JPS62290529A - ＮｉＴｉ系合金材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＮｉＴｌ系合金からなる芯材に、被膜材料を
被覆することによって、伸線加工性及びコイリング性を
著しく向上させるＮｉＴｉ系合金材料に関する。

〔従来の技術〕

近年、ＮｉとＴｉとからなるＮ　Ｉ　Ｔ　ｉ合金は、形
状記憶性能や超弾性性能、防振性能等を具えるため、そ
の実用化の為に種々研究開発が行なわれている。

しかし一般にこのようなＮｉＴｉ合金の加工性は非常に
悪く、例えば、伸線加工では線引きダイスとの焼き付き
現象等によりダイス寿命を減じるとともに、断線の発生
も多くなるなど伸線性に劣る。従って、ダイス１枚当り
の加工率を低く設定せざるを得ないなどの問題点があり
、生産コストを上昇させる一部となっていた。

特に従来でのＮｉＴｉ合金の製造は、そのほとんどをＮ
ｉとＴｉとを溶解させて得た鋳塊に、多数回の熱処理と
減径加工とをくり返し行なうことにより得ることから、
熱処理間の加工率をいかに大きくとるかは非常に重要な
問題である。

又該合金の最終用途として、例えば、バネなどに加工す
ることが多いが、この場合においても、該合金のコイリ
ング加工性が悪く、工具摩耗を橿力低くおさえるための
新たな工夫が要求されていた。

このような問題点の一端を解決するものとして、例えば
特開昭＄６０−９８６５号公報には、その表面に酸化被
膜を形成し、この酸化被膜を潤滑用被膜として利用する
ことを提案している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこの酸化被膜は、一般的に微粒子状の硬質
な物質であるため種々加工時においては、相対的に軟質
な母材表面層に緻密かつ強固に密着し、また場合によっ
てはその内部にも食い込むという問題点があるとともに
、このような酸化被膜は、むしろダイス摩耗を助長させ
るという欠点もある。特にこのような現象は、前記加工
の程度によって変化し、高加工あるいは、多数回の減径
加工（例えば伸線加工）を行なうにつれて、前記食い込
みを助長するようである。

また酸化被膜は黒色を呈しているため、見映えを減じ、
商品価値を低下させる。従って、用途によっではこの酸
化被膜を除去する必要があるものの、前記の如く、母材
に強固に食い込んだものまで均一かつ完全に除去するこ
とは非常に困難を伴う。

従来では、前記酸化被膜除去処理のために、フン硝酸液
あるいは電解酸洗いなどが行なわれてはいるものの、こ
の場合ややもすれば、過剰脱液膜処理となって母材自体
をも溶解し、線径のバラツキ増大、あるいは表面性状の
低下等の新たな問題を生み、又その処理時に水素を吸蔵
し、その結果、水素脆性を起こすということも懸念され
る。

また他の比較的容易な方法としては、例えば、母材表面
に金属や有機物質を被膜することも考えられるものの、
該Ｎ　ｉ　Ｔ　ｉ合金は、その内部に多量のＴｉ元素を
含むことから、単なる被膜のみではその密着性に劣るた
め、未だこのような製品は実現されていない。

〔発明の目的〕

本発明は芯材の密着性を高めその加工性を大きく向上さ
せるとともに、最終製品での商品価値を高めるＮｉＴｉ
合金材料の提供を目的とする。

〔発明の開示〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

本発明のＮ　ｉ　Ｔ　ｌ系合金材料１は、Ｎｉ　４８〜
５３ａ　ｔ％と残部がＴｉとでなるか、又は前記Ｎｉも
しくはＴｉの一部をＣｕ　、Ｖ　％　Ｍ　ＯｌＣｒ　ｓ
Ａ７！、Ｆｅ、Ｚｒからなる群から選択した一種以上の
元素で置換したＮｉＴｉ系合金により形成する芯材２の
表面に、耐熱温度３００″Ｃ以上の樹脂塗料を焼きつけ
てなるか、又は軟質の金属材料でなる被膜材料３のいづ
れかを密着させ被膜したことを特徴としている。

ＮｉＴｉ系合金により形成する芯材２は４８〜５３ａｔ
％のＮｉと残部がＴｉとか°らなり、全体がいわゆる純
ＮｉＴｉ相でなるものの他、前記ＮｉもしくはＴｉの一
部をＣｕ、■、ＭＯｌＡｌ、Ｆａ、Ｚｒなどの群から選
択する１　ｆｆｆｉ以上の元素で置４また材料が用いら
れる。

このような元素で置換することは芯材２（ＮｉＴｉ系合
金）自体の変態点や、機械的性質、耐食性、加工性など
の緒特性を改善させる為に有効であり、特にこのように
置換する元素は、芯材２全体の５ａｔ％以下の範囲で実
施するのが好ましい。

この範囲では、本来ＮｉＴｉ相の有する形状記憶性能あ
るいは超弾性性能などの諸機能に影ツを及ぼさない、そ
してこのような組成を持つＮｉＴｉ合金としては、例え
ば、従来から製造されてきたような溶解法、粉末合金法
、によって得られたＮしたごとく、Ｔｉ線条材とＮｉ材
とを組合せた多数本の線条材を外装材で包囲するととも
に、縮径加工と拡散処理を経ることによって内部のＴｉ
とＮｉとを相互拡散させ均一なＮ１Ｔｔ相の合金にする
方法など種々な方法により製造したＮ　ｉ　Ｔ　ｉ系合
金が利用できる。

特に、前述の相互拡散を利用する方法によれば、前記外
装材除去後のＮｉＴｉ合金は、組成の均一性に優れ、し
かもその表面上には、第２図に示すように、その一端か
ら他端方向に向かって延びた多数の微細溝４が形成され
ているため、本発明の実施にはきわめて有効である。

そして本発明では、前記芯材２の表面を耐熱温度３００
°Ｃ以上の樹脂塗料の焼付、あるいは軟質の金属材料で
なる被膜材料３で被膜するものであるため、通常の被覆
方法に比べ十分な密着性ををしている。

前記被膜材料３は、例えば、伸線加工、コイリング成形
、その他種々の加工を行なう際に、前記芯材２を保護し
、かつ十分な加工性、潤滑性を与えるものであり、この
為の材料としては、例えば、フッ素系樹脂、エナメル、
ボロシロキサン樹脂などの樹脂塗料を前記芯材２表面に
焼き付けたものや、ｐ’　ｅ　ＳＣｕ　％　Ｎ　１−モ
ネル合金などの金属材料を溶射法、蒸着法、メッキ法、
あるいはクラッド法によって被覆することができる。特
に後者の金属材料を用いる場合には、該被覆後の通常の
強加工を行なうに先立って、例えば加工率２０％程度以
下で予め軽加工を行っておくことによって、芯材２に十
分に密着させることが可能となり、しかも前記金属材料
は、軟質で延性にも富み、又加工硬化性も低い為、その
加工性は充分に保持されている。

又このような金属材料は、最終製品に成形した後、必要
に応じて、例えば、化学的に除去することもできる。

一方前者の樹脂塗料を焼き付ける方法においても、前記
芯材２は形状記憶合金や、超弾性合金等の機能合金とし
て用いる場合が多く、又これらは、前記機能を付与する
ため、最終加工において３００°Ｃ以上での熱処理を行
なうことから、その耐熱温度は３００°Ｃ以上を有して
いなければならない。

又前記樹脂塗料には、その付着性を向上させるために、
下塗材とともに用いることができ、さらに該塗料には例
えば赤色、青色、緑色などの各種顔料などを適当に混合
させることにより、各種色彩を与えることもできるため
、前記芯材２の特性、例えば、変態点毎の色分けにより
それらの選別、あるいは識別がきわめて容易となる。

このような樹脂塗料を被覆するには、例えば、予め所定
の組成に調合された前記下塗材あるいは塗剤中にＮｉＴ
１合金材を浸漬した後、２００〜３００’Ｃ程度で乾燥
及び焼付を行なうことによって得られる。

以上のような方法により、かなり密着性のすぐれたＮｉ
Ｔｉ系合金材料を得ることができるが、本願発明者は、
さらに芯材２の表面状態にも着目し、種々実験によりそ
の改良をさらに試みた。その結果、該芯材２の表面に、
その一端から他端に向かって延びる複数の微細ａ４・−
を形成させることにより、被膜材料３との密着保持力を
高め、その結果、潤滑性を向上させるのにきわめて有効
であることを確認した。該微細溝４は、第２図に見られ
るように、実質的にその長さ方向のみに形成されており
、しかもこの方向性は、加工時における該材料の走行方
向とも同一であることから、曲げ加工を伴うような強加
工においても、該被膜材料３の亀裂、剥離などのトラブ
ルが防止できる。

このような微細溝４を有する芯材２としては前述した拡
散処理方法による°ものが好適に採用できる。第３図に
示す拡大図は、微細溝４を有する芯材２に前記樹脂被膜
材料３を被覆したものの断面状態を例示している。同図
によれば複雑な凹凸を有する芯材２にはその表面が被膜
材料３によって均一に覆われているとともに、該微細溝
４の深部にまで完全に潜入し、それらが焼付は加工によ
って強固に密着していることがわかる。なお前記芯材２
はその一次成形によって、例えば断面円形の線、棒材あ
るいはその他の種々形状（断面；三角形、四角形）さら
には板材やパイプ材など自由に形成したものが使用でき
、しかも、前記被膜材料３も十分なｉｌｊ＋熱性と潤滑
性を有していることから、被覆状態のまま、所定の機能
（例えば形状記憶性能）を得る為の過熱処理を施すこと
ができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明のＮｉＴｉ系合金材料はそ
の全表面を耐熱性、／Ｉ２Ｉ？ｆｋ性にすぐれた金属材
料や樹脂塗料を被覆しており、しかもこれらは芯材に十
分に密着し得るように特殊な処理を施しているため、種
々の強加工においても大きな加工率の設定が可能なる。

従ってＮｉＴｉ合金のコスト低減が促進されるとともに
、該合金の表面も種々色彩付与も可能となり、このこと
は商品価値の向上と製品の持つ特性区分けのために利用
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を示す斜視図、第２図は微細溝を
示す斜視図、第３図は樹脂被膜を被覆した芯材の拡大図
である。 ２・−芯材、　３・・・被検材料、　４・・−微細溝。 特　許　出　願　人　日本精線株式会社代理人　弁理士
　　　苗　　村　　　正Ｎ５ｇ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｎｉ４８〜５３ａｔ％と残部がＴｉでなるか、又
   は前記ＮｉもしくはＴｉの一部をＣｕ、Ｖ、Ｍｏ、Ｃｒ
   、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｒからなる群から選択した一種以上の
   元素で置換したＮｉＴｉ系合金により形成する芯材の表
   面に、耐熱温度３００℃以上の樹脂塗料を焼きつけてな
   るか、又は軟質の金属材料でなる被膜材料のいづれかを
   密着させ被膜したことを特徴とするＮｉＴｉ系合金材料
   。
2. （２）前記芯材は、その表面に一端から他端に向かって
   延びた複数の微細溝が形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のＮｉＴｉ系合金材料。