JPH0724855B2 - Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金の加工法 - Google Patents
Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金の加工法Info
- Publication number
- JPH0724855B2 JPH0724855B2 JP61083314A JP8331486A JPH0724855B2 JP H0724855 B2 JPH0724855 B2 JP H0724855B2 JP 61083314 A JP61083314 A JP 61083314A JP 8331486 A JP8331486 A JP 8331486A JP H0724855 B2 JPH0724855 B2 JP H0724855B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- roll
- shape memory
- processing
- memory alloy
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- Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はNi−Ti系形状記憶合金（以下NT合金と略記）の
加工法に関し、特に加工に基づく反りや捩れの問題を解
消したものである。
加工法に関し、特に加工に基づく反りや捩れの問題を解
消したものである。
NT合金とはNiとTiを主成分とする合金で、マルテンサイ
ト相での変形がマルテンサイト変態のAs点以上の加熱に
より元の母相での形状に復元する形状記憶効果と、マル
テンサイト変態のAs点以上の母相において、数％程度の
歪みを与えても元の形状に復帰する超弾性効果とを有
し、更に合金の変態時のヒステリシスによる防振効果を
示するものである。このような特性は一般の金属では見
られない効果であり、これを利用して各種アクチュエー
ターやファスナー等としての利用が検討され、一部で実
用化されている。
ト相での変形がマルテンサイト変態のAs点以上の加熱に
より元の母相での形状に復元する形状記憶効果と、マル
テンサイト変態のAs点以上の母相において、数％程度の
歪みを与えても元の形状に復帰する超弾性効果とを有
し、更に合金の変態時のヒステリシスによる防振効果を
示するものである。このような特性は一般の金属では見
られない効果であり、これを利用して各種アクチュエー
ターやファスナー等としての利用が検討され、一部で実
用化されている。
NT合金は一般の金属から見ると、難加工材の部類に属
し、加工硬化が非常に激しく延性に乏しい。このため鋳
塊から直径数mm程度の丸線又は角線に加工するだけでも
かなりの工数を必要としており、二次加工品としてのNT
合金の利用範囲は、比較的加工の容易なコイル材がほと
んどである。しかるに最近では板材等の加工が行なわれ
るようになったが、その加工に関してはほとんど明らか
にされていない。
し、加工硬化が非常に激しく延性に乏しい。このため鋳
塊から直径数mm程度の丸線又は角線に加工するだけでも
かなりの工数を必要としており、二次加工品としてのNT
合金の利用範囲は、比較的加工の容易なコイル材がほと
んどである。しかるに最近では板材等の加工が行なわれ
るようになったが、その加工に関してはほとんど明らか
にされていない。
一般に金属材料を加工すると、加工によって材料は長手
方向に均一に伸びることはごく稀れであり、得られた加
工品には反りや捩れ等の長手方向の形状不良を起す。こ
のため加工品に対して、加工の出側で張力を付加した
り、テンションレベラー等による繰返し張力曲げを付加
して加工品の真直性を確保している。しかし繰返し張力
曲げは独立した装置となる場合が多く、加工品によって
は横断面の形状を悪化させる可能性があり、コスト的に
も問題がある。
方向に均一に伸びることはごく稀れであり、得られた加
工品には反りや捩れ等の長手方向の形状不良を起す。こ
のため加工品に対して、加工の出側で張力を付加した
り、テンションレベラー等による繰返し張力曲げを付加
して加工品の真直性を確保している。しかし繰返し張力
曲げは独立した装置となる場合が多く、加工品によって
は横断面の形状を悪化させる可能性があり、コスト的に
も問題がある。
金属材料によっては加工の出側で加工品に張力を付加す
るだけで長手方向の伸びにより十分な真直度が得られる
場合もあるが、NT合金ではマルテンサイト相の温度域で
加工すると一応真直に加工されが、マルテンサイト変態
のAs点以上の温度に昇温すると、マルテンサイト変形分
の形状復元が起り、加工品の真直度は著しく悪化する。
また母相の温度域で加工する場合は、張力を付加しても
それによる長手方向の伸びはほとんど弾性伸びとなって
しまい、加工品の反りや捩れは改善されない。またNT合
金は一般の金属材料と同様に再結晶温度まで加熱して張
力を付加すれば残留応力や歪みが除去され、反りや捩れ
を取ることができる。しかしこの方法は表面酸化や機械
的強度の低下など特性面で問題が発生する。
るだけで長手方向の伸びにより十分な真直度が得られる
場合もあるが、NT合金ではマルテンサイト相の温度域で
加工すると一応真直に加工されが、マルテンサイト変態
のAs点以上の温度に昇温すると、マルテンサイト変形分
の形状復元が起り、加工品の真直度は著しく悪化する。
また母相の温度域で加工する場合は、張力を付加しても
それによる長手方向の伸びはほとんど弾性伸びとなって
しまい、加工品の反りや捩れは改善されない。またNT合
金は一般の金属材料と同様に再結晶温度まで加熱して張
力を付加すれば残留応力や歪みが除去され、反りや捩れ
を取ることができる。しかしこの方法は表面酸化や機械
的強度の低下など特性面で問題が発生する。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、特性を劣化させる
ことなく、加工品の反りや捩れを除去することができる
NT合金の加工法を開発したものである。
ことなく、加工品の反りや捩れを除去することができる
NT合金の加工法を開発したものである。
本発明加工方の一つは、NT合金の加工において、所望形
状に加工した合金を100℃以上に保持して張力を付加す
ることを特徴とするものである。
状に加工した合金を100℃以上に保持して張力を付加す
ることを特徴とするものである。
本発明加工法の他の一つは、フォーミングロールを通し
て引取機により引抜くNT合金のロールフォーミング加工
において、フォーミングロールと引取機との間に加熱装
置を設け、ロールフォーミング加工した合金を100℃以
上に保持して張力を付加することを特徴とするものであ
る。
て引取機により引抜くNT合金のロールフォーミング加工
において、フォーミングロールと引取機との間に加熱装
置を設け、ロールフォーミング加工した合金を100℃以
上に保持して張力を付加することを特徴とするものであ
る。
本発明加工法の更に他の一つは、フォーミングロールを
通して引取機により引抜くNT合金のロールフォーミング
加工において、フォーミングロールと引取機との間に加
熱装置を設け、マルテンサイト変態のAf点より50℃以上
高い温度から200℃までの温度域でロールフォーミング
加工した合金を100℃以上に保持して張力を付加するこ
とを特徴とするものである。
通して引取機により引抜くNT合金のロールフォーミング
加工において、フォーミングロールと引取機との間に加
熱装置を設け、マルテンサイト変態のAf点より50℃以上
高い温度から200℃までの温度域でロールフォーミング
加工した合金を100℃以上に保持して張力を付加するこ
とを特徴とするものである。
即ち本発明は一般金属と同種の冷間圧延、伸線、ロール
フォーミング等の加工において、NT合金を所望形状に加
工すると、NT合金の配合比や加工条件によつて異なる
が、加工品に反りや捩れが発生する。これを100℃以上
に保持して長手方向に張力を付加することにより、加工
品の反りや捩れを矯正したものである。例えば第１図に
示すように圧延機（１）と出口側の巻取機（２）間に加
熱装置（３）を設け、圧延したNT合金（ａ）を加熱装置
（３）に通して100℃以上に保持し、巻取機（２）によ
りNT合金（ａ）に張力を付加する。尚図に示すように加
熱装置（３）の前後にキャプスタン（４）、（５）を設
けて加熱装置（３）に通すNT合金（ａ）に張力を付加し
てもよい。
フォーミング等の加工において、NT合金を所望形状に加
工すると、NT合金の配合比や加工条件によつて異なる
が、加工品に反りや捩れが発生する。これを100℃以上
に保持して長手方向に張力を付加することにより、加工
品の反りや捩れを矯正したものである。例えば第１図に
示すように圧延機（１）と出口側の巻取機（２）間に加
熱装置（３）を設け、圧延したNT合金（ａ）を加熱装置
（３）に通して100℃以上に保持し、巻取機（２）によ
りNT合金（ａ）に張力を付加する。尚図に示すように加
熱装置（３）の前後にキャプスタン（４）、（５）を設
けて加熱装置（３）に通すNT合金（ａ）に張力を付加し
てもよい。
また第２図に示すようにロールフォーミング加工におい
て、成形最終スタンド（ｂ）と引取スタンド（７）間に
加熱装置（３）を設け、ロールフォーミングしたNT合金
（ａ）を加熱装置（３）に通して100℃以上に保持する
と共に、引取スタンド（７）によりNT合金（ａ）に張力
を付加する。尚図において（８）は不活性ガス導入パイ
プを示す。更には上記ロールフォーミング加工におい
て、NT合金をマルテンサイト変態のAf点より50℃以上高
い温度から200℃までの温度域でロールフォーミング加
工を行ない、これを100℃以上に保持して長手方向に張
力を付加する。
て、成形最終スタンド（ｂ）と引取スタンド（７）間に
加熱装置（３）を設け、ロールフォーミングしたNT合金
（ａ）を加熱装置（３）に通して100℃以上に保持する
と共に、引取スタンド（７）によりNT合金（ａ）に張力
を付加する。尚図において（８）は不活性ガス導入パイ
プを示す。更には上記ロールフォーミング加工におい
て、NT合金をマルテンサイト変態のAf点より50℃以上高
い温度から200℃までの温度域でロールフォーミング加
工を行ない、これを100℃以上に保持して長手方向に張
力を付加する。
本発明加工法は、今までの特性劣化をまねく再結晶温度
での加工に代り、マルテンサイト相で加工した後100℃
以上という冷間加工機にも適用できる温度域に保持して
長手方向に張力を付加することにより、加工品の反りや
捩れの除去を可能にしたものである。
での加工に代り、マルテンサイト相で加工した後100℃
以上という冷間加工機にも適用できる温度域に保持して
長手方向に張力を付加することにより、加工品の反りや
捩れの除去を可能にしたものである。
しかして100℃以上に保持して張力を付加するのは、加
工品の反りや捩れが効果的に除去されるも、100℃未満
では引張を高めても反りや捩れの除去が不十分となるた
めである。またロールフォーミングにおいて、管を溶接
していない場合に、成形を冷間（マルテンサイト相）で
行なうと、母相の温度域で多少の形状復元が起り、つき
合せ部に開きを生ずる。これを解消するには、予じめロ
ールフォーミングで形状復元量に対応する量だけ強く曲
げ込んでおくか、又はロールフォーミングをマルテンサ
イト変態のAf点より50℃以上高い温度から200℃の温度
域で行なうことにより、母相の温度域での形状復元をな
くすことができる。しかしてマルテンサイト変態のAf点
より50℃未満の高さでは形状復元をなくすことができ
ず、200℃を越えると酸化等により合金の特性を劣化す
る。
工品の反りや捩れが効果的に除去されるも、100℃未満
では引張を高めても反りや捩れの除去が不十分となるた
めである。またロールフォーミングにおいて、管を溶接
していない場合に、成形を冷間（マルテンサイト相）で
行なうと、母相の温度域で多少の形状復元が起り、つき
合せ部に開きを生ずる。これを解消するには、予じめロ
ールフォーミングで形状復元量に対応する量だけ強く曲
げ込んでおくか、又はロールフォーミングをマルテンサ
イト変態のAf点より50℃以上高い温度から200℃の温度
域で行なうことにより、母相の温度域での形状復元をな
くすことができる。しかしてマルテンサイト変態のAf点
より50℃未満の高さでは形状復元をなくすことができ
ず、200℃を越えると酸化等により合金の特性を劣化す
る。
＜実施例（１）＞ NT合金も一般の金属と同様に冷間圧延時に反りや捩れを
発生し、その程度は合金の配合比や加工条件によって異
なる。そこで圧延により得られた巾10mm、厚さ0.3mm、
長さ500mm、曲率半径100mmのNT合金を作成し、第３図に
示すようにNT合金（ａ）を支持部（９）に取付けて下端
にガイド（11）内を上下するおもり（10）を取付け、NT
合金（ａ）を１秒間一定温度に加熱した後の曲率半径を
測定した。その結果を第４図に示す。
発生し、その程度は合金の配合比や加工条件によって異
なる。そこで圧延により得られた巾10mm、厚さ0.3mm、
長さ500mm、曲率半径100mmのNT合金を作成し、第３図に
示すようにNT合金（ａ）を支持部（９）に取付けて下端
にガイド（11）内を上下するおもり（10）を取付け、NT
合金（ａ）を１秒間一定温度に加熱した後の曲率半径を
測定した。その結果を第４図に示す。
図から明らかなように加熱温度を100℃以上とすると反
りの減少に多きな効果が表われた。この効果はおもり
（張力）を大きくした方が大きくなるが過度の張力では
破断又は横断面形状の変形をまねいた。また捩りに関し
てもおもりガイドにより矯正した状態で100℃以上に加
熱保持することにより大きく改善された。
りの減少に多きな効果が表われた。この効果はおもり
（張力）を大きくした方が大きくなるが過度の張力では
破断又は横断面形状の変形をまねいた。また捩りに関し
てもおもりガイドにより矯正した状態で100℃以上に加
熱保持することにより大きく改善された。
次に巾10mm、厚さ0.3mm、曲率半径100mmのNT合金テープ
を第１図に示すよう両キャプスタンにより加熱装置（温
度300℃、炉長500mm）を2m/minの線速（張力5kg）で通
してNT合金テープに張力を付加した。その結果テープの
曲率半径を10m以上とすることができた。
を第１図に示すよう両キャプスタンにより加熱装置（温
度300℃、炉長500mm）を2m/minの線速（張力5kg）で通
してNT合金テープに張力を付加した。その結果テープの
曲率半径を10m以上とすることができた。
＜実施例（２）＞ 一般的にロールフォーミングでは成形過程でのエッジと
ボトムの軌跡長差により反りが発生しやすい。そこでNT
合金テープをロールフォーミングして直径3mmの丸形オ
ープン管を作成したところ、合せ部と反対側に曲率半径
500mm程度の反りを発生した。これに対し第２図に示す
ように成形最終スタンドと引取りスタンド間に加熱装置
を配置し、加熱温度200℃。張力5kgとしてロールフォー
ミングしたNT合金テープを通した。その結果曲率半径を
10000m程度まで上げることができた。尚比較のため、張
力を付加することなく加熱装置を通過させたが、曲率半
径の改善は認められなかった。
ボトムの軌跡長差により反りが発生しやすい。そこでNT
合金テープをロールフォーミングして直径3mmの丸形オ
ープン管を作成したところ、合せ部と反対側に曲率半径
500mm程度の反りを発生した。これに対し第２図に示す
ように成形最終スタンドと引取りスタンド間に加熱装置
を配置し、加熱温度200℃。張力5kgとしてロールフォー
ミングしたNT合金テープを通した。その結果曲率半径を
10000m程度まで上げることができた。尚比較のため、張
力を付加することなく加熱装置を通過させたが、曲率半
径の改善は認められなかった。
管を溶接していない場合に、成形を冷間（マルテンサイ
ト相）で行なうと、母相の温度域で多少形状復元が起
り、合せ部に開きが発生することがある。このような場
合には予じめロールフォーミングで形状復元量に対応す
る量だけ強く曲げ込むか、又はロールフォーミングを行
なう際に、変形中のNT合金テープをマルテンサイト変態
のAf点より50℃以上高い温度から200℃の温度に保って
行なえば、加熱装置で200℃以上に加熱しても合せ部の
開きは生ずることがなく、曲率半径を改善することがで
きる。
ト相）で行なうと、母相の温度域で多少形状復元が起
り、合せ部に開きが発生することがある。このような場
合には予じめロールフォーミングで形状復元量に対応す
る量だけ強く曲げ込むか、又はロールフォーミングを行
なう際に、変形中のNT合金テープをマルテンサイト変態
のAf点より50℃以上高い温度から200℃の温度に保って
行なえば、加熱装置で200℃以上に加熱しても合せ部の
開きは生ずることがなく、曲率半径を改善することがで
きる。
このように本発明によれば今までの特性劣化をまねく再
結晶温度での加工に代り、長手方向の反りや捩れの除去
を可能とするもので、正確な形状の二次加工品を極めて
容易に提供することができる等工業上顕著な効果を奏す
るものである。
結晶温度での加工に代り、長手方向の反りや捩れの除去
を可能とするもので、正確な形状の二次加工品を極めて
容易に提供することができる等工業上顕著な効果を奏す
るものである。
第１図は本発明の加工法の一例を示す説明図、第２図を
本発明加工法の他の一例を示す説明図、第３図は本発明
の一実施例における試験方法を示す説明図、第４図は同
試験結果の一例を示す曲率半径と加熱温度の関係図であ
る。 a.成形加工したNT合金 1.圧延機 2.巻取機 3.加熱装置 4.5.キャプスタン 6.成形最終スタンド 7.引取りスタンド 9.支持部 10.おもり 11.おもりガイド
本発明加工法の他の一例を示す説明図、第３図は本発明
の一実施例における試験方法を示す説明図、第４図は同
試験結果の一例を示す曲率半径と加熱温度の関係図であ
る。 a.成形加工したNT合金 1.圧延機 2.巻取機 3.加熱装置 4.5.キャプスタン 6.成形最終スタンド 7.引取りスタンド 9.支持部 10.おもり 11.おもりガイド
Claims (3)
- 【請求項１】Ni−Ti系形状記憶合金の加工において、所
望形状に加工した合金を100℃以上に保持して張力を付
加することを特徴とするNi−Ti系形状記憶合金の加工
法。 - 【請求項２】フォーミングロールを通して引取機により
引抜くNi−Ti系形状記憶合金のロールフォーミング加工
において、フォーミングロールと引取機との間に加熱装
置を設け、ロールフォーミング加工した合金を100℃以
上に保持して張力を付加することを特徴とするNi−Ti系
形状記憶合金の加工法。 - 【請求項３】フォーミングロールを通して引取機により
引抜くNi−Ti系形状記憶合金のロールフォーミング加工
において、フォーミングロールと引取機との間に加熱装
置を設け、マルテンサイト変態のAf点より50℃以上高い
温度から200℃までの温度域でロールフォーミング加工
した合金を100℃以上に保持して張力を付加することを
特徴とするNi−Ti系形状記憶合金の加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61083314A JPH0724855B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金の加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61083314A JPH0724855B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金の加工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62240111A JPS62240111A (ja) | 1987-10-20 |
| JPH0724855B2 true JPH0724855B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=13798960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61083314A Expired - Lifetime JPH0724855B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | Ｎｉ−Ｔｉ系形状記憶合金の加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724855B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5993241A (ja) * | 1973-10-09 | 1984-05-29 | レイチエム コーポレーシヨン | 管閉塞用器具 |
| JPS5410222A (en) * | 1977-06-27 | 1979-01-25 | Kawasaki Steel Co | Method of making highhtensile largee diameter pipe steel |
| JPS6013025A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-23 | Nippon Steel Corp | 低降伏点高強度電縫鋼管の製造方法 |
-
1986
- 1986-04-11 JP JP61083314A patent/JPH0724855B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62240111A (ja) | 1987-10-20 |
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