[发明专利]铜合金及其制造方法

说明书

本说明书中公开的铜合金的基本合金组成为Cu_100‑(x+y)Sn_xAl_y(其中，满足8≦x≦12、8≦y≦9)，其以固溶有Al的βCuSn相为主相，该βCuSn相通过热处理或加工而进行马氏体相变。此外，本说明书中公开的铜合金的制造方法是通过热处理或加工而进行马氏体相变的铜合金的制造方法，其至少包含铸造工序和均质化工序中的铸造工序，所述铸造工序为将含有Cu、Sn和Al且基本合金组成为Cu_100‑(x+y)Sn_xAl_y(其中，满足8≦x≦12、8≦y≦9)的原料进行熔化铸造而得到铸造材料的工序，所述均质化工序为将铸造材料在βCuSn相的温度区域内进行均质化处理而得到均质化材料的工序。

技术领域

本说明书中公开的发明涉及铜合金及其制造方法。

背景技术

以往，作为铜合金，提出了具有形状记忆特性的铜合金(例如，参照非专利文献1、2等)。作为这样的铜合金，可举出Cu-Zn系合金、Cu-Al系合金、Cu-Sn系合金等。这些铜系记忆合金都具有在高温下稳定的被称为β相(具有与bcc关联的晶体结构的相)的母相，该母相中，合金元素有序排列。如果对该β相进行急冷，使其以准稳定的状态达到常温附近并进一步冷却，则会产生马氏体相变，晶体结构瞬间发生变化。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：纤维机械学会志，42(1989)，587

非专利文献2：金属学会会报，19(1980)，323

发明内容

发明所要解决的课题

这些铜合金中，Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Al-Mn系铜合金在原料价格方面是廉价而有利的，但恢复率不如作为一般的形状记忆合金的Ni-Ti合金那么高。但对于该Ni-Ti合金而言，虽然显示优异的SME特性，即高恢复率，但由于含有大量Ti因而价格高，此外其导热性和导电性低，只能在100℃以下的低温使用。Cu-Sn系合金存在如下问题：因室温时效，内部结构随时间发生变化，形状记忆特性会发生变化。因室温时效而产生Sn的扩散，会析出富Sn的s相、s相粗大化而成的L相，因此，有时形状记忆特性容易发生变化。s相、L相是富Sn相，随着共析相变的进行，有可能产生γCuSn、δCuSn、εCuSn等析出物。因此，Cu-Sn系合金由于仅仅是在常温附近的较低温度下放置，相变温度就会大幅变化等特性的经时变化大，因而除了基础研究之外没有运用于实用化。这样，在约500～700℃的高温区域发生逆相变的显示应力诱发马氏体相变的铜合金，至今为止尚未实用化。

本公开的发明是为了解决这样的课题而提出的，其主要目的在于，对于Cu-Sn系合金，提供稳定地表现形状记忆特性的新的铜合金及其制造方法。

用于解决课题的方法

本说明书中公开的铜合金及其制造方法，为了实现上述的主要目的而采用了以下的方法。

本说明书中公开的铜合金的基本合金组成为Cu_100-(x+y)Sn_xAl_y(其中，满足8≦x≦12、8≦y≦9)，其以固溶有Al的βCuSn相为主相，该βCuSn相通过热处理或加工而进行马氏体相变。

本说明书中公开的铜合金的制造方法是通过热处理或加工而进行马氏体相变的铜合金的制造方法，其至少包含铸造工序和均质化工序中的所述铸造工序，所述铸造工序为将含有Cu、Sn和Al且基本合金组成为Cu_100-(x+y)Sn_xAl_y(其中，满足8≦x≦12、8≦y≦9)的原料进行熔化铸造而得到铸造材料的工序，所述均质化工序为将上述铸造材料在βCuSn相的温度区域内进行均质化处理而得到均质化材料的工序。

发明的效果