JPS6283455A - ＮｉＴｉ形状記憶合金材の成形法 - Google Patents
ＮｉＴｉ形状記憶合金材の成形法Info
- Publication number
- JPS6283455A JPS6283455A JP22160185A JP22160185A JPS6283455A JP S6283455 A JPS6283455 A JP S6283455A JP 22160185 A JP22160185 A JP 22160185A JP 22160185 A JP22160185 A JP 22160185A JP S6283455 A JPS6283455 A JP S6283455A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy material
- alloy
- shape memory
- forming
- memory alloy
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- Pending
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- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＮｌＴ１形状記憶合金材の成形法に関１、特に
合金相の冷間での成形加工を可能にし、成形品の寸法精
度及び表面品質の向上を割ったものである。
合金相の冷間での成形加工を可能にし、成形品の寸法精
度及び表面品質の向上を割ったものである。
従来の技術
ＮｉＴｉ形状記憶合金（以下ＳＭ金合金略記〕は金属間
化合物ＮｌＴｌを主体とする合金又はＮｉＴｉの何れか
一方の一部を他元素で置換した合金で、形状記憶効果や
超弾性効果を示すことが知られており、これ等特性を応
用した各種機器が開発されている。しかしながらＳＭ金
合金非常に脆い性質を示す金属間化合物ＮｉＴｉを主体
とする合金で非常に加］二が雛しく、現在確立されてい
るのは丸線や角線の圧延、引抜加工とそのコイリング程
度である。
化合物ＮｌＴｌを主体とする合金又はＮｉＴｉの何れか
一方の一部を他元素で置換した合金で、形状記憶効果や
超弾性効果を示すことが知られており、これ等特性を応
用した各種機器が開発されている。しかしながらＳＭ金
合金非常に脆い性質を示す金属間化合物ＮｉＴｉを主体
とする合金で非常に加］二が雛しく、現在確立されてい
るのは丸線や角線の圧延、引抜加工とそのコイリング程
度である。
［２かしＳＭ金合金その特異な特性から種々の用途が開
発され、例えば８Ｍ合金テープを管状に曲げ加工したも
のは溶接１−でパイプとしたり、その合せ部を利用して
把握具（ファスナ一つとして用いられている。これ等は
ＳＭ金合金４００℃以上で引張強さが急激に減少し、同
時に伸びが増加するところから熱間で加工している。
発され、例えば８Ｍ合金テープを管状に曲げ加工したも
のは溶接１−でパイプとしたり、その合せ部を利用して
把握具（ファスナ一つとして用いられている。これ等は
ＳＭ金合金４００℃以上で引張強さが急激に減少し、同
時に伸びが増加するところから熱間で加工している。
発明が解決しようとする問題点
ＳＭ金合金形状記憶効果、即ち形状回復温度は合金の組
成により変動するため、合金全体にわたって組成を均一
化する必要がある。しかるにＳＭ金合金活性なＴｉを多
量に含有するため、熱間で加工すると酸化により組成が
変化し、これに起因して形状間復温［Ｗが変化１−たり
、合金が脆化し、更には加工機の耐熱性にも問題がある
。′！、た熱間加工では成形品の寸法精度や表面品質が
低下するところから冷間での成形加工が強く重重れてい
る。
成により変動するため、合金全体にわたって組成を均一
化する必要がある。しかるにＳＭ金合金活性なＴｉを多
量に含有するため、熱間で加工すると酸化により組成が
変化し、これに起因して形状間復温［Ｗが変化１−たり
、合金が脆化し、更には加工機の耐熱性にも問題がある
。′！、た熱間加工では成形品の寸法精度や表面品質が
低下するところから冷間での成形加工が強く重重れてい
る。
問題点全解決するための手段
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、冷間での成形加工
が可能な８Ｍ合金材の成形法を開発したもので、８Ｍ合
金材を６００〜１０００℃で１０秒以上加熱した後急冷
］２、これ全冷間で成形加工することを特徴とするもの
である。
が可能な８Ｍ合金材の成形法を開発したもので、８Ｍ合
金材を６００〜１０００℃で１０秒以上加熱した後急冷
］２、これ全冷間で成形加工することを特徴とするもの
である。
作用
本発明は８Ｍ合金材を６ （１０〜１０００ ℃で１０
秒以上加熱した後、急冷することにより合金材、特にテ
ープの曲げ特性を改善１−１冷間でのプレス、ベンダー
、ロールフォーミング等による断面１，７字；状１５１
．字状、ＴＪ字状等の成形加工を可能に１７たものであ
る。この加熱処理において加熱温度を６００〜１０００
℃と限定り、たのは、６００℃未満では加熱後急冷し２
ても曲げ特性の改善が認められず、１０００’Ｃを越え
ると合金材の酸化が著しぐなると共ＶＣＴ ｉの酸化物
を析出し２、Ｎｉリッチとなって合金材が脆くなるため
である。
秒以上加熱した後、急冷することにより合金材、特にテ
ープの曲げ特性を改善１−１冷間でのプレス、ベンダー
、ロールフォーミング等による断面１，７字；状１５１
．字状、ＴＪ字状等の成形加工を可能に１７たものであ
る。この加熱処理において加熱温度を６００〜１０００
℃と限定り、たのは、６００℃未満では加熱後急冷し２
ても曲げ特性の改善が認められず、１０００’Ｃを越え
ると合金材の酸化が著しぐなると共ＶＣＴ ｉの酸化物
を析出し２、Ｎｉリッチとなって合金材が脆くなるため
である。
ＳＭ合金相ヲ大気中で６００℃以上に力ロ熱すると酸化
１−易く、これを急冷［でも十分な曲げ特性が得られな
いことがある。このような場合には加熱処理を真空中又
は不活性ガス中で行なうことにより、８Ｍ合金材の表面
酸化膜は非常に薄くなり１これを急冷することにより良
好な曲げ特性が得られる。加熱時間は８Ｍ合金材の大き
さにもよるが、少なくとも１０秒以上加熱する必要があ
り、ｌｊ〕１３．５ｍｍ、厚さ０３膿程度のテープでは
３０秒」ユ上加熱することが望ましい。捷た急冷には水
冷が実用的であるが、液体窒素を用いて急速に０℃以下
に冷却すれば曲げ特性の改善が著しい。
１−易く、これを急冷［でも十分な曲げ特性が得られな
いことがある。このような場合には加熱処理を真空中又
は不活性ガス中で行なうことにより、８Ｍ合金材の表面
酸化膜は非常に薄くなり１これを急冷することにより良
好な曲げ特性が得られる。加熱時間は８Ｍ合金材の大き
さにもよるが、少なくとも１０秒以上加熱する必要があ
り、ｌｊ〕１３．５ｍｍ、厚さ０３膿程度のテープでは
３０秒」ユ上加熱することが望ましい。捷た急冷には水
冷が実用的であるが、液体窒素を用いて急速に０℃以下
に冷却すれば曲げ特性の改善が著しい。
このようにして加熱後急冷した８Ｍ合金材、例えばテー
プは冷間でロールフォーミングを開始するまで３０℃以
下に保持することが重重しく、保持温度が３０℃ケ越え
ると曲げ特性が低下する。
プは冷間でロールフォーミングを開始するまで３０℃以
下に保持することが重重しく、保持温度が３０℃ケ越え
ると曲げ特性が低下する。
実施例
Ｎｉ ５０．６ ａ ｔ％、 残部’ｐｉからなるＳＭ
金合金丸線を熱間圧延及び冷間圧延１．た後、８００℃
で３分間加熱して空冷ｌ、た巾１３．５ ｍｍｓ厚さ０
．３ｍｍのテープを用い、第１表に示す前処理を施して
から切り出した巾１３．５ｍ＋ｎ、厚さ０．３膿、長さ
２０順のサンプルについて曲げ試験を行なった。そ）−
Ａ の結果全第１＃に示す。
金合金丸線を熱間圧延及び冷間圧延１．た後、８００℃
で３分間加熱して空冷ｌ、た巾１３．５ ｍｍｓ厚さ０
．３ｍｍのテープを用い、第１表に示す前処理を施して
から切り出した巾１３．５ｍ＋ｎ、厚さ０．３膿、長さ
２０順のサンプルについて曲げ試験を行なった。そ）−
Ａ の結果全第１＃に示す。
第１表
１ 無処理 −
２１０５０Ｘ ５ 空冷
３６００Ｘ５ 水 冷（２５℃）
４４００Ｘ５ 水 冷（２５℃）
５４００Ｘ５ 空冷
６ ８００× ５ 水 冷（２５℃）７８００Ｘ５
液体窒素（−５０℃）図から明らかなように１０５
０’Ｃがら空冷しｉモノ（Ｎ１２）は全体的に脆ズなっ
ておジ、４００℃から水冷したもの（Ｎα４）及び４０
０℃がら空冷したもの（Ｎα５）は無処理のもの（Ｎα
１つとほとんど同じであった。これに対し６００℃から
水冷したもの（Ｎ１３）と８００℃から水冷［−たもの
（Ｎα６）は曲げ特性がかなり改善されており、８００
℃から液体窒素により冷却ｌ−たもの（Ｎα７〕は曲げ
特性の著しい改善が認められる。
液体窒素（−５０℃）図から明らかなように１０５
０’Ｃがら空冷しｉモノ（Ｎ１２）は全体的に脆ズなっ
ておジ、４００℃から水冷したもの（Ｎα４）及び４０
０℃がら空冷したもの（Ｎα５）は無処理のもの（Ｎα
１つとほとんど同じであった。これに対し６００℃から
水冷したもの（Ｎ１３）と８００℃から水冷［−たもの
（Ｎα６）は曲げ特性がかなり改善されており、８００
℃から液体窒素により冷却ｌ−たもの（Ｎα７〕は曲げ
特性の著しい改善が認められる。
６一
次に第１表１／こ示す前処理を施ｌ、てから切り出１．
た巾１３５爺、厚さ０３岨、長さ１５（）舅りのテープ
を６段ロールフォーミング機に、■：リデテー速度］
ｍ／ｍｍで直径４．３岨の管状ｒ成形１．／ζ。
た巾１３５爺、厚さ０３岨、長さ１５（）舅りのテープ
を６段ロールフォーミング機に、■：リデテー速度］
ｍ／ｍｍで直径４．３岨の管状ｒ成形１．／ζ。
その結果無処理のテープＮ［Ｌ １．１０５０℃から空
冷［、たテープＮＩＬ ２．４ ［＋ （１℃から空冷
１うたテープＮ［Ｌ５は何れもＴ１字状から円形しこ変
形させる過程で底部に割汎を生じたり、ロール内でのテ
ープのずれによりエツジ部に長手方向の割れや周方向の
割れが発生１．た。これに対１．．６００℃から水冷し
たテープＮα３．８０ （１℃から水冷またテープＮα
６及び８００℃から液体窒素により冷却用７たテープＮ
α７は何れも割れを発生すＺ）こと々く、管状に成形す
ることができた。
冷［、たテープＮＩＬ ２．４ ［＋ （１℃から空冷
１うたテープＮ［Ｌ５は何れもＴ１字状から円形しこ変
形させる過程で底部に割汎を生じたり、ロール内でのテ
ープのずれによりエツジ部に長手方向の割れや周方向の
割れが発生１．た。これに対１．．６００℃から水冷し
たテープＮα３．８０ （１℃から水冷またテープＮα
６及び８００℃から液体窒素により冷却用７たテープＮ
α７は何れも割れを発生すＺ）こと々く、管状に成形す
ることができた。
発明の効果
このように本発明に、Ｌれば冷間で管状にロールフォー
ミングすることが可能となり、成形品の寸法精度及び表
面品質も向上できる等］二業上皿著な効果を奏するもの
である。
ミングすることが可能となり、成形品の寸法精度及び表
面品質も向上できる等］二業上皿著な効果を奏するもの
である。
第１図はＭＳ合金テープの曲げ試験における前処理（加
熱後急冷）の影響を示す説明図である。
熱後急冷）の影響を示す説明図である。
Claims (3)
- （１）ＮｉＴｉ形状記憶合金材を６００〜１０００℃で
１０秒以上加熱した後急冷し、これを冷間で成形加工す
ることを特徴とするＮｉＴｉ形状記憶合金材の成形法。 - （２）急冷後合金材の温度を３０℃以下に保持する特許
請求の範囲第１項記載のＮｉＴｉ形状記憶合金材の成形
法。 - （３）合金材の加熱を真空又は不活性ガス中で行なう特
許請求の範囲第１項又は第２項記載のＮｉＴｉ形状記憶
合金材の成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22160185A JPS6283455A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | ＮｉＴｉ形状記憶合金材の成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22160185A JPS6283455A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | ＮｉＴｉ形状記憶合金材の成形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283455A true JPS6283455A (ja) | 1987-04-16 |
Family
ID=16769312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22160185A Pending JPS6283455A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | ＮｉＴｉ形状記憶合金材の成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6283455A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010127646A2 (en) | 2009-05-04 | 2010-11-11 | Institute Of Physics As Cr, V. V. I. | A method of heat treatment and/or inspection of functional mechanical properties, particularly transformation strain and/or strength, of shape memory alloy filaments and apparatus for the application of this method |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP22160185A patent/JPS6283455A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010127646A2 (en) | 2009-05-04 | 2010-11-11 | Institute Of Physics As Cr, V. V. I. | A method of heat treatment and/or inspection of functional mechanical properties, particularly transformation strain and/or strength, of shape memory alloy filaments and apparatus for the application of this method |
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