[发明专利]NiTi系合金材料及其制造方法和用途

说明书

NiTi系合金材料,其特征在于，包含NiTi系合金，在具有B2型晶体结构的母相中存在非金属夹杂物,上述非金属夹杂物的99质量％以上为具有NaCl型晶体结构的TiC系夹杂物,该TiC系夹杂物的下述式(1)表示的晶格错配度(δ)为0.4238以上且0.4259以下的范围。δ＝(a1‑a2)/a2···式(1)其中，a1为TiC系夹杂物的晶格常数a2为母相的晶格常数

技术领域

本公开文本涉及NiTi系合金材料、NiTi系合金材料的制造方法及由NiTi系合金材料形成的线材或管材。

背景技术

一直以来，NiTi系合金材料的耐腐蚀性、耐磨损性、形状记忆特性、超弹性特性、及不易因反复变形而导致疲劳破坏的特性(以下，有时称为“疲劳耐久性”。)等优异，被应用于各种领域中。近年来，随着将NiTi系合金材料加工成极细线、薄壁细管的技术的进展，向支架、人工心脏瓣膜、或用于将支架、导管插入体内的导丝这样的医疗用器械的应用正在扩大。

对于这样的医疗用器械，要求尤其高的疲劳耐久性。其中，支架、人工心脏瓣膜在生物体内受到血管等的与脉动相伴的收缩·扩张的反复负荷，因此期望在10年以上的长时间内具备优异的疲劳耐久性。因此，正在进行使应用于这样的用途中的NiTi系合金材料的疲劳耐久性进一步提高的各种研究。已知NiTi系合金材料的疲劳破坏以下述为起点而发生：存在于表面的加工损伤等表面缺陷、或露出于表面的非金属夹杂物、在该非金属夹杂物的周边存在的空隙缺陷、或者存在于合金块内部的非金属夹杂物。本申请的发明人针对会给NiTi系合金材料的疲劳破坏带来影响的非金属夹杂物的种类进行调查，在非专利文献1中公开了：在存在于NiTi系合金材料中的非金属夹杂物中，Ti₄Ni₂O_x会给NiTi系合金材料的疲劳破坏带来较大的影响。另外，本申请的发明人获得下述这样的见解，即，在存在于NiTi系合金材料中的非金属夹杂物中，抑制Ti₄Ni₂O_x的量对于上述的疲劳耐久性更有效；在专利文献1中公开了NiTi系超弹性合金材料或形状记忆合金材料，其中，碳浓度[C]小于0.05质量％，氧浓度[O]小于0.05质量％，碳浓度与氧浓度之比(碳浓度/氧浓度([C]/[O]))为1.5以上，并且材料中包含的非金属夹杂物为TiC单相，疲劳极限为480MPa以上。根据这样的NiTi系超弹性合金材料或形状记忆合金材料，能够制造提高了疲劳耐久性的NiTi系合金材料。

然而，在专利文献1公开的NiTi系合金材料中，为了将碳浓度与氧浓度之比控制在上述的范围内，就商用水平而言，必须获得例如未流通的昂贵的含极低氧的钛等特殊的原材料，结果，在原材料的采购成本、量产性方面存在问题。

另外，在以医疗用NiTi合金进行了规定的ASTM F2063-18(医疗器械和外科植入物用锻制镍钛形状记忆合金的标准规范(Standard Specification for Wrought Nickel-Titanium Shape Memory Alloys for Medical Device and Surgical Implants))中，碳浓度和氧浓度的容许量均被修正为最大0.04质量％，控制碳浓度和氧浓度的范围变得比以往更窄，因此，认为需要开发下述技术，即，通过谋求其他制造条件的适当化，从而使得即使不控制碳浓度与氧浓度之比，也能够制造疲劳耐久性优异的NiTi系合金材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-27200号公报

非专利文献

非专利文献1：Processing and Fabrication of Advanced Materials，XXIV，2015，p.20-28

发明内容

发明要解决的课题