JPS6157388B2 - - Google Patents
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- JPS6157388B2 JPS6157388B2 JP58210512A JP21051283A JPS6157388B2 JP S6157388 B2 JPS6157388 B2 JP S6157388B2 JP 58210512 A JP58210512 A JP 58210512A JP 21051283 A JP21051283 A JP 21051283A JP S6157388 B2 JPS6157388 B2 JP S6157388B2
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- shape memory
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- Expired
Links
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Landscapes
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はTi−Ni系形状記憶合金に最終の形状
記憶処理後、逆変態開始温度以上で且つ200℃以
下の温度に加熱し、次にマルテンサイト変態開始
温度以下の温度に冷却する熱サイクルを少なくと
も１回以上施すことにより使用時の変態点の変動
を低減することを特徴とする形状記憶合金の製造
方法に関するものである。
記憶処理後、逆変態開始温度以上で且つ200℃以
下の温度に加熱し、次にマルテンサイト変態開始
温度以下の温度に冷却する熱サイクルを少なくと
も１回以上施すことにより使用時の変態点の変動
を低減することを特徴とする形状記憶合金の製造
方法に関するものである。
高温でCsCl型の体心立方構造をもち熱弾性型
のマルテンサイト変態を生ずる合金はほとんど形
状記憶効果を示すことが知られており、これまで
に−Ti−Ni系合金をはじめとしてCu−Zn−Al、
Cu−Al−Ni、Cu−Zn−Au、Cu−Zn−Ga、Cu−
Zn−Sn、Cu−Zn−Si、Cu−Sn、Au−Cd、Ag−
Cd等の合金が見い出されている。
のマルテンサイト変態を生ずる合金はほとんど形
状記憶効果を示すことが知られており、これまで
に−Ti−Ni系合金をはじめとしてCu−Zn−Al、
Cu−Al−Ni、Cu−Zn−Au、Cu−Zn−Ga、Cu−
Zn−Sn、Cu−Zn−Si、Cu−Sn、Au−Cd、Ag−
Cd等の合金が見い出されている。
一般に形状記憶合金は単結晶でないと形状記憶
効果を示さないことが知られているが、Ti−Ni
系合金は例外であり多結晶体で形状記憶効果を有
しており極めて実用的であり、前記合金の中では
最も広範囲な検討がなされているものである。
効果を示さないことが知られているが、Ti−Ni
系合金は例外であり多結晶体で形状記憶効果を有
しており極めて実用的であり、前記合金の中では
最も広範囲な検討がなされているものである。
形状記憶効果は低温でマルテンサイト状態にあ
る材料を変形後加熱するとその材料が変形前の元
の形に戻るものであり、こうした効果を生ずる温
度は通常合金の逆変態開始温度（As点）、逆変態
終了温度（Af点）、マルテンサイト変態開始温度
（Ms点）、およびマルテンサイト変態終了温度
（Mf点）によつて決定され、As点において形状
記憶効果が開始されAf点で終了するものであ
る。
る材料を変形後加熱するとその材料が変形前の元
の形に戻るものであり、こうした効果を生ずる温
度は通常合金の逆変態開始温度（As点）、逆変態
終了温度（Af点）、マルテンサイト変態開始温度
（Ms点）、およびマルテンサイト変態終了温度
（Mf点）によつて決定され、As点において形状
記憶効果が開始されAf点で終了するものであ
る。
この形状記憶効果を生ずる際の回復力は50〜60
Kg/mm2にも及ぶものであり、この回復力を種々の
応用品へ利用する検討がなされている。その応用
の代表例に第１図に示すような形状記憶効果を可
逆的に繰り返し生じさせることを利用したアクチ
ユエーターがある。このアクチユエーターはバイ
アス力としての通常のコイルバネ（バイアスバ
ネ）と形状記憶合金コイルバネとが組み合わされ
たものであり、低温においては形状記憶合金がバ
イアスバネよりも降伏応力の小さなマルテンサイ
ト相の状態であるためにバイアスバネの方が強く
形状記憶合金を変形するように動作し、逆に高温
においては形状記憶合金がバイアスバネよりも降
伏応力の大きなβ相の状態となり形状記憶合金が
バイアスバネを変形するように動作する。
Kg/mm2にも及ぶものであり、この回復力を種々の
応用品へ利用する検討がなされている。その応用
の代表例に第１図に示すような形状記憶効果を可
逆的に繰り返し生じさせることを利用したアクチ
ユエーターがある。このアクチユエーターはバイ
アス力としての通常のコイルバネ（バイアスバ
ネ）と形状記憶合金コイルバネとが組み合わされ
たものであり、低温においては形状記憶合金がバ
イアスバネよりも降伏応力の小さなマルテンサイ
ト相の状態であるためにバイアスバネの方が強く
形状記憶合金を変形するように動作し、逆に高温
においては形状記憶合金がバイアスバネよりも降
伏応力の大きなβ相の状態となり形状記憶合金が
バイアスバネを変形するように動作する。
しかしながら、こうしたアクチユエーターの問
題点として使用時の熱サイクルにより変態点が変
動し、熱サイクルとともにその温度が低下し、初
期の動作温度が維持されないことが挙げられる。
この変態点の低下は約10〜15サイクルまでの比較
的初期段階において顕著であり、第２図に50at％
Ti−50at％Ni合金の変態点−熱サイクルの関係を
示すように１サイクル目の変態点に比べ15サイク
ル目の変態点は約15℃程度低下する。
題点として使用時の熱サイクルにより変態点が変
動し、熱サイクルとともにその温度が低下し、初
期の動作温度が維持されないことが挙げられる。
この変態点の低下は約10〜15サイクルまでの比較
的初期段階において顕著であり、第２図に50at％
Ti−50at％Ni合金の変態点−熱サイクルの関係を
示すように１サイクル目の変態点に比べ15サイク
ル目の変態点は約15℃程度低下する。
本発明者らはこうした欠点を改善するために
Ti−Ni系形状記憶合金に最終の形状記憶処理後
逆変態開始温度以上で且つ200℃以下の温度に加
熱し、次にマルテンサイト変態開始温度以下の温
度に冷却する熱サイクルを少なくとも１回以上施
したところ有益な効果をもたらす事を発見したも
のである。
Ti−Ni系形状記憶合金に最終の形状記憶処理後
逆変態開始温度以上で且つ200℃以下の温度に加
熱し、次にマルテンサイト変態開始温度以下の温
度に冷却する熱サイクルを少なくとも１回以上施
したところ有益な効果をもたらす事を発見したも
のである。
次に本発明における処理温度の限定理由につい
て述べる。加熱温度が逆変態開始温度より低い場
合には変態が何ら生じないために効果が認められ
ず、また200℃を越えると形状記憶特性が劣化す
る。以上の観点から加熱温度は逆変態開始温度以
上で且つ200℃以下とした。
て述べる。加熱温度が逆変態開始温度より低い場
合には変態が何ら生じないために効果が認められ
ず、また200℃を越えると形状記憶特性が劣化す
る。以上の観点から加熱温度は逆変態開始温度以
上で且つ200℃以下とした。
また冷却温度がマルテンサイト変態開始温度以
上であると変態が何ら生じないため効果が認めら
れない。また熱サイクルについては、１サイクル
でも十分な効果が認められるが、繰り返し行なう
ことがより好ましい。
上であると変態が何ら生じないため効果が認めら
れない。また熱サイクルについては、１サイクル
でも十分な効果が認められるが、繰り返し行なう
ことがより好ましい。
以下本発明を実施例に基づき説明する。
実施例 １
冷間加工を行なつた50at％Ti−50at％Ni合金を
700℃にて30分歪取り焼鈍を行ない、更に300℃に
て30分形状記憶処理を行なつた。
700℃にて30分歪取り焼鈍を行ない、更に300℃に
て30分形状記憶処理を行なつた。
次にこの試料を逆変態開始温度（72℃）以上の
90℃の湯に30分浸漬し加熱した後、マルテンサイ
ト変態開始温度（59℃）以下の２℃の氷水に30分
浸漬し冷却した後、示差走査熱量計（DSC）に
より変態点の測定を行ない変態点−熱サイクル数
の関係を求めた。その結果を第２図に従来の合金
と比較して示す。
90℃の湯に30分浸漬し加熱した後、マルテンサイ
ト変態開始温度（59℃）以下の２℃の氷水に30分
浸漬し冷却した後、示差走査熱量計（DSC）に
より変態点の測定を行ない変態点−熱サイクル数
の関係を求めた。その結果を第２図に従来の合金
と比較して示す。
図から明らかなように本発明方法による合金の
変態点の変動は10サイクルまでにおいて、２℃程
度であり、従来材の10〜15℃に比べ極めて小さく
なつている。
変態点の変動は10サイクルまでにおいて、２℃程
度であり、従来材の10〜15℃に比べ極めて小さく
なつている。
実施例 ２
実施例１と同様な50at％Ti−50at％Ni合金を冷
間加工した後500℃にて30分形状記憶処理を行な
つた。この試料を100℃に加熱した後10分保持し
次に０℃に冷却した後10分保持する熱サイクルを
10回施し、その後示差走査熱量計により変態点−
熱サイクル数の関係を求めた。その結果10サイク
ル目までの変態点の変動は３℃程度であつた。
間加工した後500℃にて30分形状記憶処理を行な
つた。この試料を100℃に加熱した後10分保持し
次に０℃に冷却した後10分保持する熱サイクルを
10回施し、その後示差走査熱量計により変態点−
熱サイクル数の関係を求めた。その結果10サイク
ル目までの変態点の変動は３℃程度であつた。
実施例 ３
実施例１で行なつた90℃の湯に30分浸漬し加熱
した後２℃の氷水に30分浸漬し冷却する熱サイク
ルを５回施した後示差走査熱量計により変態点−
熱サイクル数の関係を求めた。その結果10サイク
ル目までの変態点の変動は１℃程度であつた。
した後２℃の氷水に30分浸漬し冷却する熱サイク
ルを５回施した後示差走査熱量計により変態点−
熱サイクル数の関係を求めた。その結果10サイク
ル目までの変態点の変動は１℃程度であつた。
以上のように本発明による合金は従来の合金に
比べその変態点が著しく安定しており、使用時の
経時変化、あるいは材料設計上の問題を極めて低
減するものである。
比べその変態点が著しく安定しており、使用時の
経時変化、あるいは材料設計上の問題を極めて低
減するものである。
第１図は形状記憶合金を用いたアクチユエータ
ーを示す。図中１は通常のコイルバネを、２は形
状記憶合金コイルバネを示す。 第２図は本発明による合金と従来の合金との示
差走査熱量計による変態点−熱サイクル数の関係
を示す。
ーを示す。図中１は通常のコイルバネを、２は形
状記憶合金コイルバネを示す。 第２図は本発明による合金と従来の合金との示
差走査熱量計による変態点−熱サイクル数の関係
を示す。
Claims (1)
- １ Ti−Ni系形状記憶合金において、最終の形
状記憶処理後、合金を逆変態開始温度以上で且つ
200℃以下の温度に加熱し、次にマルテンサイト
変態開始温度以下の温度に冷却する熱サイクルを
少なくとも１回以上施すことを特徴とする形状記
憶合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21051283A JPS60103165A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 形状記憶合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21051283A JPS60103165A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 形状記憶合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60103165A JPS60103165A (ja) | 1985-06-07 |
| JPS6157388B2 true JPS6157388B2 (ja) | 1986-12-06 |
Family
ID=16590596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21051283A Granted JPS60103165A (ja) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | 形状記憶合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60103165A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6106642A (en) * | 1998-02-19 | 2000-08-22 | Boston Scientific Limited | Process for the improved ductility of nitinol |
-
1983
- 1983-11-09 JP JP21051283A patent/JPS60103165A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NASA CONTRACTOR REPORT=1969 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60103165A (ja) | 1985-06-07 |
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