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    公开号:WO1985002865A1
    申请号:PCT/JP1984/000612
    申请日:1984-12-24
    公开日:1985-07-04
    发明作者:Kazuhiko Tabei
    申请人:Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha；
    IPC主号:C22C9-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 〔 発明の名称 〕
    [0003] C i 系形状記憶合金
    [0004] 〔 技術分野 〕
    [0005] この発明は、 すぐれた形状記億特性を有し、 特に耐粒界割れ 性および熱サイ クル耐久性のすぐれた Cu 系形状記憶合金に関 するものである。
    [0006] C 背景技術 〕
    [0007] 一般に、 形状記憶合金における形状記憶効果は、 高温の^相 から低温の熱彈性型マルテンサイ ト相への相変化に起因するも のであ 、 これには温度変化によって一方向（非可逆的）に、 あるいは可逆的に形状が変化する現象がぁ 、 前者の一方向現 象 ¾利用した適用分野と しては、 例えばコネクタや力ップリ ン グなどの接合部品があ 、 また後者の可逆的瑰象を利用した適 用分野には、 窓開閉器、 感熱 ί乍動スプリ ンク ラー、 感熱作動安 全スィ ッチ、 およびヒー トエンジン どの熱駆動装盧がある。
    [0008] さらに、 形状記憶合金には、 .数 〜 1 0数 の歪を加えても 応力を除去すると元に戻る超弾性 ¾果があることから、 メガネ フレームや真空シール用パツキングなどとしても用いられ、 さ らに、 また防振効果をもつことから、 歯車などの防振防音を必 要とされる各種機械部品の^造にも用いられている。
    [0009] 従来、 多数の形状記憶合金が提案され、 何種類かのものが実 用に供されているが、 この中でも、 Z n : 1 0〜 3 5 7。、 A 0： 1〜 1 2 %を含有し、 残 が C uと不可避不純物からなる組成 (以上重量％、 以下％は重量 を示す）を有する C 11系形状記 憶合金は、 すぐれた形状記憶特性 ¾もつことから、 注目されて いる合金の 1つである。
    [0010] しかし、 上記の従来 C u - 2 n- A 形状記憶合金は、 すぐ れた形状記憶特性 ¾もつものの、 変位を拘束した 、 負荷 ¾か けた] して内部応力を発生させた場合、 比較的低い内部応力で 粒界割れを起すばか] で く、 熱サイクル ¾かけると、 マルテ ンサイ ト相と / 相間の可逆変態挙動が変化してしまい形状回復 量が滅少する、 すなわち熱サイクル耐久性が低下するなどの問 趙点 ¾もつものであった。
    [0011] I：発明の開示 〕
    [0012] そこで、 本発明者は、 上記の従来 C u - Z n - A 形状記憶 合金に着目し、 これのもつすぐれた形状記憶特性 ¾損なうこと ¾く、 これにすぐれた耐粒界割れ性と熱サイクル耐久性 ¾付与 すべく研究 ¾行るった結果、 合金の組成を、
    [0013] ： 1 5〜3 5 %、
    [0014] A ： 3.2〜 1 0 。、
    [0015] S i ： 0.0 1〜： L %、
    [0016] を含有し、 さらに、
    [0017] Ti ： 0· 0 1〜 2 0、
    [0018] Cr : 0.0 1〜； 1%、
    [0019] Mn ： 0.0 1〜 8 。、
    [0020] Co ： 0.0 1〜 、
    [0021] N i ： 0.0 1〜 4 %、
    [0022] のうちの 1植または 2種以上 ¾含有し、 残 が Cu と不可避不 純物からなる組成で構成すると、 この Cu 系合金は、 素地中に Siと、 Ti、 Cr、 Mn、 Co、 および Niのうちの 1種または 2 種以上と ¾主体とした金属間化合物が微細均一に分散晶出した 組緣¾もったものにな 、 この微細に分散した金属間化合物は， 熱的に安定で、 踌造後に熱間および冷間加工や熱処理を施して " も素地中にそのままの状態で存在し、 この金属間化合物の存在 によって形状記憶特性が損なわれることなく、 耐粒界割れ性お よび熱サイクル耐久性が著しく向上するようにな] 、 しかも合 金成分としての Z nおよび A によってすぐれた形状記憶特性 が確保されるという知見 ¾得たのである。
    [0023] この発明は、 上記知見にもとづいてなされたものであって、 以下に成分組成を上記の通 に限定した理由 ¾説明する。
    [0024] (a) Zn および A
    [0025] Z riおよび A 成分は形状記憶効果を発現させるための成分 であ] 、 したがってその含有量がそれぞれ Z n： 1 5 %未満お よび A ： 3.2 未満では所望の形状記憶効果 ¾確保すること ができず、 さらに A 成分にはマルテンサイ ト変態温度 ¾調整 し、 かつ脱亜鉛 ¾防止する ί乍用があるので、 この点からも 3.2 %以上の含有が必要であ 、 一方その含有量がそれぞれ Zn ： 35%および A ： 1 0%¾越えると、 脆化傾向が現われるよ うになることから、 その含有量を、 それぞれ Z n ： 1 5〜3 5 ° 、 A e ： 3.2〜： l 0 %と定めた。
    [0026] (b) Siと、 Ti、 Cr、 n» Co、および Ni
    [0027] 上記の通 、 S iと、 Ti、 Cr、 n¼ Co、および Niは、 結 合して Siと、 Ti¼ Cr、 Mn、 Co、 および Ni のうちの 1種ま たは 2種以上とを主体とする金属間化合物を形成し、 この金属 間化合物が素地中に微細にして均一に分散晶出することによつ て、 合金はすぐれた耐粒界割れ性と熱サイクル耐久性 ¾もつよ うになるが、 これらの成分の含有量が、 それぞれ 0. 0 1 %未満 では前記金属間化合物の晶出量が少るすぎて前記特性に所望の 向上効果が得られず、 一方その含有量が、 それぞれ S i ： 1 %、 T i ： 2 %、 C r ： 1 %、 M n ： 8 %、 C o ： 2 %、 および Ni 4 % ¾越えると、 前記金属間化合物の晶出量が多くな すぎて 延性が低下するように ることから、 その含有童 ¾、 それぞれ S i ： 0. 0 1〜； I %、 T i ： 0. 0 1〜 、 C r ： 0. 0 1〜 1 ψο % Μ η ： 0. 0 1〜 8 %、 C o : 0. 0 1〜 2 %、 および N i ： 0. 0 1〜 4 。と定めた。
    [0028] また、 これら金属間化合物量が多いと、 形状回復歪がやや小 さくなる傾向があるので、 S i量は形状回復童が重視される場 合 0. 0 1〜 0. 3 5 &の範囲が望ましく 延性が最重視される場合 0. 3〜： L. 0 %の範囲が望ましい。
    [0029] 〔 図面の簡単な説明 〕
    [0030] 第 1図は耐粒界割れ性試験で用いた変形拘束治具の使用状態 ¾示す斜視図である。
    [0031] 〔 実施例 〕
    [0032] つぎに、 この発明の C u系形状記憶合金 ¾実施例にょ 具体 的に説明する。
    [0033] 高周波誘導加熱炉¾用い、 それぞれ第 1表に示される成分組 成 ¾もった本発明 C u合金 1〜2 2および従来 C u合金 1、 2 の溶湯 ¾溶製し、 インゴッ ト に踌造した後、 通常の熱間および 冷間加工によ 厚さ： 1籠の板材と、 直径： 3 am øの線材に加 ェし、 前記板材を用いて耐粒界割れ試験を行ない、 また前記線 材¾用いて熱サイクル耐久性試験 ¾行 った。
    [0034] 耐粒界割れ試験は、 上記板材から幅： 5 nmの試片を切出し、 この試片に、 それぞれ 5 8 0〜8 5 0 °Cの範囲内の所定温度に 1時間保持後、 水冷の条件で 化熱処理 ¾施した後、 第 1図に 斜視図で示される形状 ¾有し、 かつ曲率半径 Rがそれぞれ 5. 0 雌、 2 5腿、 および 1 6雌の 3種類の変形拘束治具 T T 2¾ 用い、 これらの治具 Τ 1 ¾ Τ 2間に前記試片 S ¾、 マルテンサイ ト相組黩とした状態ではさんで変形させ、 この状態で M s点 ( マルテ ンサイ ト変態開始温度） + 4 0 "Cの温度に加熱して内 部応力を発生させた後、 M s点- 2 0 UCの温度に冷却し、 これ を 1サイクルとして、 この熱サイクル ¾ 1 0回繰 返し施すこ とによって行るい、 試験後、 実体顕微鏡によ 粒界割れの有無 ¾観察することによって耐粒界割れ性 評価した。 この結果 ¾ 第 1表に示した。 なお、 評価は、 粒界割れの い場合 ¾〇印で、 粒界割れの発生のあった場合 ¾ X印で行なった。
    [0035] また、 熱サイ クル耐久性試験は、 上記線材から治具 ¾用いて、 コィル平均径： 1 5 龍 、 巻数： 8、 ピッチ ： 5· 5 丽の寸法 ¾ もったコィルスプリ ングを、 5 5 0 の成形温度で熱間成形し、 このコィルスプリ ングに、 それぞれ 5 8 0〜 8 5 0ての範囲内 の所定温度に 1時間保持後、 水冷の条件で 化熱処理 ¾施した 後、 これにト レーニング法によ 可逆的記憶処理 ¾施し、 引続 いて無負荷状態で、 A f ( 相変態終了温度） + 2 (TCの温度に 加熱後、 M f ( マルテ ンサイ ト変態終了温度）- 2 0 の温度に 冷却 1サイ クルとし、 この熱サイ クルを 5 0 0 0回繰] 返し 施すことによって行ない、 試験前のコ ィ ルスプリングの総変位 量 ¾ 1 0 0 %とし、 これに対する試験後のコィルスプリングの 総変位量の割合をもって熱サイクル耐久性を評価した。 この試 験結果も第 1表に示した。 '―
    [0036] 変形拘束治具の
    [0037] Z n Si Ti 試験後の総変位量
    [0038] Cr Mn Co Ni 曲率半径
    [0039] 別 Cu
    [0040] の試験前の総変位
    [0041] 50賺 5MM 1り観 量に対する割合（％)
    [0042] 30.1 3.6 0.30 0.61 - - - 一 〇 〇 〇 90 本 2 25.5 4.2 0.41 0.77 - - - - 〇 〇 〇 91
    [0043] 3 20.6 6.0 0.33 0.69 - - 一 - 残 〇 〇 〇 90
    [0044] 4 15.3 8.3 0.52 1.01 - - - - 〇 〇 〇 93
    [0045] 5 20.6 5.8 0.01 0.03 - - 一 - 残 〇 X X 89
    [0046] 明 6 20.5 6.0 0.92 1.81 - - 一 - 残 〇 〇 〇 92
    [0047] 7 20.4 5.9 0.04 - 0.02 - - - 残 〇 〇 X 89
    [0048] Cu
    [0049] 8 20.2 5.7 0.80 一 0.81 ― - 〇 〇 〇 92
    [0050] 9 20.6 5.9 0.03 00 Λ 〇 X X 90
    [0051] 合
    [0052] 10 19.5 5.2 0.55 2.15 〇 〇 〇 92
    [0053] 18.8 3.5 0.98 7.80 〇 〇 〇 90
    [0054] 2 20.4 6.0 0.04 0.03 〇 〇 X 90
    [0055] 3 20.2 6.1 0.08 1.90 〇 〇 〇 94 第 1 表の
    [0056] 成 分 組 成 ) 耐粒界割れ性 、熱サイクル耐久 里
    [0057] A rt 変形拘束治具の 試験後の総変位量
    [0058] Zn A S i T i C r n Co J 1 し U 曲率半径
    [0059] の試験前の総変位 別 50mm 25ffini 16ίΙΜ 量に対する割合 (7
    [0060] 14 20.5 6,0 0.04 一 一 - 一 0.04 残 〇 〇 〇 88
    [0061] 1 5 20.5 6.1 0.50 ―
    [0062] 本 - 一 - 0.93 残 o o o 91
    [0063] 16 20.4 6.0 0.91
    [0064] 発 - - - 3.82 残 〇 〇 〇 94
    [0065] 17 20.3 5.9 050 0.41 0.64 残 〇 〇 〇 87 明
    [0066] Q 1 Q 0
    [0067] 18 20.4 5.9 0.92 0.04 1 〇 〇 〇
    [0068] Cu
    [0069] 19 20.0 6.0 0.94 4.36 0.84 1.64 残 〇 〇 〇 90 合
    [0070] 20 20.2 5.9 0.48 0.64 0.29 1.10 残 〇 〇 〇 88 金
    [0071] 21 19.5 5.9 0.63 0,13 0.24 3.21 1.32 残 〇 〇 〇 93
    [0072] 22 20.5 6.0 0.50 0.43 0.32 0.10 0.62 残 〇 〇 〇 90
    [0073] 従合 1 20.6 6.1 残 X X X 77 来金
    [0074] X X X 75
    [0075] Cu 2 26.0 4.3 残 第 1表の 2
    [0076] 第 1表に示される結果から、 本発明 Cu合金 1〜 22は、 い ずれも従来 Cu 合金 1、 2に比してすぐれた耐粒界割れ性およ び熱サイクル耐久性をもつことが明らかである。
    [0077] 上述のように、 この発明 0CU 系形状記憶合金は、 特に素地 中に微細均一に分散晶出した Si と、 Ti、 Cr、 Mn、 Co、およ び Ni のうちの 1種または 2種以上とを主体とした金属間化合 物によって、 すぐれた耐粒界割れ性と熱サイクル耐久性が確保 され、 また合金成分と して含有する Znおよび A によって、 すぐれた形状記憶特性が確保されるのである。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    (1) Ζπ: 1 5〜 3 5 %、
    3.2〜 1 0 ¾、
    Si： 0.0 1〜 1 ο
    - を含有し、 さらに、
    Ti： 0.0 1〜 2 °、
    Cr： 0.0 1〜： 17。、
    Mn: 0.0 1〜8 ¾、
    Co： 0.0 1〜 、
    Ni： 0.0 1〜4 、
    のうちの 1種または 2棰以上 ¾含有し、 残 が Cu と不可避 不純吻から る組成 （以上盧量 ）、 並びに素地中に Si と、 Ti、 Cr, Mn, Co、および! !ii のうちの 1種または 2種以上 と ¾主体とした金属間化合物が均一微細に分散した組纖¾有 すること ¾特徵とする耐粒界割れ性および熱サイ クル耐久性 のすぐれた Cu系形状記憶合金。
    (2) 該 Si 含有量が 0.0 1〜 0.3%である、 請求の範囲第 1項 記載の Cu 系形状記憶合金。
    (3) 該 Si 含有量が 0.3〜： L.0%である、 請求の範囲第 1項記 載の Cu系形状記憶合金。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3490606T|1986-01-09|
    JPS626738B2|1987-02-13|
    GB8520882D0|1985-09-25|
    US4750953A|1988-06-14|
    GB2162541A|1986-02-05|
    GB2162541B|1987-02-11|
    JPS60138032A|1985-07-22|
    DE3490606C2|1989-04-27|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    JPS51125623A|1974-07-05|1976-11-02|Oosakashi|Process for porducing and using beta-plus type electronic compound alloy and fe base solid solution alloy with memory|
    JPS51126323A|1975-02-18|1976-11-04|Raychem Corp|Articles able to heat recovery and making method of them|US5026441A|1989-09-19|1991-06-25|Korea Advanced Institute Of Science & Technology|High strengths copper base shape memory alloy and its manufacturing process|CA906786A|1969-02-24|1972-08-08|Fetz Erich|Alloys|
    US3773504A|1970-12-28|1973-11-20|I Niimi|Copper base alloy having wear resistance at high temperatures|
    JPS5933181B2|1979-08-14|1984-08-14|Mitsubishi Metal Corp||
    US4249942A|1979-09-11|1981-02-10|Olin Corporation|Copper base alloy containing manganese and cobalt|
    US4242132A|1979-09-11|1980-12-30|Olin Corporation|Copper base alloy containing manganese and nickle|
    JPS586952A|1981-07-06|1983-01-14|Seiko Epson Corp|Parts for watch|
    JPH0437149B2|1982-04-16|1992-06-18|Sumitomo Electric Industries||
    JPS593835A|1982-06-28|1984-01-10|Sumitomo Electric Industries|Temperature responsive element|
    JPS6045696B2|1982-07-26|1985-10-11|Mitsubishi Metal Corp||
    JPH036212B2|1983-09-08|1991-01-29|Furukawa Electric Co Ltd||
    JPS626735B2|1983-10-03|1987-02-13|Mitsubishi Metal Corp||JPH0241573B2|1986-09-08|1990-09-18|||
    KR910009871B1|1987-03-24|1991-12-03|후지무라 세이사이|Cu계 합금제 변속기용 동기링|
    IT1214388B|1987-12-23|1990-01-10|Lmi Spa|Lega metallica a base di rame per l ottenimento di ottoni beta all alluminio contenente additivi affi nanti del grano|
    JPH0565570B2|1990-04-20|1993-09-20|Puungusan Corp||
    CN1058531C|1997-05-08|2000-11-15|华南理工大学|β黄铜形状记忆合金及其制备方法|
    US6346132B1|1997-09-18|2002-02-12|Daimlerchrysler Ag|High-strength, high-damping metal material and method of making the same|
    US6328822B1|1998-06-26|2001-12-11|Kiyohito Ishida|Functionally graded alloy, use thereof and method for producing same|
    JP3300684B2|1999-07-08|2002-07-08|石井芳一|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|
    US6977017B2|2001-10-25|2005-12-20|Council Of Scientific & Industrial Research|Cu-ZN-A1 shape memory alloy with low martensitic temperature and a process for its manufacture|
    CN102859015B|2010-05-21|2015-03-04|奥依列斯工业株式会社|滑动部件用高强度黄铜合金及滑动部件|
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    1985-07-04| AK| Designated states|Designated state(s): DE GB US |
    1986-01-09| RET| De translation (de og part 6b)|Ref document number: 3490606 Country of ref document: DE Date of ref document: 19860109 |
    1986-01-09| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 3490606 Country of ref document: DE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP58244094A|JPS626738B2|1983-12-26|1983-12-26||
    JP58/244094||1983-12-26||GB08520882A| GB2162541B|1983-12-26|1984-12-24|Shape-memory alloy based on copper|
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