[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_xMn_y(其中，满足8≦x≦16、2≦y≦10)，以固溶有Mn的βCuSn相为主相，该βCuSn相通过热处理或加工发生马氏体变态。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发生马氏体变态的铜合金的制造方法，其在下述铸造工序和下述均质化工序中，至少包括铸造工序，所述铸造工序将含有Cu、Sn和Mn的基本合金组成为Cu_100‑(x+y)Sn_xMn_y(其中，满足8≦x≦16、2≦y≦10)的原料熔化铸造而获得铸造材料，所述均质化工序将前述铸造材料在βCuSn相的温度域内进行均质化处理而获得均质化材料。

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，列举了Cu-Zn系合金、Cu-Al系合金、Cu-Sn系合金等。这些铜系记忆合金均具有在高温下稳定的、被称为β相(具有bcc相关晶体结构的相)的母相，该母相中，合金元素呈有序的排列。如果使该β相骤冷而在准稳定状态下接近常温并进一步冷却，则发生马氏体变态，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(繊維機械学会誌)，42(1989)，587

非专利文献2:金属学会会报(金属学会会報)，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上是廉价而有利的，但恢复率比没有作为一般的形状记忆合金的Ni-Ti合金那么高。该Ni-Ti合金显示出优异的SME特性，即高的恢复率，但由于含有较多的Ti，因此价格高，此外导热性和导电性低，只能在100℃以下的低温使用。Cu-Sn系合金存在由于室温时效，内部结构随着时间发生变化，形状记忆特性发生变化的问题。由于室温时效，从而发生Sn的扩散，析出富Sn的s相、s相粗大化而成的L相，因此形状记忆特性有时容易发生变化。s相、L相为富Sn相，存在由于共析变态的进行而析出γCuSn、δCuSn、εCuSn等析出物的可能性。因此，对于Cu-Sn系合金而言，仅仅是在接近常温的较低温度下放置，变态温度就会发生大幅变化等、特性的经时变化大，因此除了基础研究以外，尚未成功应用于实际应用。像这样，迄今为止，在约500～700℃的高温度域发生逆变态且显示应力诱导马氏体变态的铜合金尚未实用化。

本公开的发明是为了解决这样的课题而做出的，其主要目的在于，提供Cu-Sn系合金中稳定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

为了实现上述主要目的，本说明书中公开的铜合金及其制造方法采用以下的方法。

本说明书中公开的铜合金为如下的铜合金：

基本合金组成为Cu_100-(x+y)Sn_xMn_y(其中，满足8≦x≦16、2≦y≦10)，以固溶有Mn的βCuSn相为主相，该βCuSn相通过热处理或加工而发生马氏体变态。

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发生马氏体变态的铜合金的制造方法，在下述铸造工序和下述均质化工序中，至少包括前述铸造工序，

所述铸造工序将含有Cu、Sn和Mn的基本合金组成为Cu_100-(x+y)Sn_xMn_y(其中，满足8≦x≦16、2≦y≦10)的原料熔化铸造而获得铸造材料，