JP3335224B2 - 高加工性銅系形状記憶合金の製造方法 - Google Patents
高加工性銅系形状記憶合金の製造方法Info
- Publication number
- JP3335224B2 JP3335224B2 JP21324093A JP21324093A JP3335224B2 JP 3335224 B2 JP3335224 B2 JP 3335224B2 JP 21324093 A JP21324093 A JP 21324093A JP 21324093 A JP21324093 A JP 21324093A JP 3335224 B2 JP3335224 B2 JP 3335224B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape memory
- mass
- alloy
- copper
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
に高い形状記憶特性を有し、複雑な加工を必要とするあ
らゆる分野で応用可能な高加工性形状記憶合金を製造す
る方法に関する。
イプ用の継手や、医療用材料等の分野で実用化が進んで
いる。現在の実用合金の主流はNi-Ti (ニチノール)で
あり、ニチノール以外ではわずかにCu-Zn-Al系の合金が
用いられているに過ぎない。ニチノールはCu基に比して
繰り返し特性、耐食性等多くの点で優れているが、コス
トがCu基の10倍以上であるという欠点を有する。そのた
め、より低コストの形状記憶合金が望まれている。
Cu系形状記憶合金が注目されるようになってきた。実用
化研究の中心になっているCu系形状記憶合金はCu-Zn-Al
系及びCu-Al-Ni系の2合金系である。しかし、いずれの
系でも冷間加工性が悪く、これまで開発された最も良好
な冷間加工性を有する合金でも高々10〜20%程度しか加
工できず、それが実用化への最大の障害となっている。
ニチノールに関しても、今までのCu系に比すれば冷間加
工性はあるが、決して良好とは言えず、冷間加工性に優
れた形状記憶合金の開発が強く望まれているのが現状で
ある。
検討の結果、本発明者は、Cu系合金を形状記憶化処理し
た後所定の温度で規則化処理することにより、少なくと
も20%以上の冷間加工性を有する低廉なCu系形状記憶合
金を製造し得ることを発見し、本発明に想到した。
造する本発明の第一の方法は、Mn5〜20 mass%、及びA
l3〜10 mass%を含有し、残部Cu及び不可避的不純物か
らなる銅合金を溶解鋳造した後に熱間加工及び冷間加工
によって所定の形状に成形し、500 ℃以上の温度に保持
した後急冷してβ単相にし、100 〜200 ℃の温度で10秒
〜6時間規則化処理することを特徴とする。この際、熱
間加工後の組織はβ単相であっても差し支えない。
mass%、及びAl3〜8mass%を含有し、残部Cu及び不可
避的不純物からなる銅合金を溶解鋳造した後に熱間加工
及び冷間加工によって所定の形状に成形し、500 ℃以上
の温度に保持した後、200 ℃/秒以上の冷却速度で急冷
してβ単相にし、安定かつ良好な形状記憶を得るために
100 〜200 ℃の温度で10秒〜6時間規則化処理する。こ
の際、熱間加工後の組織はβ単相であっても差し支えな
い。
〜15mass%、及びAl8〜10mass%を含有し、残部Cu及び
不可避的不純物からなる銅合金を溶解鋳造し、熱間加工
を行い、200 ℃/分以下の冷却速度で冷却して組織をα
+β相とし、冷間加工を行い、500 ℃以上の温度に保持
した後、200 ℃/秒以上の冷却速度で急冷してβ単相に
し、次いで安定かつ良好な形状記憶を得るために100 〜
200 ℃の温度で10秒〜6時間規則化処理する。
本発明の第二の方法は、Mn5〜20 mass%、Al3〜10 ma
ss%、及びNi、Co、Fe、Ti、V、Cr、Si、Nb、Mo、Sn、
Mg、P、Be、Sb、Cd、As、Zr、Zn、B及びミッシュメタ
ルからなる群から選ばれた少なくとも1種0.001 〜10 m
ass%(総計)を含有し、残部Cu及び不可避的不純物か
らなる銅合金を溶解鋳造した後に熱間加工及び冷間加工
によって所定の形状に成形し、500 ℃以上の温度に保持
した後急冷してβ単相にし、100 〜200 ℃の温度で10秒
〜6時間規則化処理することを特徴とする。
mass%、Al3〜10mass%、Ni、Co、Fe、Ti、V、Cr、S
i、Nb、Mo、Sn、Mg、P、Be、Sb、Cd、As、Zr、Zn、B
及びミッシュメタルからなる群から選ばれた少なくとも
1種(総計)0.001 〜10mass%を含み、残部Cuと不可避
的不純物からなるCu合金を溶解鋳造し、熱間加工後冷間
加工によって所定の形状に成形し、500 ℃以上の温度に
保持した後、200 ℃/秒以上の冷却速度で急冷してβ単
相にし、安定かつ良好な形状記憶を得るために100 〜20
0 ℃の温度で10秒〜6時間規則化処理を行う。
工が可能で、ほぼ100 %の形状記憶性を有する高加工性
銅系形状記憶合金を得ることができる。これにより、従
来の形状記憶合金では困難であった極細線、薄板等を得
ることができる。
の限定理由を以下説明する。
り、β相の存在範囲を低Al側に広げて冷間加工性を著し
く高め、所望の形状の形状記憶合金の製造が容易にな
る。Mn元素の添加量がMn5mass%未満では、満足な加工
性が得られず、かつβ単相の領域を形成することができ
ない。また20mass%を超えると銅系形状記憶合金の組織
内部に転位が導入されやすくなるため、形状記憶特性が
著しく低下してしまうと同時に、Ms温度が低下してし
まう。
る組成領域がMn元素の組成によって定まり、Mnの組成範
囲からおのずと限定される。具体的にはAlの含有量は3
〜10mass%である。
場合、Mnの含有量は8〜20mass%であるのが好ましい。
これに対して、Alの含有量が8〜10mass%と比較的多い
場合、Mnの含有量はMn5〜15mass%であるのが好まし
い。
n、Mg、P、Be、Sb、Cd、As、Zr、Zn、B及びミッシュ
メタルからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素
は、冷間加工性を維持したまま、結晶粒を微細化して強
度を上げ、形状記憶特性を向上させるために添加する元
素である。これら元素の合計添加量を0.001 〜10mass%
に限定したのは、その下限未満では上記効果が得られ
ず、またその上限を超えるとマルテンサイト変態温度が
低下し、形状記憶効果が得られなくなるからである。
却速度を200 ℃/分以下にすることにより、加工性に富
むα+β2相組織化することが可能となる。従って、特
に1100〜400 ℃の温度範囲においてこの条件を満足する
ことが望ましい。上記冷却速度より速い冷却ではβ単相
となり、α+β2相組織の加工性より劣る場合がある。
またAl3〜8mass%を含む合金の場合、熱間加工後の組
織はβ単相であっても差し支えなく、熱間加工後の冷却
速度に関する制限はない。
ためであり、500 ℃以上のβ単相の温度で行うことが不
可欠である。500 ℃以下のα相の存在する組織では、形
状記憶特性が著しく劣化してしまう。また溶体化熱処理
後の冷却速度は200 ℃/秒以上にすることが望ましい。
それ以下の冷却速度ではα相の析出が生じるので、形状
記憶特性が著しく劣化してしまう。
規則化処理を行う。この処理を行わないとβ相の規則度
は完全ではなく、形状記憶特性が不安定であり、室温で
放置しておくとマルテンサイト変態温度が変化すること
がある。なお200 ℃超の温度で熱処理を行うと、α相の
析出が起こり、形状記憶特性が著しく劣化してしまう。
明するが、本発明はそれに限定されるものではない。
℃/分の冷却速度で凝固鋳造して直径20mmの鋳塊を得た
後、900 ℃で熱間圧延により1.5 mmの板材とし、それを
可能な限り冷間圧延した。その後900 ℃で10分の熱処理
後氷水中へ焼き入れ、再度100 ℃で5分の規則化処理を
行い供試材とした。
験を行い、破断伸び及び形状記憶回復率を測定した。な
お引張試験における変形歪量は2%とした。得られた結
果を、中間焼き鈍しなしでの冷間加工率の限界値と併せ
て表1に示す。
加工した後300 ℃/分の冷却速度で冷却したものであ
る。また比較例の合金No. 12はNo. 6の合金に対してβ
+α2相域で記憶熱処理を行ったものであり、比較例の
合金No. 13はNo. 6の合金に対して規則化処理を行わな
かったものである。さらに比較例のNo. 14、No. 15およ
びNo. 16は、それぞれ実用化されているCu-Al-Ni合金、
Cu-Zn-Al合金、及びNi-Ti 合金についての結果である。
〜No. 10はいずれも従来材に比して冷間加工性に優れて
いる。
工性に優れた形状記憶合金を得ることができ、従来の用
途に加え、形状記憶薄や極細線等の全く新しい用途の道
が開ける可能性がある。
Claims (2)
- 【請求項1】 Mn5〜20 mass%、及びAl3〜10 mass%
を含有し、残部Cu及び不可避的不純物からなる銅合金を
溶解鋳造した後に熱間加工及び冷間加工によって所定の
形状に成形し、500 ℃以上の温度に保持した後急冷して
β単相にし、100 〜200 ℃の温度で10秒〜6時間規則化
処理することを特徴とする高加工性銅系形状記憶合金の
製造方法。 - 【請求項2】 Mn5〜20 mass%、Al3〜10 mass%、及
びNi、Co、Fe、Ti、V、Cr、Si、Nb、Mo、Sn、Mg、P、
Be、Sb、Cd、As、Zr、Zn、B及びミッシュメタルからな
る群から選ばれた少なくとも1種0.001 〜10 mass%
(総計)を含有し、残部Cu及び不可避的不純物からなる
銅合金を溶解鋳造した後に熱間加工及び冷間加工によっ
て所定の形状に成形し、500 ℃以上の温度に保持した後
急冷してβ単相にし、100 〜200 ℃の温度で10秒〜6時
間規則化処理することを特徴とする高加工性銅系形状記
憶合金の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21324093A JP3335224B2 (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 高加工性銅系形状記憶合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21324093A JP3335224B2 (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 高加工性銅系形状記憶合金の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0762472A JPH0762472A (ja) | 1995-03-07 |
JP3335224B2 true JP3335224B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=16635845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21324093A Expired - Fee Related JP3335224B2 (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 高加工性銅系形状記憶合金の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3335224B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011152009A1 (ja) | 2010-05-31 | 2011-12-08 | 社団法人 日本銅センター | 銅系合金及びそれを用いた構造材 |
WO2020050175A1 (ja) | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 株式会社古河テクノマテリアル | 銅系合金材およびその製造方法ならびに銅系合金材で構成された部材または部品 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6132528A (en) * | 1997-04-18 | 2000-10-17 | Olin Corporation | Iron modified tin brass |
US20010001400A1 (en) * | 1997-04-18 | 2001-05-24 | Dennis R. Brauer Et Al | Grain refined tin brass |
US5853505A (en) * | 1997-04-18 | 1998-12-29 | Olin Corporation | Iron modified tin brass |
US6328822B1 (en) | 1998-06-26 | 2001-12-11 | Kiyohito Ishida | Functionally graded alloy, use thereof and method for producing same |
JP3300684B2 (ja) | 1999-07-08 | 2002-07-08 | 清仁 石田 | 形状記憶特性及び超弾性を有する銅系合金、それからなる部材ならびにそれらの製造方法 |
JP4275334B2 (ja) * | 2001-10-31 | 2009-06-10 | 中央発條株式会社 | 銅系合金及びその製造方法 |
DE10162296C1 (de) * | 2001-12-19 | 2003-04-03 | Karlsruhe Forschzent | Superelastisches Bauelement und Verfahren zum Einprägen und Konservieren einer Krümmung vorgegebener Geometrie |
JP4592486B2 (ja) * | 2005-04-25 | 2010-12-01 | 清仁 石田 | 半導体モジュール |
WO2011086716A1 (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 外反母趾矯正装具及び外反母趾矯正装具の製造方法 |
CN103122423A (zh) * | 2011-11-19 | 2013-05-29 | 大连得达科技发展有限公司 | 一种合金材料 |
JP5567093B2 (ja) | 2012-09-16 | 2014-08-06 | 国立大学法人東北大学 | 安定した超弾性を示すCu−Al−Mn系合金材とその製造方法 |
KR20140102846A (ko) * | 2013-02-15 | 2014-08-25 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 냉간 가공성이 우수한 형상 기억 합금 |
JP6109329B2 (ja) | 2014-03-14 | 2017-04-05 | 古河電気工業株式会社 | Cu−Al−Mn系合金材とその製造方法、及びそれを用いた棒材または板材 |
EP3241919B1 (de) | 2016-05-04 | 2020-01-08 | Wieland-Werke AG | Kupfer-aluminium-mangan-legierung und deren verwendung |
CN111197129B (zh) * | 2020-02-10 | 2021-11-05 | 江西理工大学 | 一种铜铝锰合金及其制备方法 |
CN115341119A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-15 | 华南理工大学 | 一种4d打印的铜基形状记忆合金粉末及其应用 |
-
1993
- 1993-08-27 JP JP21324093A patent/JP3335224B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011152009A1 (ja) | 2010-05-31 | 2011-12-08 | 社団法人 日本銅センター | 銅系合金及びそれを用いた構造材 |
WO2020050175A1 (ja) | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 株式会社古河テクノマテリアル | 銅系合金材およびその製造方法ならびに銅系合金材で構成された部材または部品 |
KR20210055051A (ko) | 2018-09-03 | 2021-05-14 | 후루카와 테크노 메탈리알 컴퍼니., 리미티드. | 구리계 합금재 및 그의 제조 방법 그리고 구리계 합금재로 구성된 부재 또는 부품 |
US11959161B2 (en) | 2018-09-03 | 2024-04-16 | Furukawa Techno Material Co., Ltd. | Copper-based alloy material, production method therefor, and members or parts made of copper-based alloy material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0762472A (ja) | 1995-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3335224B2 (ja) | 高加工性銅系形状記憶合金の製造方法 | |
JP3300684B2 (ja) | 形状記憶特性及び超弾性を有する銅系合金、それからなる部材ならびにそれらの製造方法 | |
TWI327601B (en) | Copper alloy containing cobalt, nickel and silicon | |
US4073667A (en) | Processing for improved stress relaxation resistance in copper alloys exhibiting spinodal decomposition | |
JP2001049371A (ja) | 振動吸収性能に優れたAl−Zn合金およびその製造方法 | |
US4049426A (en) | Copper-base alloys containing chromium, niobium and zirconium | |
JPWO2004022805A1 (ja) | 高強度銅合金 | |
JPS5928548A (ja) | 超弾性、非可逆形状記憶性Ni−Ti基合金材とその製造方法 | |
JPS63286557A (ja) | Al基合金から物品を製造する方法 | |
JP2001329325A (ja) | 生体用形状記憶合金 | |
US5882442A (en) | Iron modified phosphor-bronze | |
JP2001049375A (ja) | 優れた振動吸収性能を有するAl合金およびその製造方法 | |
JP3907177B2 (ja) | Fe基形状記憶合金及びその製造方法 | |
JPS6132386B2 (ja) | ||
US6059905A (en) | Process for treating a copper-beryllium alloy | |
JPH05255780A (ja) | 均一微細組織をなす高強度チタン合金 | |
KR910008004B1 (ko) | 동(銅)을 기본으로 한 고강도 형상기억합금과 그 제조방법 | |
JP2000169920A (ja) | 形状記憶特性及び超弾性を有する銅系合金及びその製造方法 | |
US4407776A (en) | Shape memory alloys | |
JP4984198B2 (ja) | 低熱膨張合金 | |
JPS6356302B2 (ja) | ||
JPS59215448A (ja) | 機能合金 | |
JP2828418B2 (ja) | 改良快削白色合金 | |
WO1999049091A1 (en) | Ti-V-Al BASED SUPERELASTICITY ALLOY | |
KR910006016B1 (ko) | 구리기초형상기억합금 및 그 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070802 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080802 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080802 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090802 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090802 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100802 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100802 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110802 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110802 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110802 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120802 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130802 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |