JP2020032459A - 超弾性シームレスチューブの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni合金材料
(b)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、さらに、Fe、Co,Mg、Cr、Va、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Tnの1種又は2種以上を総量で0.1〜2at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni系合金材料
(c)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、さらに、Cu、Ag、Auの1種以上を総量で0.1〜20at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni系合金材料
(a)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni合金材料
(b)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、さらに、Fe、Co,Mg、Cr、Va、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Tnの1種又は2種以上を総量で0.1〜2at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni系合金材料
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(a)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni合金材料
(b)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、さらに、Fe、Co,Mg、Cr、Va、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Tnの1種又は2種以上を総量で0.1〜2at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni系合金材料
(c)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、さらに、Cu、Ag、Auの1種以上を0.1〜20at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni系合金材料
<使用材料について>
チューブ材として、Ti−50Ni、Ti−50.25Ni、Ti−50.5Ni、Ti−51Niの4種類のTi−Ni合金材料(古河マテリアル株式会社製)を使用し、コア材として、マンガン鋼を使用した。
チューブ材については、Ti−Ni合金製丸棒を準備し、まずワイヤー放電加工機(三菱電機株式会社製)を用いて中心軸に沿って外径15mm及び内径11mmにくり抜き、長さ200mmとした。次に、加工した円筒材を冷間3ロール圧延機によりロール圧延して、外径8mmで肉厚0.5mmのチューブ材(1m)を得た。
得られたクラッド材について、伸線加工機を用いてダイス引き伸線加工を行った後焼鈍し処理を行う工程を繰り返し、最終冷間加工率60%以上での加工処理とした。得られたクラッドチューブは、チューブ部分を外径2mmで均一な肉厚に伸延された仕上げ形状に近いチューブ形状に成形した。
スウェージング加工機(株式会社ジャロック製)に図3に示すような一対のダイスを取り付けて加工径2mmでクラッドチューブの周囲を全周にわたって叩打して縮径加工を行った。縮径加工によりクラッドチューブの両端部からコア部分が縮径変形してはみ出すように露出した状態となり、チューブ部分とコア部分との間に隙間が形成された。露出したコア部分を把持してクラッドチューブから引き抜き、外径2.0mmで長さ1mの均一な肉厚の超弾性シームレスチューブを得た。
得られた超弾性シームレスチューブを300℃〜500℃で5分間加熱しながら、テンションアニールにより真直化処理を行い、曲がりの小さい長尺状の超弾性シームレスチューブに成形した。
比較例として、購入市場材及び従来工法材を用いた。従来工法材は、冷間加工歪みの導入可能な次の加工を行った。Ti−Ni合金としてTi−51Niを用い、上述のロール圧延加工で外径7mmのチューブ材とした後、真直超硬マンドレルをコア材としてクラッド組み込みを行ってクラッド材を得た。クラッド材は減面加工率10%程度毎のコア抜き取り・焼鈍(700℃)処理を繰り返して外径2.8mm及び肉厚0.23mmのチューブ状に成形し、700℃焼鈍処理後、焼鈍なしの空引き処理で外径2mm及び肉厚0.22mm(冷間加工率30%)に成形して真直化処理を行った。
製造された超弾性シームレスチューブの剛性試験として、引張試験(株式会社島津製作所製;AG−X)を行い、伸び歪みε=4%時降伏応力(MPa)を測定した。評価結果を表1に示す。表1では、コア材の引き抜きができた場合が○で、引き抜きができなかった場合が×を示している。また、伸延加工における「有*」は外径2.8mmコア抜き焼鈍後マンドレル引き、曲り(mm/m)における「10>*」はチューブ真直不良をそれぞれ示している。
<使用材料について>
チューブ材として、Ti−50Ni、Ti−50.25Ni、Ti−50.5Ni、Ti−51Niの4種類のTi−Ni合金材料(古河マテリアル株式会社製)を使用し、コア材として、マンガン鋼を使用した。
加工例1と同様に加工して、外径8mmで肉厚0.5mmのチューブ材(1m)を得た。また、コア材についても加工例1と同様のものを準備し、チューブ材の内側にコア材を挿入してクラッド材を得た。
得られたクラッド材について、加工例1と同様の工程で最終冷間加工率60%以上となるように加工処理し、チューブ部分を外径2mmで均一な肉厚に伸延された仕上げ形状に近い形状のクラッドチューブを得た。
加工例1と同様に加工し、外径2.0mmで長さ1mの均一な肉厚の超弾性シームレスチューブを得た。
得られた超弾性シームレスチューブを300℃〜500℃で5分間加熱しながら、テンションアニールにより真直化処理を行い、曲がりの小さい長尺状の超弾性シームレスチューブに成形した。
製造された超弾性シームレスチューブの剛性試験として、引張試験(株式会社島津製作所製;AG−X)を行い、伸び歪みε=4%時降伏応力σy(MPa)及び解放時回復応力σr(MPa)を測定した。評価結果を表2に示す。
Claims (7)
- 超弾性合金材料からなる筒状のチューブ材の内側に金属材料からなるコア材を挿入したクラッド材を軸方向に引き延ばしてクラッドチューブに形成する伸延工程と、前記クラッドチューブを鍛造加工して前記チューブ材と前記コア材との間に隙間を形成する縮径工程と、縮径された前記コア材を前記クラッドチューブから引き抜いて超弾性シームレスチューブを得る除去工程とを備えている超弾性シームレスチューブの製造方法。
- 前記超弾性シームレスチューブを加熱して真直化処理する真直工程を備えている請求項1に記載の超弾性シームレスチューブの製造方法。
- 前記伸延工程では、前記クラッド材を伸線加工によりクラッドチューブを形成する請求項1又は2に記載の超弾性シームレスチューブの製造方法。
- 前記縮径工程では、前記クラッドチューブの周囲を同時に叩打するスウェージング加工を行う請求項1から3のいずれかに記載の超弾性シームレスチューブの製造方法。
- 前記チューブ材に用いる超弾性合金材料は、Ti−Ni系合金材料であり、前記コア材は、前記チューブ材に用いるTi−Ni合金材料よりも引張試験(JIS Z2241準拠)での伸びが大きい金属材料からなる請求項1から4のいずれかに記載の超弾性シームレスチューブの製造方法。
- 外径1mm〜5mm及び肉厚0.1mm〜0.5mmのチューブ形状で降伏応力(伸び歪みε=4%)が600MPa以上である以下の(a)〜(c)のいずれかの超弾性合金材料からなる超弾性シームレスチューブ。
(a)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni合金材料
(b)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、さらに、Fe、Co,Mg、Cr、Va、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Tnの1種又は2種以上を総量で0.1〜2at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni系合金材料
(c)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、さらに、Cu、Ag、Auの1種以上を総量で0.1〜20at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni系合金材料 - 外径1mm〜5mm及び肉厚0.1mm〜0.5mmのチューブ形状で降伏(伸び歪みε=4%)後の解放時回復応力が200MPa以上である以下の(a)〜(c)のいずれかの超弾性合金材料からなる超弾性シームレスチューブ。
(a)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni合金材料
(b)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、さらに、Fe、Co,Mg、Cr、Va、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Tnの1種又は2種以上を総量で0.1〜2at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni系合金材料
(c)Ni:48.5〜52.5at%を含有し、さらに、Cu、Ag、Auの1種以上を総量で0.1〜20at%を含有し、残りがTi及び不可避不純物からなる成分組成を有するTi−Ni系合金材料
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Cited By (3)
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CN112934991A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-11 | 王惠玲 | 一种电缆制造方法 |
JP2022183405A (ja) * | 2021-05-29 | 2022-12-09 | 清 山内 | 超弾性ステントおよび超弾性ステントの製造方法、ならびに合金チューブおよび合金チューブの製造方法 |
CN115870365A (zh) * | 2023-02-04 | 2023-03-31 | 有研医疗器械(北京)有限公司 | 一种医用镍钛管材的加工方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0929326A (ja) * | 1995-07-18 | 1997-02-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 超弾性NiTi合金チューブの製造方法 |
JP2005502472A (ja) * | 2001-09-20 | 2005-01-27 | メンリー コーポレイション | 金属管の製造方法 |
JP2007054867A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Jaroc:Kk | 温間加工用スウェージング装置 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0929326A (ja) * | 1995-07-18 | 1997-02-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 超弾性NiTi合金チューブの製造方法 |
JP2005502472A (ja) * | 2001-09-20 | 2005-01-27 | メンリー コーポレイション | 金属管の製造方法 |
JP2007054867A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Jaroc:Kk | 温間加工用スウェージング装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112934991A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-11 | 王惠玲 | 一种电缆制造方法 |
JP2022183405A (ja) * | 2021-05-29 | 2022-12-09 | 清 山内 | 超弾性ステントおよび超弾性ステントの製造方法、ならびに合金チューブおよび合金チューブの製造方法 |
CN115870365A (zh) * | 2023-02-04 | 2023-03-31 | 有研医疗器械(北京)有限公司 | 一种医用镍钛管材的加工方法 |
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