JPS6043472A - 形状記憶鋼 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は加工性に優れた形状記ＯＪ性をイアする銅に関
する。

〔発ＩＪＩＯ技１１Ｊ的庁景とその問題点〕杉状記１麗
ａ金は通常の金属と異なり、弾性限度を越え、見掛けの
塑性変形か加えられても、加熱や冷却をすることによシ
、元の形状に戻ろうとする、いわゆる形状記憶性を肩す
る合金のことでちる。従来形状記憶性を示す合金として
はＩＩＩ　ｉ　Ｎ　ｉ。

ＴＩ　−ＮＮ　−Ｏｎ　などのＴｉ合金、０ｕ−Ｚｎ、
　０ｕ−Ｚｎ　−Ｘ　（Ｘ　：　Ｓｔ、　Ｓｎ、　ＡＡ
！、　Ｇａ）、　Ｏｕ　−Ａｄ−Ｎｉ、　０ｕ−８ｎな
どのＯｕ金合金Ａｕ−０ｄなどのＡ、ｕ合金などが知ら
れている。しかし、これらの合金はＴｉ合金やＯｕ金合
金一部を除き、そのほとんどが単結晶体でないと、その
効果が顕著ではない。ところで、Ｔｉ−Ｎｉ合金は、そ
の形状記憶特性ＶＣ優れる反面、加工性、組成の調整が
姐しく、高置の加工技術、溶解技術が必要となり、素材
の価格とあいまって合金の価格を高くしている。素材価
格の点ではＦｅ合金が不利であるが、現在知られている
Ｆｅ基形状記憶合金はＦｅ−Ｍｎ合金など数種に限られ
ている。しかし、これらのＦｅ合金もＦｅ　−Ｍｎ合金
に代表すれるようＶこ、加工性が極めて悪（八うえ、耐
食性銖二も劣名ため、実用化には到っていない。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点に鑑み、従来の欠点であった加工
性を改嵜した、形状記・１．ｉ！性を有するＦｅＦｅ−
０ｒ−Ｎｉ−系合金に関するものでちる。

〔発明の概要〕

本発明は重量パーセントで０．１−以下の０１１−以下
の８ｉ　、　１０〜２０　’４の０ｒ１２〜８．５％の
Ｎｉ。

２〜３０％のＭｎ、残部が実質的にＦ’ｅからなる鋼に
おいて、％Ｎｉと％へ４ｎの合計が８チ以上で、かっ］
、、３Ｘ（％Ｎｉ）と０．３　Ｘ　（％Ｍｎ）の合計が
１１．７　％以下でおる加工性に優れた形状記憶性を有
する鋼でおる０ 以下各組成の限定理由を述べる。

Ｃ：Ｃは形状記憶性を利用する部材の強度を要する場合
に必要であるが過剰の添加は加工性を害することから上
限を０．１　％とし７ｃｏ加工性の点からは０．０５　
％以下とすることが望ましい。

Ｏｒ　：　Ｏｒは鋼の耐食性を得るために必要であると
同時に、Ｎｉ、Ｍｎとあいまって形状記憶性を得るため
に１０チ以上の冷力ｌが必要であるが、過剰に添加する
と形状記憶性が得られないために上限を２０チとした。

耐食性および形状記憶性を鑑案すると１１〜１５チが望
ましく、さらには約１３チとすることが望ましい。

Ｓｉ　：　Ｓ！は鋼の溶製時に脱酸剤として、また鋼の
湯流れ性を良くするために必要であるが、過剰に添加す
ると脆化しやすくすることから上限を１％としだ。

Ｎｉ　：　Ｎｉは耐食性を向上させるとともにＭｎ、Ｏ
ｒとおいまって形状記憶性を得、また加工性を良くする
ためＶＣ２’％Ｃ２Ｏ４加が必要であるが、過剰の添加
は形状記憶性を無くすことから上限を８．５％とした。

加工性、形状記１．は性を産業すると３〜７チとするこ
とが望ましく、さらには４〜６．５　％とすることが望
゛ましい。

Ｍｎ　：　Ｍｎは本発明に特に重要な元素で、Ｎｉ、Ｏ
ｒとあいまって加工性、形状記憶性を良好にするため、
２％以上の添加が必要であるが、過剰の添加は形状記１
．す性の効果を小さくシ、加工性を害することから上限
を３０％とした。加工性、形状記憶性の観点からは３〜
２５優とすることが望ましく、さらには３，５〜１５チ
とすることが望ましい０ 本発明鋼は良好な加工性、形状記憶性を得るために重量
％で（％Ｎｉ）と（チＭｎ）の合計が８％以上で、かツ
１．３Ｘ（％Ｎｉ）と０．３　Ｘ　（％Ｍｎ）の合計が
１１．７チ以下でなければならない。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明鋼は、加工性が良好なうえ、形状記
憶性を示す組成範囲が広いことから、加工や鋼の溶製に
高低な技術を要せず、例えば圧延、鍛造、切削、研削、
スウエージ、引抜きなどの通常の加工や、電気炉、高周
波炉、重油炉などの通常の炉によシ溶製することができ
る。

さらに、通常の上記技術に加え、多結晶体で形状記憶性
が得られることから、例えば安価なパイプ継手や、クリ
ップ、締めつけビン、締めつけリンク、各種スイッチな
どに用いることができる。

〔発明の実施例〕

高周波真窒誘等溶解炉によシ、表１に示す実施例ｒＴｉ
ｑ　ｌ　ｏ　＋！！と比較例鋼７種を約２　ｋｇ浴製し
た後、１１００’（ｊ２時間の熱処理を施し炉冷した。

次いで各ｍｆＩｌｉについて、５總角、長さ１００ｎの
角棒を切り出し、溝ロールによる圧延で冷間加工を行な
い、加工性を調べた。この結果、実施例１〜７の鋼およ
び比較例の４〜７は焼戻しすることなく断面積で８０チ
以上の冷間加工率を得たが、比種例１は２０チの冷間加
工率で割れを生じた。また比較例２゜３は冷間加工率５
５％でき裂を発生した。さらＶこ冷間加工の良好な実施
例１〜７および比較例２〜７について焼戻しを加えなが
ら圧延して直径１朋の線材を得ガスバーナにより真直ぐ
な形状を記憶させ、水冷した後室温で１５度曲げた。そ
の後ガスバーナで加熱したところ実施例１〜７は７〜ｌ
Ｏ＋ａ：形状回復し、回復率４５〜６５％を得たが比較
例２〜７は変化がなく形状記憶性を示さなかった。゛ま
だ比較例１の鋼を直径１　ｍｍ長さ５０１傷の棒に切り
出し、同様の実験を行なったとごろ、１１度の回復を得
た。

しかし上述したようにこの材料は力０１性が極めて悪い
。

以上説明した如く本発明の鋼は加工性に優れ、形状記憶
性を有する組成の範囲が広いことから通常の加工、溶解
技術で形状記憶性を有することから工業上すこぶる有用
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量バーセントで０．１　％以下の０，１％以下の５１
   　Ｎ　１０〜２０　％のＯｒ％’〜ｓ、ｌのＮｉ、２〜
   ３０襲のへ４ｎ１残部が実質的にＰａから成る＠におい
   て、ＮｉとＭｎの合計が８チ以上で、かつ１．３×（％
   Ｎｉ）　ト０．３　Ｘ　（％Ｍｎ）　（Ｄ合計が１１．
   ７％以下−ｃ−６る事を特徴とする形状記憶鋼。