[發明專利]Ti-Ni系合金、使用了該Ti-Ni系合金的線材、電動執行器和溫度傳感器以及Ti-Ni系合金材料的制造方法

在審

• 申請號: 201880019318.0
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN110431246A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 喜瀨純男;山下史祥;藤井美里;稻邑朋也;細田秀樹;篠原百合;田原正樹;森繁亮太;齋藤圭介
• 申請（專利權）人: 古河科技材料株式會社;國立大學法人東京工業大學;古河電氣工業株式會社
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22F1/18;G01K5/48;C22F1/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王博;褚瑤楊

【課題】提供一種熱循環特性優異、實用性高的Ti?Ni系合金；使用了該Ti?Ni系合金的線材、電動執行器和溫度傳感器以及Ti?Ni系合金材料的制造方法。【解決手段】一種Ti?Ni系合金，其中，馬氏體相的慣習面變體彼此的結合面亦即界面I的扭轉角小于1.00°；使用了該Ti?Ni系合金的線材、電動執行器和溫度傳感器以及Ti?Ni系合金材料的制造方法。

技術領域

本發明涉及Ti-Ni系合金、使用了該Ti-Ni系合金的線材、電動執行器和溫度傳感器以及Ti-Ni系合金材料的制造方法。

背景技術

形狀記憶合金·超彈性合金隨著熱彈性型馬氏體相變的逆相變而顯示出顯著的形狀記憶效果和超彈性特性，在生活環境溫度附近具有優異的功能，因而在各種領域中被實用化。其中，作為實用化的形狀記憶合金·超彈性合金的代表性材料，有Ti-Ni系合金。Ti-Ni系合金體系的形狀記憶合金·超彈性合金(下文中將它們一并簡稱為Ti-Ni系合金)在反復變形中的耐久性、耐蝕性等方面比其他形狀記憶合金·超彈性合金材料更優異，也可以說因該優異的特性而能夠實用化。

因此，也積極地研究了Ti-Ni系合金，例如，作為能夠在高溫下使用的合金，提出了Ti-Ni-Hf系合金、Ti-Ni-Zr系合金(參見專利文獻1、2)。

另一方面，近年來在所有領域中要求耐久性更高的材料，關于形狀記憶合金·超彈性合金也要求進一步提高特性，例如，還著眼于熱循環特性的提高而進行了研究(參見非專利文獻1)。其中，期望提高對于反復熱變形的耐久性，但在Ti-Ni系形狀記憶合金·超彈性合金的反復變形中用于提高基值的手段的開發尚不充分。

非專利文獻2中報道了關于Ti-Ni系合金的慣習面、HPV的結合面、HPVC的形態等母相與馬氏體相的晶體結構及其整合性的詳細調查結果。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平5-195124號公報

專利文獻2：日本特開2001-107164號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Nature Vol.502,85-88(2013年10月3日)

非專利文獻2：Philosophical Magazine Vol.92,No.17,2247-2263(2012年6月11日)

發明內容

發明所要解決的課題

專利文獻1、2中記載的Ti-Ni-Hf系合金、Ti-Ni-Zr系合金能夠在高溫下使用。專利文獻1、2均被認為是假定了作為溫度傳感器或執行器利用的發明，但并沒有關于熱循環特性的劣化的記載，利用差示掃描型量熱測定(Differential scanning calorimetry：下文中稱為DSC)的相變溫度的評價僅為1次測定。因此，可知在當時的技術下尚未想到熱循環特性的提高。專利文獻1、2中發明的合金的熱循環特性差，在幾次熱循環試驗中相變溫度大幅降低。

非專利文獻1中，通過著眼于熱循環特性的提高而發現了作為新合金體系的Au-Cu-Zn系合金。該合金體系通過滿足輔因子條件(Cofactor Condition)而成為各界面的整合性完美的合金體系。因此，不存在熱循環試驗中的位錯累積，得到了優異的熱循環特性。但是，Au-Cu-Zn系合金是在原料價格、加工性、使用溫度等所有方面難以實用化的合金體系。