及び1.8 mmのクラッド線材を製作
する。表３はこれらの線材についての加工性の良否、外
径3.2 mmのクラッド線材についての接合界面における接
合状態の良否、界面における耐食性の優劣を示した表で
ある。加工性の良否は、前述したようにクラッド線材を
リム加工又はテンプル加工した後の夫々の接合状態の良
否により判定する。
【００２４】また接合状態の良否の判定は接合界面の電
子顕微鏡による観察結果に基づいて行い、耐食性の優劣
の判定は、食塩, 酢酸及び塩化銅を含有する腐食液を夫
々のクラッド線材に所定時間噴霧した後の接合状態の良
否により行う。なお、接合状態及び耐食性に関する試験
は加熱前及び眼鏡フレームへの組立てに必要なろう付け
の際の温度(900℃) に到達した後において夫々行ってい
る。
子顕微鏡による観察結果に基づいて行い、耐食性の優劣
の判定は、食塩, 酢酸及び塩化銅を含有する腐食液を夫
々のクラッド線材に所定時間噴霧した後の接合状態の良
否により行う。なお、接合状態及び耐食性に関する試験
は加熱前及び眼鏡フレームへの組立てに必要なろう付け
の際の温度(900℃) に到達した後において夫々行ってい
る。
【００２５】表３中の◎は電子顕微鏡による2000倍の倍
率での接合界面の観察の結果、欠陥が全く確認されなか
った場合であり、○は数個所の空隙状欠陥、所謂ボイド
の発生が確認された場合、△は多数のボイドが生じてい
る場合、更に×は接合界面に剥離の発生が確認された場
合を夫々示している。表３から明らかなようにTaを中間
層とするNo.1〜７のクラッド線材は全ての試験項目にお
いて優良であることが解る。
率での接合界面の観察の結果、欠陥が全く確認されなか
った場合であり、○は数個所の空隙状欠陥、所謂ボイド
の発生が確認された場合、△は多数のボイドが生じてい
る場合、更に×は接合界面に剥離の発生が確認された場
合を夫々示している。表３から明らかなようにTaを中間
層とするNo.1〜７のクラッド線材は全ての試験項目にお
いて優良であることが解る。
【００２６】中間層がNbであるNo.8のクラッド線材は界
面の接合状態が加熱前において優良であるが、加熱後に
おいて良好であり、加熱前の耐食性も良好であった。そ
してリム，テンプルへの加工性も優良である。しかし、
加熱後に耐食性の劣化が見られている。これはNb界面に
耐食性の劣る金属間化合物が生成されたためであると考
えられる。
面の接合状態が加熱前において優良であるが、加熱後に
おいて良好であり、加熱前の耐食性も良好であった。そ
してリム，テンプルへの加工性も優良である。しかし、
加熱後に耐食性の劣化が見られている。これはNb界面に
耐食性の劣る金属間化合物が生成されたためであると考
えられる。
【００２７】No.8クラッド線材の加熱による影響をさら
に調べるために加熱温度を変化させ、夫々の温度での耐
食性試験を行うと、加熱温度が800 ℃を越えると共に耐
食性の劣化が著しくなる。この劣化はTiからなる芯材と
中間層Nbとの界面において生じている。前述したように
眼鏡フレームの組み立ての際のろう付けは、ろう付け部
近傍の温度が900 ℃を超える場合もあり、No.8のクラッ
ド線材に耐食性の劣化が生じる。また、TaはNbに比べて
高融点金属であるため、加熱の際の接合界面における金
属原子の拡散速度はNbよりも遅く、生成される金属間化
合物の厚みが薄い。この事からも耐食性に関してNbより
もTaが有効であることがいえる。
に調べるために加熱温度を変化させ、夫々の温度での耐
食性試験を行うと、加熱温度が800 ℃を越えると共に耐
食性の劣化が著しくなる。この劣化はTiからなる芯材と
中間層Nbとの界面において生じている。前述したように
眼鏡フレームの組み立ての際のろう付けは、ろう付け部
近傍の温度が900 ℃を超える場合もあり、No.8のクラッ
ド線材に耐食性の劣化が生じる。また、TaはNbに比べて
高融点金属であるため、加熱の際の接合界面における金
属原子の拡散速度はNbよりも遅く、生成される金属間化
合物の厚みが薄い。この事からも耐食性に関してNbより
もTaが有効であることがいえる。
【００２８】No.8のクラッド線材を眼鏡フレーム用材料
として用いた場合、ろう付けにより耐食性が悪化し、長
年の使用により美観が損なわれる可能性が高いが、ろう
付を行わない装飾品に対しては十分適用出来る。これら
のことからNo.1〜７のクラッド線材は、眼鏡フレームの
各構成部品への加工性、並びにろう付け後の接合状態及
び耐食性が優良であり、眼鏡フレーム用としてはもちろ
んのこと他の装飾品用材料として好適なものである。
として用いた場合、ろう付けにより耐食性が悪化し、長
年の使用により美観が損なわれる可能性が高いが、ろう
付を行わない装飾品に対しては十分適用出来る。これら
のことからNo.1〜７のクラッド線材は、眼鏡フレームの
各構成部品への加工性、並びにろう付け後の接合状態及
び耐食性が優良であり、眼鏡フレーム用としてはもちろ
んのこと他の装飾品用材料として好適なものである。
【００２９】また、装飾品としてはろう付等を行わずに
用いる場合もあるので、冷間加工を行った後の接合界面
状況が優良なNo.8のクラッド線材も装飾品用材料として
用いることが出来る。即ち、装飾品としては種々の冷間
加工を施された部品をろう付で組み立てる眼鏡フレーム
のような複雑な形状のものから、冷間加工後、表面処理
して製作されるブレスレットのような比較的簡単なもの
まで含まれるので、用途に応じて中間材を選択すること
が肝要である。
用いる場合もあるので、冷間加工を行った後の接合界面
状況が優良なNo.8のクラッド線材も装飾品用材料として
用いることが出来る。即ち、装飾品としては種々の冷間
加工を施された部品をろう付で組み立てる眼鏡フレーム
のような複雑な形状のものから、冷間加工後、表面処理
して製作されるブレスレットのような比較的簡単なもの
まで含まれるので、用途に応じて中間材を選択すること
が肝要である。
【００３０】一方、中間層材料がNi, Cu, ステンレスで
あるNo,9, 11, 12のクラッド線材は加熱前は接合状態及
び耐食性は良好であるが、加熱後は接合界面にボイドが
多数確認され、耐食性に劣るということが解る。さらに
リム及びテンプルに加工したものは、接合界面で剥離が
発生し、加工性は良くなかった。これは接合界面は接合
しているが、接合強度が十分でなく、加工に耐えられな
いからである。
あるNo,9, 11, 12のクラッド線材は加熱前は接合状態及
び耐食性は良好であるが、加熱後は接合界面にボイドが
多数確認され、耐食性に劣るということが解る。さらに
リム及びテンプルに加工したものは、接合界面で剥離が
発生し、加工性は良くなかった。これは接合界面は接合
しているが、接合強度が十分でなく、加工に耐えられな
いからである。
【００３１】また、中間層材料がMoであるNo.10 のクラ
ッド線材は、界面の接合状態が加熱前後で共に良好であ
るが、耐食性は加熱後劣化が認められている。また、リ
ム，テンプル加工したものは、接合界面で剥離が発生
し、加工性は良くなかった。中間層を介在しないNo.13
のクラッド線材は界面の接合状態及び耐食性はNo.10 と
同程度であり、リム，テンプル加工したものは、剥離が
発生している場合もあり、加工性が十分良いとは言い難
い。
ッド線材は、界面の接合状態が加熱前後で共に良好であ
るが、耐食性は加熱後劣化が認められている。また、リ
ム，テンプル加工したものは、接合界面で剥離が発生
し、加工性は良くなかった。中間層を介在しないNo.13
のクラッド線材は界面の接合状態及び耐食性はNo.10 と
同程度であり、リム，テンプル加工したものは、剥離が
発生している場合もあり、加工性が十分良いとは言い難
い。
【００３２】この様にして得られたNo.1のクラッド線材
を用いて眼鏡フレームを組み立てた。図４(b) に示すテ
ンプル及びブリッジに、スウェージング及びプレス成形
によりテンプル加工及びブリッジ加工し、これを用いて
眼鏡フレームを組み立てた。テンプル加工及びブリッジ
加工後、さらにろう付後の接合状態を電子顕微鏡により
観察したが、各接合界面ではボイド等の欠陥が観察され
ず良好な接合状態であり、全く問題はなかった。
を用いて眼鏡フレームを組み立てた。図４(b) に示すテ
ンプル及びブリッジに、スウェージング及びプレス成形
によりテンプル加工及びブリッジ加工し、これを用いて
眼鏡フレームを組み立てた。テンプル加工及びブリッジ
加工後、さらにろう付後の接合状態を電子顕微鏡により
観察したが、各接合界面ではボイド等の欠陥が観察され
ず良好な接合状態であり、全く問題はなかった。
【００３３】また、この様にして得られたNo.1, 8 のク
ラッド線材を用いてブレスレット,アンクレット等の種
々の形状の装飾品に加工を行ったが、接合界面での剥離
等の欠陥が発生せず、良好な加工性を示した。以上のこ
とより、上記眼鏡フレームを含む装飾品に本クラッド線
材を適用した場合、形状記憶合金材料の特性のうち、超
弾性効果を生かすことにより、非常にしなやかで、体に
フィットする装飾品とすることが可能であることがわか
った。
ラッド線材を用いてブレスレット,アンクレット等の種
々の形状の装飾品に加工を行ったが、接合界面での剥離
等の欠陥が発生せず、良好な加工性を示した。以上のこ
とより、上記眼鏡フレームを含む装飾品に本クラッド線
材を適用した場合、形状記憶合金材料の特性のうち、超
弾性効果を生かすことにより、非常にしなやかで、体に
フィットする装飾品とすることが可能であることがわか
った。
【００３４】以上のように、本発明のクラッド線材で
は、芯材に形状記憶合金を使用し、この芯材と外層材と
の間にTa, Nb又はそれらの合金を介在させているので、
形状記憶合金及び外層材の接合界面の接合強度が向上さ
れ、加工性を高めることができる。特にTa又はTa合金を
介在させることによって、Ta又はTa合金界面で生成され
る金属間化合物が耐食性に優れていることから、眼鏡フ
レーム等の装飾品に加工する際の複雑な種々の加工に耐
えることができる。
は、芯材に形状記憶合金を使用し、この芯材と外層材と
の間にTa, Nb又はそれらの合金を介在させているので、
形状記憶合金及び外層材の接合界面の接合強度が向上さ
れ、加工性を高めることができる。特にTa又はTa合金を
介在させることによって、Ta又はTa合金界面で生成され
る金属間化合物が耐食性に優れていることから、眼鏡フ
レーム等の装飾品に加工する際の複雑な種々の加工に耐
えることができる。
【００３５】なお、Ta, Nb又はそれらの合金を介在させ
ることにより加工性が改善される理由は以下の通りであ
る。本発明で加工性が良好であるということは、伸線加
工, リム加工, テンプル加工等の塑性加工, 及び切断,
切削, 研磨等の機械加工、さらに必要に応じてのろう付
加工に対し、接合界面での剥離, ボイド等が生じないこ
とをいう。加工時、剥離が生じれば、その剥離部分は加
工しようとする寸法形状にはならないから、加工性が良
好でなければ材料の価値はなくなる。
ることにより加工性が改善される理由は以下の通りであ
る。本発明で加工性が良好であるということは、伸線加
工, リム加工, テンプル加工等の塑性加工, 及び切断,
切削, 研磨等の機械加工、さらに必要に応じてのろう付
加工に対し、接合界面での剥離, ボイド等が生じないこ
とをいう。加工時、剥離が生じれば、その剥離部分は加
工しようとする寸法形状にはならないから、加工性が良
好でなければ材料の価値はなくなる。
【００３６】そして、加工時、断面内には種々の方向に
応力が作用するので、その応力に耐えるだけの界面での
接合強度が必要なのである。接合強度が弱ければ、若干
の加工だけでも接合界面ですぐ剥離現象が生じる。従っ
て、界面の接合強度の高いものは加工性が良好というこ
とになる。Ta, Nb又はそれらの合金は高融点金属であ
り、冷間加工性に優れ、かつほとんどの金属材料との拡
散接合において、接合強度を低下させる金属間化合物を
生成させることがないので、ほとんどの材料との接合に
対し高接合強度を保証出来るということになるのであ
る。
応力が作用するので、その応力に耐えるだけの界面での
接合強度が必要なのである。接合強度が弱ければ、若干
の加工だけでも接合界面ですぐ剥離現象が生じる。従っ
て、界面の接合強度の高いものは加工性が良好というこ
とになる。Ta, Nb又はそれらの合金は高融点金属であ
り、冷間加工性に優れ、かつほとんどの金属材料との拡
散接合において、接合強度を低下させる金属間化合物を
生成させることがないので、ほとんどの材料との接合に
対し高接合強度を保証出来るということになるのであ
る。
【００３７】なお、本実施例において丸棒芯素材11であ
るNi−Ti系合金は、47〜60atom％Niと残部がTiであるも
のを使用しているが、Tiの一部を５atom％以下のCu,
Ｖ，Mo, Cr, Al, Co, Fe等の１種又は２種以上の元素で
置換した組成のものを用いても良い。
るNi−Ti系合金は、47〜60atom％Niと残部がTiであるも
のを使用しているが、Tiの一部を５atom％以下のCu,
Ｖ，Mo, Cr, Al, Co, Fe等の１種又は２種以上の元素で
置換した組成のものを用いても良い。
【００３８】また、本実施例において外層材のTi基合金
には、Ti−20％Ｖ−４％Al−１％Snのものを用いている
が、Tiを主成分とし、これにAl, Sn, Zr, Mo, Si, Ｖ，
Mn,Cr, Fe等の１種又は２種以上を添加元素とした合金
を用いても良い。同様にNi基合金として本実施例では90
％Ni−７％Cr−３％Coを用いているが、Niを主成分と
し、これにCr, Cu, Fe, Ag, Si, Ｓ，Pb, Pt, Au, 希土
類元素, Ti, Nb, Al, Mo, Sn, Co等の１種又は２種以上
を添加元素とした合金を用いても良い。
には、Ti−20％Ｖ−４％Al−１％Snのものを用いている
が、Tiを主成分とし、これにAl, Sn, Zr, Mo, Si, Ｖ，
Mn,Cr, Fe等の１種又は２種以上を添加元素とした合金
を用いても良い。同様にNi基合金として本実施例では90
％Ni−７％Cr−３％Coを用いているが、Niを主成分と
し、これにCr, Cu, Fe, Ag, Si, Ｓ，Pb, Pt, Au, 希土
類元素, Ti, Nb, Al, Mo, Sn, Co等の１種又は２種以上
を添加元素とした合金を用いても良い。
【００３９】同様にCu基合金として本実施例では65％Cu
− 20.5 ％Ni−４％ Sn −４％Pb-Zn を用いているが、
Cuを主成分とし、これにNi, Sn, Pb, Zn, Cr, Co, Al,
Ti,Nb, Mo, Ag, 希土類元素等の１種又は２種以上を添
加元素とした合金を用いても良い。また、Co基合金とし
て本実施例では40％Co−23％Ni−19％Cr−３％Mo−Feを
用いているが、Coを主成分として、これにNi, Cr, Mo,
Fe, Si, Ｃ, Mn, Ｐ, Ｓ，希土類元素等の１種又は２種
以上を添加元素とした合金を用いても良い。
− 20.5 ％Ni−４％ Sn −４％Pb-Zn を用いているが、
Cuを主成分とし、これにNi, Sn, Pb, Zn, Cr, Co, Al,
Ti,Nb, Mo, Ag, 希土類元素等の１種又は２種以上を添
加元素とした合金を用いても良い。また、Co基合金とし
て本実施例では40％Co−23％Ni−19％Cr−３％Mo−Feを
用いているが、Coを主成分として、これにNi, Cr, Mo,
Fe, Si, Ｃ, Mn, Ｐ, Ｓ，希土類元素等の１種又は２種
以上を添加元素とした合金を用いても良い。
【００４０】また、本実施例において、中間材にTa, Nb
を用いているが、中間材にはTa又はNbを90％以上含有す
るTa合金又はNb合金を用いても良い。また、本実施例に
おいて芯材の形状記憶合金にNi−Ti系合金を使用してい
るが、Cu−Zn系合金を使用してもさしつかえない。
を用いているが、中間材にはTa又はNbを90％以上含有す
るTa合金又はNb合金を用いても良い。また、本実施例に
おいて芯材の形状記憶合金にNi−Ti系合金を使用してい
るが、Cu−Zn系合金を使用してもさしつかえない。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明の眼鏡フレーム等の
装飾品用クラッド線材においては、形状回復能力及び耐
食性を損なうことなく、高加工度の冷間加工にも耐え得
る接合強度を有している等、本発明は優れた効果を奏す
るものである。
装飾品用クラッド線材においては、形状回復能力及び耐
食性を損なうことなく、高加工度の冷間加工にも耐え得
る接合強度を有している等、本発明は優れた効果を奏す
るものである。
【図１】本発明による芯材, 中間層素材及び外層素材を
嵌着した状態での軸断面構造図である。
嵌着した状態での軸断面構造図である。
【図２】図１のII−II線における断面構造図である。
【図３】眼鏡フレームの外観斜視図である。
【図４】クラッド材をリム加工及びテンプル加工した後
の断面構造図である。
の断面構造図である。
10 クラッド材 11 丸棒芯素材 12 中間層素材 13 外層素材 20 眼鏡フレーム 21 リム 22 テンプル
Claims (2)
- 【請求項１】 芯材が形状記憶合金で構成され、その外
周を覆う外層材が純Ti，Ti基合金, 純Ni，Ni基合金, ス
テンレス，Cu基合金又はCo基合金で構成されているクラ
ッド線材において、前記芯材及び外層材の間にTa，Nb，
Ta合金又はNb合金を介在させていることを特徴とするク
ラッド線材。 - 【請求項２】 芯材が形状記憶合金、その外周を覆う外
層材が純Ti，Ti基合金, 純Ni，Ni基合金, ステンレス,
Cu基合金又はCo基合金で、前記芯材及び外層材の間にTa
又はTa合金を介在させて構成され、眼鏡フレームに加工
されていることを特徴とするクラッド線材。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-56377 | 1992-02-05 | ||
| JP5637792 | 1992-02-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05301314A true JPH05301314A (ja) | 1993-11-16 |
| JP2761694B2 JP2761694B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=13025576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5015678A Expired - Lifetime JP2761694B2 (ja) | 1992-02-05 | 1993-02-02 | クラッド線材 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0555062B1 (ja) |
| JP (1) | JP2761694B2 (ja) |
| AT (1) | ATE132777T1 (ja) |
| DE (1) | DE69301249T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004065797A (ja) * | 2002-08-08 | 2004-03-04 | Terumo Corp | ガイドワイヤ |
| JP2004073252A (ja) * | 2002-08-09 | 2004-03-11 | Terumo Corp | ガイドワイヤ |
| CN117259949A (zh) * | 2023-11-17 | 2023-12-22 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种镍基高温合金低温瞬时液相扩散连接方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU722903B2 (en) * | 1996-12-11 | 2000-08-17 | Luxottica Leasing S.P.A. | Electric path frame construction for eyewear |
| US5898470A (en) * | 1997-12-05 | 1999-04-27 | Bausch & Lomb Incorporated | Electric path frame construction for eyewear |
| ITBO20010218A1 (it) | 2001-04-13 | 2002-10-13 | Luxottica S P A | Montatura per occhiali con rivestimento stratiforme perfezionato |
| ITRM20030083A1 (it) * | 2003-02-26 | 2004-08-27 | Rancangelo Di Rancan Dario E Pietro S N C | Montatura per occhiali. |
| US20050099261A1 (en) * | 2003-11-06 | 2005-05-12 | Steven Walak | Two way composite nitinol actuation |
| WO2008017156A1 (en) * | 2006-08-07 | 2008-02-14 | Cardarelli Francois | Composite metallic materials, uses thereof and process for making same |
| CN113293324B (zh) * | 2021-05-12 | 2022-05-10 | 东南大学 | 具有高使用温度的可调控热膨胀系数的钛铌钼合金及其制备方法和应用 |
-
1993
- 1993-02-02 JP JP5015678A patent/JP2761694B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-03 DE DE69301249T patent/DE69301249T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-03 EP EP93300772A patent/EP0555062B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-03 AT AT93300772T patent/ATE132777T1/de active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004065797A (ja) * | 2002-08-08 | 2004-03-04 | Terumo Corp | ガイドワイヤ |
| JP2004073252A (ja) * | 2002-08-09 | 2004-03-11 | Terumo Corp | ガイドワイヤ |
| CN117259949A (zh) * | 2023-11-17 | 2023-12-22 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种镍基高温合金低温瞬时液相扩散连接方法 |
| CN117259949B (zh) * | 2023-11-17 | 2024-02-06 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种镍基高温合金低温瞬时液相扩散连接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2761694B2 (ja) | 1998-06-04 |
| DE69301249T2 (de) | 1996-06-27 |
| ATE132777T1 (de) | 1996-01-15 |
| DE69301249D1 (de) | 1996-02-22 |
| EP0555062B1 (en) | 1996-01-10 |
| EP0555062A1 (en) | 1993-08-11 |
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