【手続補正書】
【提出日】平成26年2月25日(2014.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３〜１０質量％のＡｌ、５〜２０質量％のＭｎ、及び０〜１質量％のＮｉを含有し、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる組成を有してなり、超弾性特性を有し、実質的にβ単相からなる再結晶組織を有するＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材であって、電子背面散乱パターン測定法により加工方向で測定した結晶粒の７０％以上が結晶方位＜００１＞方位からのずれ角度が０°〜５０°の範囲内にあることを特徴とするＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材。
【請求項２】
３〜１０質量％のＡｌ、５〜２０質量％のＭｎを含有し、さらにＣｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｓｂ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ及びミッシュメタルからなる群より選ばれた１種又は２種以上を合計で０．００１〜１０質量％、並びに０〜１質量％のＮｉを含有し、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる組成を有してなり、超弾性特性を有し、実質的にβ単相からなる再結晶組織を有するＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材であって、電子背面散乱パターン測定法により加工方向で測定した結晶粒の７０％以上が結晶方位＜００１＞方位からのずれ角度が０°〜５０°の範囲内にあることを特徴とするＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材において、さらに結晶粒の５０％以上が加工方向で測定した結晶方位＜１０１＞方位からのずれ角度が０°〜２０°の範囲内にあることを特徴とするＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材。
【請求項４】
３〜１０質量％のＡｌ、５〜２０質量％のＭｎ、及び０〜１質量％のＮｉを含有し、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる組成を有してなるＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材を下記［工程１］から［工程５］により製造する製造方法。
［工程１］では上記組成を与える合金素材を溶解・鋳造し、［工程２］の熱間加工した後に、［工程３］の４００〜６００℃で１分〜１２０分の中間焼鈍と［工程４］の加工率３０％以上の冷間加工とを少なくとも各１回以上この順に行い、その後、下記熱処理［工程５］を行う。
［工程５］の前記熱処理は、室温からβ単相になる温度域まで０．２℃／分〜２０℃／分の昇温速度で加熱して、該加熱温度に保持してなる熱処理と、その後の急冷の各工程である。
【請求項５】
３〜１０質量％のＡｌ、５〜２０質量％のＭｎを含有し、さらにＣｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｓｂ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ及びミッシュメタルからなる群より選ばれた１種又は２種以上を合計で０．００１〜１０質量％、並びに０〜１質量％のＮｉを含有し、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる組成を有してなるＣｕ−Ｍｎ−Ａｌ系合金材を下記［工程１］から［工程５］により製造する製造方法。
［工程１］では上記組成を与える合金素材を溶解・鋳造し、［工程２］の熱間加工した後に、［工程３］の４００〜６００℃で１分〜１２０分の中間焼鈍と［工程４］の加工率３０％以上の冷間加工とを少なくとも各１回以上この順に行い、その後、下記熱処理［工程５］を行う。
［工程５］の前記熱処理は、室温からβ単相になる温度域まで０．２℃／分〜２０℃／分の昇温速度で加熱して、該加熱温度に保持してなる熱処理と、その後の急冷の各工程である。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材からなる線材。
【請求項７】
請求項１又は２に記載のＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材からなる板材。
【請求項８】
３〜１０質量％のＡｌ、５〜２０質量％のＭｎ、及び０〜１質量％のＮｉを含有し、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる組成を有してなるＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材を下記［工程１］から［工程５］により製造する製造方法で製造したＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材。
［工程１］では上記組成を与える合金素材を溶解・鋳造し、［工程２］の熱間加工した後に、［工程３］の４００〜６００℃で１分〜１２０分の中間焼鈍と［工程４］の加工率３０％以上の冷間加工とを少なくとも各１回以上この順に行い、その後、下記熱処理［工程５］を行う。
［工程５］の前記熱処理は、室温からβ単相になる温度域まで０．２℃／分〜２０℃／分の昇温速度で加熱して、該加熱温度に保持してなる熱処理と、その後の急冷の各工程である。
【請求項９】
３〜１０質量％のＡｌ、５〜２０質量％のＭｎを含有し、さらにＣｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｓｂ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ及びミッシュメタルからなる群より選ばれた１種又は２種以上を合計で０．００１〜１０質量％、並びに０〜１質量％のＮｉを含有し、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる組成を有してなるＣｕ−Ｍｎ−Ａｌ系合金材を下記［工程１］から［工程５］により製造する製造方法で製造したＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材。
［工程１］では上記組成を与える合金素材を溶解・鋳造し、［工程２］の熱間加工した後に、［工程３］の４００〜６００℃で１分〜１２０分の中間焼鈍と［工程４］の加工率３０％以上の冷間加工とを少なくとも各１回以上この順に行い、その後、下記熱処理［工程５］を行う。
［工程５］の前記熱処理は、室温からβ単相になる温度域まで０．２℃／分〜２０℃／分の昇温速度で加熱して、該加熱温度に保持してなる熱処理と、その後の急冷の各工程である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題は以下の手段により解決された。
（１）３〜１０質量％のＡｌ、５〜２０質量％のＭｎ、及び０〜１質量％のＮｉを含有し、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる組成を有してなり、超弾性特性を有し、実質的にβ単相からなる再結晶組織を有するＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材であって、電子背面散乱パターン測定法により加工方向で測定した結晶粒の７０％以上が結晶方位＜００１＞方位からのずれ角度が０°〜５０°の範囲内にあることを特徴とするＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材。
（２）３〜１０質量％のＡｌ、５〜２０質量％のＭｎを含有し、さらにＣｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｓｂ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ及びミッシュメタルからなる群より選ばれた１種又は２種以上を合計で０．００１〜１０質量％、並びに０〜１質量％のＮｉを含有し、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる組成を有してなり、超弾性特性を有し、実質的にβ単相からなる再結晶組織を有するＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材であって、電子背面散乱パターン測定法により加工方向で測定した結晶粒の７０％以上が結晶方位＜００１＞方位からのずれ角度が０°〜５０°の範囲内にあることを特徴とするＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材。
（３）前記（１）又は（２）項に記載のＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材において、さらに結晶粒の５０％以上が加工方向で測定した結晶方位＜１０１＞方位からのずれ角度が０°〜２０°の範囲内にあることを特徴とするＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材。
（４）３〜１０質量％のＡｌ、５〜２０質量％のＭｎ、及び０〜１質量％のＮｉを含有し、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる組成を有してなるＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材を下記［工程１］から［工程５］により製造する製造方法。
［工程１］では上記組成を与える合金素材を溶解・鋳造し、［工程２］の熱間加工した後に、［工程３］の４００〜６００℃で１分〜１２０分の中間焼鈍と［工程４］の加工率３０％以上の冷間加工とを少なくとも各１回以上この順に行い、その後、下記熱処理［工程５］を行う。
［工程５］の前記熱処理は、室温からβ単相になる温度域まで０．２℃／分〜２０℃／分の昇温速度で加熱して、該加熱温度に保持してなる熱処理と、その後の急冷の各工程である。
（５）３〜１０質量％のＡｌ、５〜２０質量％のＭｎを含有し、さらにＣｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｓｂ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ及びミッシュメタルからなる群より選ばれた１種又は２種以上を合計で０．００１〜１０質量％、並びに０〜１質量％のＮｉを含有し、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる組成を有してなるＣｕ−Ｍｎ−Ａｌ系合金材を下記［工程１］から［工程５］により製造する製造方法。
［工程１］では上記組成を与える合金素材を溶解・鋳造し、［工程２］の熱間加工した後に、［工程３］の４００〜６００℃で１分〜１２０分の中間焼鈍と［工程４］の加工率３０％以上の冷間加工とを少なくとも各１回以上この順に行い、その後、下記熱処理［工程５］を行う。
［工程５］の前記熱処理は、室温からβ単相になる温度域まで０．２℃／分〜２０℃／分の昇温速度で加熱して、該加熱温度に保持してなる熱処理と、その後の急冷の各工程である。
（６）前記（１）又は（２）項に記載のＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材からなる線材。
（７）前記（１）又は（２）項に記載のＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材からなる板材。
（８）３〜１０質量％のＡｌ、５〜２０質量％のＭｎ、及び０〜１質量％のＮｉを含有し、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる組成を有してなるＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材を下記［工程１］から［工程５］により製造する製造方法で製造したＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材。
［工程１］では上記組成を与える合金素材を溶解・鋳造し、［工程２］の熱間加工した後に、［工程３］の４００〜６００℃で１分〜１２０分の中間焼鈍と［工程４］の加工率３０％以上の冷間加工とを少なくとも各１回以上この順に行い、その後、下記熱処理［工程５］を行う。
［工程５］の前記熱処理は、室温からβ単相になる温度域まで０．２℃／分〜２０℃／分の昇温速度で加熱して、該加熱温度に保持してなる熱処理と、その後の急冷の各工程である。
（９）３〜１０質量％のＡｌ、５〜２０質量％のＭｎを含有し、さらにＣｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｓｂ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ及びミッシュメタルからなる群より選ばれた１種又は２種以上を合計で０．００１〜１０質量％、並びに０〜１質量％のＮｉを含有し、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる組成を有してなるＣｕ−Ｍｎ−Ａｌ系合金材を下記［工程１］から［工程５］により製造する製造方法で製造したＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材。
［工程１］では上記組成を与える合金素材を溶解・鋳造し、［工程２］の熱間加工した後に、［工程３］の４００〜６００℃で１分〜１２０分の中間焼鈍と［工程４］の加工率３０％以上の冷間加工とを少なくとも各１回以上この順に行い、その後、下記熱処理［工程５］を行う。
［工程５］の前記熱処理は、室温からβ単相になる温度域まで０．２℃／分〜２０℃／分の昇温速度で加熱して、該加熱温度に保持してなる熱処理と、その後の急冷の各工程である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本件技術分野においては、結晶方位が揃わないでランダムに多数の結晶粒が存在しても、これがバンブー組織であれば、各方位の変態歪量の平均の歪が超弾性として得られることがある。この場合には、結果として、本発明で規定する所定の集合組織における＜１０１＞の変態歪と大体同じ程度になる場合もあり得る。例えば、ランダムに数個の結晶粒しか存在しない状況であっても、平均として１０％近い超弾性歪を奏する場合もあり、これが３％程度の場合もある。
そこで、この超弾性特性の発現にムラが生じないことが、本発明において所定の集合組織とすることの意義である。つまり、本発明によれば、所定の集合組織を形成させることで、超弾性特性やそれに応じた降伏応力が安定して得られる。これは従来の手段からは予想外のことである。
（結晶方位の存在頻度の測定方法）
本発明のＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材は実質的にβ単相からなり、β単相の結晶方位が加工方向に揃った再結晶組織を有するが、電子背面散乱パターン法により測定したこの結晶組織の結晶方位の存在頻度（結晶方位の揃え具合を表す値）をｆ（ｇ）で表すと、次式により求めることができる。
ｆ（ｇ）・Ｖ＝ｄＶ／ｄｇ
（ただし、Ｖは全結晶粒の体積であり、ｇは結晶方位であり、ｄＶ／ｄｇは結晶方位ｇにおける微小方位空間ｄｇに含まれる結晶粒の体積である。）
以上のように、加工方向における＜１０１＞方向の結晶方位の存在頻度を求めることができる。ここで、例えば、加工方向における＜１０１＞結晶方位の存在頻度は、加工方向に全くない場合を「０」とし、結晶方位が完全にランダムになっている場合を「１」とし、完全に加工方向に揃っている場合を「∞」として、表わすことができる。＜００１＞結晶方位についても同様に求めることができる。以上のように、本発明例と比較例の各試料について、＜１０１＞方位の存在頻度と＜００１＞方位の存在頻度を求めた。
（結晶方位の集積について）
加工方向における＜１０１＞、＜００１＞結晶方位などの存在頻度と超弾性特性との関係は、以下のように考えられる。
加工方向における＜１０１＞結晶方位の存在頻度の値が大きいほど、特定の方向に結晶方位が揃っていることになるので、超弾性特性を向上させるには好ましい。逆に、加工方向における＜１０１＞方向の結晶配向の存在頻度が小さすぎると、本発明のＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材は超弾性特性が低下し、＜００１＞方向の結晶方位の存在頻度は、少なくなるほど超弾性特性の向上には好ましい。もちろん形状記憶特性についても同様の傾向を示す。
なお、各方位について、＜１０１＞と＜０１１＞は＜１１０＞と等価であり、＜００１＞と＜０１０＞は＜１００＞と等価である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
なお、本発明の超弾性Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金材は、Ｎｉ含有量を１質量％以下とし、好ましくは０．１５質量％以下であり、Ｎｉを全く含有しないことが特に好ましい。Ｎｉを多量に含有すると、集合組織制御は容易であるが、先に説明した焼入れ性が低下するためである。