JPH0372046A - 形状記憶合金 - Google Patents
形状記憶合金Info
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- JPH0372046A JPH0372046A JP2210555A JP21055590A JPH0372046A JP H0372046 A JPH0372046 A JP H0372046A JP 2210555 A JP2210555 A JP 2210555A JP 21055590 A JP21055590 A JP 21055590A JP H0372046 A JPH0372046 A JP H0372046A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/006—Resulting in heat recoverable alloys with a memory effect
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、貴金属を含有しない繰返し使用のための形状
記憶合金に関する。
記憶合金に関する。
合金成分としての貴金属を不用とする商業利用に対して
は、これまで一般的にNiTi系、CuZnAt系及び
CuAANi系の形状記憶合金のみが自由に提供されて
いる。
は、これまで一般的にNiTi系、CuZnAt系及び
CuAANi系の形状記憶合金のみが自由に提供されて
いる。
NiTi−形状記憶合金は、周知のように卓越した性質
を有する。該合金は、殆んど化学ta的な組成において
一方向効果及び二方向効果での可逆的変形のとυわけ高
い値、高い引張強さ及び延性並びに実に良好な耐食性金
量す。さらに、この形状記憶合金は、熱処理作業周期に
対して効果の大きさの卓越した安定性を有する。
を有する。該合金は、殆んど化学ta的な組成において
一方向効果及び二方向効果での可逆的変形のとυわけ高
い値、高い引張強さ及び延性並びに実に良好な耐食性金
量す。さらに、この形状記憶合金は、熱処理作業周期に
対して効果の大きさの卓越した安定性を有する。
その上、該合金はAf湿温度オーステナイト形成終了温
度)t−比較的、はるかに超えて加熱することができ、
この場合、形状記憶効果の大きさを減少させるか又は変
11A温度會予期せずしてずらす有害かつ不可逆的なM
mの変化が生じることはない。
度)t−比較的、はるかに超えて加熱することができ、
この場合、形状記憶効果の大きさを減少させるか又は変
11A温度會予期せずしてずらす有害かつ不可逆的なM
mの変化が生じることはない。
二方向効果を利用するために、As@度(オーステナイ
ト形成開始温度)は比較的高く、例えば100℃を上回
る温度であるべきである。
ト形成開始温度)は比較的高く、例えば100℃を上回
る温度であるべきである。
しかしながら、繰返し使用のためのN 1Ti−形状記
憶合金金用いて最大に遅成しつるAs温度は% 100
°Cより低温でめる。この場合、以下、該当するAs温
度と呼称するのは、数回の熱処理作業周期後に生じるへ
8@度のことである。
憶合金金用いて最大に遅成しつるAs温度は% 100
°Cより低温でめる。この場合、以下、該当するAs温
度と呼称するのは、数回の熱処理作業周期後に生じるへ
8@度のことである。
文献には、変態温度を高くするためのチタンの代替とす
べき第5の元素としてジルコニウムの添加が記載されて
いる。ニッケルマイヤー(Eckelmeyer )
(5cripta Met、 10 (1976L6
67〜672頁)は、Tiの代シに添加される2原子q
bまでのZrの影響について記載している。これによる
と、加熱の際の変態温度は、約り2℃/ Zr原子優だ
け上昇する。最高のAs温度の測定値は、一方向効果に
対して(Zr 2鳳子多の場合)約105℃であり、こ
の場合、へ〇% kf又は平均値が確定されたのかどう
かは明確には確認不可能である。さらに、この刊行物に
は2原子%より高いZr含奮會有する合金についての指
摘がない。
べき第5の元素としてジルコニウムの添加が記載されて
いる。ニッケルマイヤー(Eckelmeyer )
(5cripta Met、 10 (1976L6
67〜672頁)は、Tiの代シに添加される2原子q
bまでのZrの影響について記載している。これによる
と、加熱の際の変態温度は、約り2℃/ Zr原子優だ
け上昇する。最高のAs温度の測定値は、一方向効果に
対して(Zr 2鳳子多の場合)約105℃であり、こ
の場合、へ〇% kf又は平均値が確定されたのかどう
かは明確には確認不可能である。さらに、この刊行物に
は2原子%より高いZr含奮會有する合金についての指
摘がない。
り2インへレンダリング(Kleinherenbri
nkJ及びバイエル(Beyer ) (Confer
ence : ThemartensHlc tran
sformation in 5cience and
technology 、 Bochum 、ドイツ連
邦共和国。
nkJ及びバイエル(Beyer ) (Confer
ence : ThemartensHlc tran
sformation in 5cience and
technology 、 Bochum 、ドイツ連
邦共和国。
1989年3月9日〜10日)は上記研究に従い、i、
si子S″までのZr t−含有する形状記憶合金を検
査した。高くなった変態温度は測定されず、即ち、これ
は初めに挙げた刊行物の結果が実証されることができな
かったということである。
si子S″までのZr t−含有する形状記憶合金を検
査した。高くなった変態温度は測定されず、即ち、これ
は初めに挙げた刊行物の結果が実証されることができな
かったということである。
現時点で繰返し使用のために商業分野で100°C1−
超え;b As温度で、CuAtN i系の形状記憶合
金のみが問題となる( Duerig 、 Albre
cht 。
超え;b As温度で、CuAtN i系の形状記憶合
金のみが問題となる( Duerig 、 Albre
cht 。
Gesainger :入5hape memory
alloy for high−tem%peratu
re applications、 Journal
ofmetals34(1982)、14〜207M)
。
alloy for high−tem%peratu
re applications、 Journal
ofmetals34(1982)、14〜207M)
。
該合金を用いて175℃筺でのへ8温度が実現可能であ
るが、但しいっそう不利な欠点は計容するものとする。
るが、但しいっそう不利な欠点は計容するものとする。
このように、最大の二方向効果はほんの1.2優でろる
し、破断時の伸ひは5〜7嘩と低く、かつ過熱可能性は
明らかK NiTi−形状記憶合金の場合よりも少ない
のである。
し、破断時の伸ひは5〜7嘩と低く、かつ過熱可能性は
明らかK NiTi−形状記憶合金の場合よりも少ない
のである。
繰返し使用に対して不利であるのは、僅少な効果安定性
であり、可逆的変形の大きさの明らかな減少が数的の1
00℃の作業周期後、早くも生じる。
であり、可逆的変形の大きさの明らかな減少が数的の1
00℃の作業周期後、早くも生じる。
NiTi t−基礎として、これまで100℃を超える
A、温度を有する、商業的に利用できる形状記憶合金は
見い出されえなかったのでろり、しかもこのような合金
の有利な性質のために上記方針を0指した多大な努力が
払れたにも拘らずにである。
A、温度を有する、商業的に利用できる形状記憶合金は
見い出されえなかったのでろり、しかもこのような合金
の有利な性質のために上記方針を0指した多大な努力が
払れたにも拘らずにである。
本発明の課題は、100℃を超えるAs温度の場合に、
二方向効果、破断時の伸び、過熱可能性及び可逆的変形
に対する良好な値を有する、NiTi を基礎とした形
状記憶合金を提供することであった。
二方向効果、破断時の伸び、過熱可能性及び可逆的変形
に対する良好な値を有する、NiTi を基礎とした形
状記憶合金を提供することであった。
この課題は、100℃金超えるAS温展乞有する形状記
憶合金により解決され、この場合、核合金はNi 41
.5〜54原子蝿、Ti24〜42.5原子肇及びZr
7.5〜22原子%を含有する。
憶合金により解決され、この場合、核合金はNi 41
.5〜54原子蝿、Ti24〜42.5原子肇及びZr
7.5〜22原子%を含有する。
この形状記憶合金は、さらに8.5 i子SまでのCu
(即ちO〜8.5鳳子嘩の間のCu ) t”含有す
ることによシ、有利に後形成されていることができる。
(即ちO〜8.5鳳子嘩の間のCu ) t”含有す
ることによシ、有利に後形成されていることができる。
この形状記憶合金は、周知のように適当な開始溶融液又
は前合金から再溶解によシ真空誘導溶解炉(Vakuu
minduktionsofen ) (F3でアルゴ
ン雰囲気下で黒鉛るつぼ中で得られ、この場合、開始浴
融液又は前合金は、黒鉛るつぼとの反応が著しく抑制さ
れるように構成されている。予想に反して、前記の組成
範囲の形状記憶合金が、二成分のNiTi−形状記憶合
金に比べ明らかに高い変態温度含有する形状記憶の性質
を示すことが確認された。
は前合金から再溶解によシ真空誘導溶解炉(Vakuu
minduktionsofen ) (F3でアルゴ
ン雰囲気下で黒鉛るつぼ中で得られ、この場合、開始浴
融液又は前合金は、黒鉛るつぼとの反応が著しく抑制さ
れるように構成されている。予想に反して、前記の組成
範囲の形状記憶合金が、二成分のNiTi−形状記憶合
金に比べ明らかに高い変態温度含有する形状記憶の性質
を示すことが確認された。
さらに、該形状記憶合金は、組成に基つ@単相組織を有
する限や、延性であり、かつ室温で変形されることがで
きる。選択した製造条件での金属置棚NiTiZrない
しはNiTiZrCuの濃度範囲は、三成分合金の場合
にはNi (原子%)−50,8+ 0.045 Zr
(Ijjj4.子%)ナイL、H四成分合金の場合に
はNi + Cu (原子%) −50,8+ 0.0
45 Zr (鳳子%)の法則にほぼ従う。
する限や、延性であり、かつ室温で変形されることがで
きる。選択した製造条件での金属置棚NiTiZrない
しはNiTiZrCuの濃度範囲は、三成分合金の場合
にはNi (原子%)−50,8+ 0.045 Zr
(Ijjj4.子%)ナイL、H四成分合金の場合に
はNi + Cu (原子%) −50,8+ 0.0
45 Zr (鳳子%)の法則にほぼ従う。
本発明の範囲内で、有利な性質を有する形状記憶合金は
、請求項1又は2に記載された組成範囲内で、Ti24
〜34原子φ及びZr 16〜22原子%(請求項3記
載)ないしはTi24〜30原子多及びzr2D〜22
IRL子tlA (1ii1求項4記載)を含有するこ
と□よっても形成されることができる。
、請求項1又は2に記載された組成範囲内で、Ti24
〜34原子φ及びZr 16〜22原子%(請求項3記
載)ないしはTi24〜30原子多及びzr2D〜22
IRL子tlA (1ii1求項4記載)を含有するこ
と□よっても形成されることができる。
16原子φの程度のZr含量の場合、へ8温度は120
℃を上回り、20原子φの程度のZr含量の場合、該温
度は145℃を上回る。
℃を上回り、20原子φの程度のZr含量の場合、該温
度は145℃を上回る。
請求項1又は2記載の形状記憶合金は、NiとCuとの
含量が47〜50原子修(請求項5記載)ないしti4
8〜49.5原子%(請求′gA6記載)ないしは48
.5〜49似子褒(請求III 7記載)でbることに
よジ、有利に後形成されていることができる。
含量が47〜50原子修(請求項5記載)ないしti4
8〜49.5原子%(請求′gA6記載)ないしは48
.5〜49似子褒(請求III 7記載)でbることに
よジ、有利に後形成されていることができる。
別の場合にも有効な組成範囲(請求項1又は5から7ま
でのいずれか1項記載)内で、zr含量は、10〜19
原子蚤の間(請求項8記(転)ないしは14〜18原子
嘩の間<*求項9記駒でめるように変更されていること
ができる。
でのいずれか1項記載)内で、zr含量は、10〜19
原子蚤の間(請求項8記(転)ないしは14〜18原子
嘩の間<*求項9記駒でめるように変更されていること
ができる。
さらに、とりわけ有利な性質を有する形状記憶合金は、
組成範囲が請求項1,7又は9に記載されているように
測定されることにょシ製造されることができる。従って
、この種の形状記憶合金は次の組成乞有する: Ni
48.5〜49原子% ; Ti 24〜42.5原子
優及びZr14〜IEl子優。
組成範囲が請求項1,7又は9に記載されているように
測定されることにょシ製造されることができる。従って
、この種の形状記憶合金は次の組成乞有する: Ni
48.5〜49原子% ; Ti 24〜42.5原子
優及びZr14〜IEl子優。
元素Zrに対して記載された、Ni &ひTiと一緒に
100”Oを上回る高められた変態温度含有する形状記
憶合金を形成する性/Xは、Zrに知似する元素%例え
ば殊にHfに対しても適合する。従って、本発明による
教示の範囲内で場合によってはZrはHf及びこれと類
縁の元素で代替することができる。
100”Oを上回る高められた変態温度含有する形状記
憶合金を形成する性/Xは、Zrに知似する元素%例え
ば殊にHfに対しても適合する。従って、本発明による
教示の範囲内で場合によってはZrはHf及びこれと類
縁の元素で代替することができる。
次の第1表及び第2表には、例示的に本発明による形状
記憶合金がへ8温度とともに示されている。
記憶合金がへ8温度とともに示されている。
さらに、第2表には二成分のNiTi−形状記憶合金の
例が示されてかり、この場合、As温度は予想通910
0℃を下回っている。
例が示されてかり、この場合、As温度は予想通910
0℃を下回っている。
第1表及び第2表中の実施的から、As温度は、Zr含
量が増加するのに伴い上昇することが認められ、Zrが
16原子多を超える場合には、A、温度は120°Ct
上回p% Zrが20原子噂を超える場合には、該温度
は150℃よシ高温である。
量が増加するのに伴い上昇することが認められ、Zrが
16原子多を超える場合には、A、温度は120°Ct
上回p% Zrが20原子噂を超える場合には、該温度
は150℃よシ高温である。
変態温度A5及びkfと並んで形状記憶効果の大きさ、
即ち可逆的変形tは、別のMaな特徴を示す。
即ち可逆的変形tは、別のMaな特徴を示す。
形状記憶効果がzr@tの増加とともに低下するため、
表中に記載された形状記憶合金は、前記の対向的な性質
の傾向を考慮して専ら部分的に20掠子嘩だけの値の程
度でのZr含tr有する。
表中に記載された形状記憶合金は、前記の対向的な性質
の傾向を考慮して専ら部分的に20掠子嘩だけの値の程
度でのZr含tr有する。
特許の保護が請求された組成の前合金は、炉(Knop
fofen )内で得られ、かつ真空誘4溶解炉内でア
ルゴン雰囲気下で黒鉛るつぼ中で円筒形試料に再溶解さ
れる。表中に記載された変態温度As及びkfは、熱量
測定的に試料について鋳造状態で数回の熱処理作業周期
の後に確認された。
fofen )内で得られ、かつ真空誘4溶解炉内でア
ルゴン雰囲気下で黒鉛るつぼ中で円筒形試料に再溶解さ
れる。表中に記載された変態温度As及びkfは、熱量
測定的に試料について鋳造状態で数回の熱処理作業周期
の後に確認された。
形状記憶合金の他の不変の組成において、元素ZrがH
fで代替される場合、必要に応じて2つの表中に記載さ
れたものよシ尚い変態温度A8及びAf k実現するこ
とができる。この効果は、14〜17*子嘩の値の程度
のHfの百分率を有する形状記憶合金のいずれの場合に
も生じる。
fで代替される場合、必要に応じて2つの表中に記載さ
れたものよシ尚い変態温度A8及びAf k実現するこ
とができる。この効果は、14〜17*子嘩の値の程度
のHfの百分率を有する形状記憶合金のいずれの場合に
も生じる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、100℃を超えるAs温度を有する形状記憶合金に
おいて、Ni41.5〜54原子%、Ti24〜42.
5原子%及びZr7.5〜22原子%を含有することを
特徴とする形状記憶合金。 2、さらに8.5原子%までのCuも含有する請求項1
記載の形状記憶合金。 3、Ti24〜34原子%及びZr16〜22原子%を
含有する請求項1又は2記載の形状記憶合金。 4、Ti24〜30原子%及びZr20〜22原子%を
含有する請求項1又は2記載の形状記憶合金。 5、NiとCu47〜50原子%を含有する請求項1又
は2記載の形状記憶合金。 6、NiとCu48〜49.5原子%を含有する請求項
1又は2記載の形状記憶合金。 7、NiとCu48.5〜49原子%含有する請求項1
又は2記載の形状記憶合金。 8、Zr10〜19原子%を含有する請求項1又は5か
ら7までのいずれか1項に記載の形状記憶合金。 9、Zr14〜18原子%を含有する請求項1又は5か
ら7までのいずれか1項に記載の形状記憶合金。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3926693 | 1989-08-12 | ||
DE3926693.1 | 1989-08-12 | ||
DE4006076A DE4006076C1 (ja) | 1989-08-12 | 1990-02-27 | |
DE4006076.4 | 1990-02-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0372046A true JPH0372046A (ja) | 1991-03-27 |
Family
ID=25883963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2210555A Pending JPH0372046A (ja) | 1989-08-12 | 1990-08-10 | 形状記憶合金 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5108523A (ja) |
EP (1) | EP0419789B1 (ja) |
JP (1) | JPH0372046A (ja) |
DE (2) | DE4006076C1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100915284B1 (ko) * | 2003-09-30 | 2009-09-03 | 샤이어 엘엘씨 | 과용 또는 남용을 예방하기 위한 제약 조성물 |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6165292A (en) * | 1990-12-18 | 2000-12-26 | Advanced Cardiovascular Systems, Inc. | Superelastic guiding member |
US6682608B2 (en) * | 1990-12-18 | 2004-01-27 | Advanced Cardiovascular Systems, Inc. | Superelastic guiding member |
US5419788A (en) * | 1993-12-10 | 1995-05-30 | Johnson Service Company | Extended life SMA actuator |
US5904480A (en) * | 1995-05-30 | 1999-05-18 | Ormco Corporation | Dental and orthodontic articles of reactive metals |
US6358380B1 (en) | 1999-09-22 | 2002-03-19 | Delphi Technologies, Inc. | Production of binary shape-memory alloy films by sputtering using a hot pressed target |
US6592724B1 (en) | 1999-09-22 | 2003-07-15 | Delphi Technologies, Inc. | Method for producing NiTiHf alloy films by sputtering |
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