JPS641545B2 - - Google Patents
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- JPS641545B2 JPS641545B2 JP13933182A JP13933182A JPS641545B2 JP S641545 B2 JPS641545 B2 JP S641545B2 JP 13933182 A JP13933182 A JP 13933182A JP 13933182 A JP13933182 A JP 13933182A JP S641545 B2 JPS641545 B2 JP S641545B2
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- temperature
- cold
- intermediate annealing
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- Expired
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Landscapes
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
本発明はCu―Zn―Al系形状記憶合金を工業的
に製造する方法に関するものである。 従来Cu―Zn―Al系形状記憶合金は熱回復繰返
形状記憶を有することが知られており、実験室的
に鋳塊を熱間圧延や熱間鍛造した加工材より切出
して造られているが、工業的に安定して製造する
方法は知られていない。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、従来冷間
加工が困難とされていたCu―Zn―Al系形状記憶
合金の組成を特定の範囲に限定し、更に加工条件
を制限することにより冷間加工の可能な工業的製
造方法を開発したもので、Al0.5〜2.5wt％（以下
wt％を単％と略記）とZn26〜36％を含み、残部
Cuからなる合金を550〜850℃の温度で熱間加工
した後、450〜650℃の温度で0.5〜２時間の中間
焼鈍と、加工率80％以下の冷間加工とを繰返し行
なうことを特徴とするものである。 即ち本発明は、上記組成範囲の合金を溶解鋳造
し、得られた鋳塊を550〜850℃の温度、望ましく
は600〜750℃の温度に加熱して熱間圧延又は熱間
鍛造により、直径10〜13mmの棒又は厚さ10〜13mm
の板とする。この棒又は板を450〜650℃の温度で
0.5〜２時間、望ましくは530〜580℃の温度で１
時間、中間焼鈍を行なうことにより、冷間圧延又
は冷間伸線による加工を可能とし、中間焼鈍後に
加工率80％以下の冷間加工を行ない、この中間焼
鈍と冷間加工を繰返し行なつて所望の形状に仕上
げるものである。 しかして本発明において、合金組成を上記の如
く限定したのはAl含有量が0.5％未満でも、Zn含
有量が26％未満でも、加工は容易なるも形状記憶
効果が小さいか又は全く示さないようになり、ま
たAl含有量が2.5％を越えても、Zn含有量が36％
を越えても、記憶効果は有するも上記加工が困難
となるためである。 また鋳塊の熱間加工温度を550〜850℃と限定し
たのは、850℃を越える温度では材料が軟かく、
変形態が大きすぎて取扱しずらいためであり、
550℃未満の温度では材料が硬くなり、わずかの
加工でも材料の割れを生じるためである。 また熱間加工の中間焼鈍を450〜650℃の温度で
0.5〜２時間としたのは、450℃未満の温度で0.5
時間未満の焼鈍では軟化せず、650℃を越える温
度で２時間を越える焼鈍では軟化するも結晶粒成
長を越し、材料としての各種特性を劣化させるた
めである。 更に中間焼鈍後の冷間加工率を80％以下とした
のは、上記中間焼鈍により冷間圧延や冷間伸線に
よる加工が可能となるも、80％を越えて冷間加工
を行なうと、加工の途中で板割れや断線が発生す
る恐れがあり、これが発生すると以後の冷間加工
が不可能となり、所望の形状を得ることができな
いためである。特に板厚や線径の小さいものを得
るためには、第１回目の冷間加工率を75％（断面
減少率）程度に止めて、上記中間焼鈍を行なつた
後、再び冷間加工を行なう。このようにして冷間
加工と中間焼鈍を繰返すことにより、板厚0.2〜
10mm、線径0.2〜８mmの製品を安定して製造する
ことができる。 以下、本発明を実施例について詳細に説明す
る。黒鉛ルツボを用いてCuを溶解し、湯面を木
炭で被覆した後、ZnとAlを順次添加して鋳造し、
第１表に示す組成の巾150mm、長さ200mm、厚さ25
mmの板用鋳塊と、厚さ巾ともに25mm、長さ300mm
の線棒用鋳塊を得た。この鋳塊表面を一面あたり
2.5mm面削した後、700℃の温度に加熱して熱間圧
延し、板用鋳塊については厚さ13mmに、綿棒用鋳
塊については直径12mmに加工した。 次に厚さ13mmの板について、550℃の温度で１
時間の中間焼鈍を行なつた後、冷間圧延により厚
さを4.0mmとし、この加工において板厚4.0mm以下
まで圧延を試みたが板割れが発生しその後の加工
が困難となつたため、圧延は板厚4.0mmで止め、
再び中間焼鈍（550℃×１時間）を行なつた後、
冷間圧延により厚さ１mmの板に仕上げた。また直
径12mmの棒について、580℃の温度で0.5時間の中
間焼鈍を行なつた後、冷間の溝ロール型圧延機に
より直径6.0mmに加工し、再び中間焼鈍（580℃×
0.5時間）を行なつた後、伸線機により直径2.7mm
まで加工した。この加工において2.7mm以下まで
伸線を試みたが、加工性が劣化し、断線が多発し
たため2.7mmで加工を止め、中間焼鈍（580℃×
0.5時間）を行なつてから伸線加工により、直径
1.2mmの線に仕上げた。 以上の加工において加工性の判定を行ない、そ
の結果を第１表に併記した。尚、第１表中〇印は
加工性が良好で、割れや断線等のないもの、×印
は加工性が悪く、加工の途中で割れや断線を起し
たものを示す。また仕上げた板及び線材について
形状記憶効果の有無を確認するため、第１表中No.
１〜５及びNo.７では直径1.2mmの線材を、またNo.
６及びNo.８については厚さ13mmの熱間圧延板より
厚さ５mm、巾２mm、長さ15mmに切出して試料と
し、これ等を800℃の温度で30分間加熱溶体化処
理した後、直ちに20℃の水に焼入れを行なつた。
これについて温度に対する電気抵抗の変化からマ
ルテンサイト変態点の有無を調べ、その結果を第
１表に併記した。尚、第１表中〇印は形状記憶と
しての変態点のあるもの、×印は変態点のないも
のを示す。
に製造する方法に関するものである。 従来Cu―Zn―Al系形状記憶合金は熱回復繰返
形状記憶を有することが知られており、実験室的
に鋳塊を熱間圧延や熱間鍛造した加工材より切出
して造られているが、工業的に安定して製造する
方法は知られていない。 本発明はこれに鑑み種々研究の結果、従来冷間
加工が困難とされていたCu―Zn―Al系形状記憶
合金の組成を特定の範囲に限定し、更に加工条件
を制限することにより冷間加工の可能な工業的製
造方法を開発したもので、Al0.5〜2.5wt％（以下
wt％を単％と略記）とZn26〜36％を含み、残部
Cuからなる合金を550〜850℃の温度で熱間加工
した後、450〜650℃の温度で0.5〜２時間の中間
焼鈍と、加工率80％以下の冷間加工とを繰返し行
なうことを特徴とするものである。 即ち本発明は、上記組成範囲の合金を溶解鋳造
し、得られた鋳塊を550〜850℃の温度、望ましく
は600〜750℃の温度に加熱して熱間圧延又は熱間
鍛造により、直径10〜13mmの棒又は厚さ10〜13mm
の板とする。この棒又は板を450〜650℃の温度で
0.5〜２時間、望ましくは530〜580℃の温度で１
時間、中間焼鈍を行なうことにより、冷間圧延又
は冷間伸線による加工を可能とし、中間焼鈍後に
加工率80％以下の冷間加工を行ない、この中間焼
鈍と冷間加工を繰返し行なつて所望の形状に仕上
げるものである。 しかして本発明において、合金組成を上記の如
く限定したのはAl含有量が0.5％未満でも、Zn含
有量が26％未満でも、加工は容易なるも形状記憶
効果が小さいか又は全く示さないようになり、ま
たAl含有量が2.5％を越えても、Zn含有量が36％
を越えても、記憶効果は有するも上記加工が困難
となるためである。 また鋳塊の熱間加工温度を550〜850℃と限定し
たのは、850℃を越える温度では材料が軟かく、
変形態が大きすぎて取扱しずらいためであり、
550℃未満の温度では材料が硬くなり、わずかの
加工でも材料の割れを生じるためである。 また熱間加工の中間焼鈍を450〜650℃の温度で
0.5〜２時間としたのは、450℃未満の温度で0.5
時間未満の焼鈍では軟化せず、650℃を越える温
度で２時間を越える焼鈍では軟化するも結晶粒成
長を越し、材料としての各種特性を劣化させるた
めである。 更に中間焼鈍後の冷間加工率を80％以下とした
のは、上記中間焼鈍により冷間圧延や冷間伸線に
よる加工が可能となるも、80％を越えて冷間加工
を行なうと、加工の途中で板割れや断線が発生す
る恐れがあり、これが発生すると以後の冷間加工
が不可能となり、所望の形状を得ることができな
いためである。特に板厚や線径の小さいものを得
るためには、第１回目の冷間加工率を75％（断面
減少率）程度に止めて、上記中間焼鈍を行なつた
後、再び冷間加工を行なう。このようにして冷間
加工と中間焼鈍を繰返すことにより、板厚0.2〜
10mm、線径0.2〜８mmの製品を安定して製造する
ことができる。 以下、本発明を実施例について詳細に説明す
る。黒鉛ルツボを用いてCuを溶解し、湯面を木
炭で被覆した後、ZnとAlを順次添加して鋳造し、
第１表に示す組成の巾150mm、長さ200mm、厚さ25
mmの板用鋳塊と、厚さ巾ともに25mm、長さ300mm
の線棒用鋳塊を得た。この鋳塊表面を一面あたり
2.5mm面削した後、700℃の温度に加熱して熱間圧
延し、板用鋳塊については厚さ13mmに、綿棒用鋳
塊については直径12mmに加工した。 次に厚さ13mmの板について、550℃の温度で１
時間の中間焼鈍を行なつた後、冷間圧延により厚
さを4.0mmとし、この加工において板厚4.0mm以下
まで圧延を試みたが板割れが発生しその後の加工
が困難となつたため、圧延は板厚4.0mmで止め、
再び中間焼鈍（550℃×１時間）を行なつた後、
冷間圧延により厚さ１mmの板に仕上げた。また直
径12mmの棒について、580℃の温度で0.5時間の中
間焼鈍を行なつた後、冷間の溝ロール型圧延機に
より直径6.0mmに加工し、再び中間焼鈍（580℃×
0.5時間）を行なつた後、伸線機により直径2.7mm
まで加工した。この加工において2.7mm以下まで
伸線を試みたが、加工性が劣化し、断線が多発し
たため2.7mmで加工を止め、中間焼鈍（580℃×
0.5時間）を行なつてから伸線加工により、直径
1.2mmの線に仕上げた。 以上の加工において加工性の判定を行ない、そ
の結果を第１表に併記した。尚、第１表中〇印は
加工性が良好で、割れや断線等のないもの、×印
は加工性が悪く、加工の途中で割れや断線を起し
たものを示す。また仕上げた板及び線材について
形状記憶効果の有無を確認するため、第１表中No.
１〜５及びNo.７では直径1.2mmの線材を、またNo.
６及びNo.８については厚さ13mmの熱間圧延板より
厚さ５mm、巾２mm、長さ15mmに切出して試料と
し、これ等を800℃の温度で30分間加熱溶体化処
理した後、直ちに20℃の水に焼入れを行なつた。
これについて温度に対する電気抵抗の変化からマ
ルテンサイト変態点の有無を調べ、その結果を第
１表に併記した。尚、第１表中〇印は形状記憶と
しての変態点のあるもの、×印は変態点のないも
のを示す。
【表】
第１表から明らかなように本発明合金は熱間加
圧後、中間焼鈍を行なうことにより、その後の冷
間加工が可能となり、形状記憶効果を有すること
が判る。 これに対し、Zn含有量の少ない比較方法No.５
とAl含有量の少ない比較合金No.７では冷間加工
が可能なるも形状記憶効果がなく、またZn含有
量の多い比較方法（No.６）とAl含有量の多い比
較方法（No.８）では形状記憶効果を有するも、冷
間加工が困難であることが判る。 特に比較方法No.６及びNo.８は冷間圧延の途中で
割れを起し、伸線の途中で断線を起し、その後の
冷間加工が非常に困難であつた。 このように本発明によれば、従来冷間加工が困
難とされていたCu―Zn―Al系形状記憶合金の冷
間加工が可能となり、該合金を工業的に安定して
製造することができるもので、工業上顕著な効果
を奏するものである。
圧後、中間焼鈍を行なうことにより、その後の冷
間加工が可能となり、形状記憶効果を有すること
が判る。 これに対し、Zn含有量の少ない比較方法No.５
とAl含有量の少ない比較合金No.７では冷間加工
が可能なるも形状記憶効果がなく、またZn含有
量の多い比較方法（No.６）とAl含有量の多い比
較方法（No.８）では形状記憶効果を有するも、冷
間加工が困難であることが判る。 特に比較方法No.６及びNo.８は冷間圧延の途中で
割れを起し、伸線の途中で断線を起し、その後の
冷間加工が非常に困難であつた。 このように本発明によれば、従来冷間加工が困
難とされていたCu―Zn―Al系形状記憶合金の冷
間加工が可能となり、該合金を工業的に安定して
製造することができるもので、工業上顕著な効果
を奏するものである。
Claims (1)
- １ Al0.5〜2.5wt％とZn26〜36wt％を含み、残
部Cuからなる合金を550〜850℃の温度で熱間加
工した後、450〜650℃の温度で0.5〜２時間の中
間焼鈍と、加工率80％以下の冷間加工とを繰返し
行なうことを特徴とするCu―Zn―Al系形状記憶
合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13933182A JPS5931856A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系形状記憶合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13933182A JPS5931856A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系形状記憶合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5931856A JPS5931856A (ja) | 1984-02-21 |
| JPS641545B2 true JPS641545B2 (ja) | 1989-01-11 |
Family
ID=15242823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13933182A Granted JPS5931856A (ja) | 1982-08-11 | 1982-08-11 | Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系形状記憶合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931856A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100432276C (zh) * | 2007-05-16 | 2008-11-12 | 镇江忆诺唯记忆合金有限公司 | 一种铜锌铝形状记忆合金坯料的加工方法 |
| CN102400008A (zh) * | 2011-08-03 | 2012-04-04 | 界首市枫慧金属有限公司 | 高性能铜基形状记忆合金材料 |
-
1982
- 1982-08-11 JP JP13933182A patent/JPS5931856A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5931856A (ja) | 1984-02-21 |
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