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生体用チタン合金の六方晶マルテンサイトによる超弾性発現機構の解明と展開

Research Project

Project/Area Number 12J09335
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Structural/Functional materials
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

篠原 百合  東京工業大学, 総合理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsチタン / 形状記憶合金 / 形状記憶・超弾性 / 生体用材料 / チタン合金
Outline of Annual Research Achievements

Ti-Niに匹敵する巨大超弾性歪みの発現を実現するために,大きな格子変形歪みを持つTi-Au-Cr-Zr合金に着目した.前年度は冷却で形成されるマルテンサイトの結晶構造と,応力負荷によって誘起させたマルテンサイトの内部組織を明らかにした.その結果,本合金を冷却することによって形成されるマルテンサイトは,格子定数比b/aの値が六方晶のそれに近い斜方晶マルテンサイトであることが明らかになり,母相と応力誘起マルテンサイト内部でathermal Omega相の分布状態が異なることを明らかにした.本年度は,応力誘起させたマルテンサイトの詳細な内部組織観察を行った.
電子回折図形を解析した結果,応力誘起マルテンサイトの格子定数比b/aは1.67であり,冷却で形成されるマルテンサイトと同様に,六方晶(b/a=1.73)に近い斜方晶マルテンサイトであることが明らかになった.また,母相内部では急冷によって形成される粒状のathermal Omega相(六方晶)とathermal Omega相に由来する散漫散乱が観察された.athermal Omega相の粒径は5nm程度であった.一方,応力誘起したマルテンサイトの内部ではathermal Omega相が観察されず,対応する位置に散漫散乱も見られなかった.そのため,athermal Omega相は応力マルテンサイトから母相への逆変態時のバリアント選択には影響を及ぼさないことが示唆される.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Effect of Annealing Temperature on Microstructure and Superelastic Properties of Ti-Au-Cr-Zr Alloy2015

    • Author(s)
      Y. Shinohara, M. Tahara, T. Inamura, S. Miyazaki, H. Hosoda
    • Journal Title

      MATERIALS TRANSACTIONS

      Volume: 56 Issue: 3 Pages: 404-409

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2014439

    • NAID

      130004825270

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Deformation Behavior of Ti-Cr-Au-Zr Superelastic Alloy With or Without Containing Ti3Au Precipitates2014

    • Author(s)
      Yuri Shinohara, Masaki Tahara, Tomonari Inamura, Shuichi Miyazaki, Hideki Hosoda
    • Organizer
      International Conference on Martensitic Transformations
    • Place of Presentation
      Euskalduna Congress Palace,Bilbao,Spain
    • Year and Date
      2014-07-06 – 2014-07-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Ti-Au-Cr-Zr合金の変形・変態挙動に及ぼす冷却温度の影響2014

    • Author(s)
      篠原百合, 田原正樹, 稲邑朋也, 細田秀樹, 宮崎修一
    • Organizer
      日本金属学会2013年秋期講演大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2014-03-23
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Ti-Au-Cr-Zr合金の変形・変態挙動に及ぼす試験温度の影響2013

    • Author(s)
      篠原百合, 田原正樹, 稲邑朋也, 細田秀樹, 宮崎修一
    • Organizer
      日本金属学会2013年秋期講演大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2013-09-17
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect Of Heat Treatment On Deformation Behavior Of Ti-Au-Cr-Zr Shape Memory Alloys2013

    • Author(s)
      Y.Shinohara, M.Tahara, T.Inamura, H.Hosoda and S.Miyazaki
    • Organizer
      TMS2013 142nd Annual Meeting & Exhibition
    • Place of Presentation
      San Antonio, Texas
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Ti-Au-Cr-Zr合金における超弾性特性2012

    • Author(s)
      篠原百合, 細田秀樹
    • Organizer
      日本金属学会第5回格子欠陥制御工学研究会
    • Place of Presentation
      道後温泉 にぎたつ会館
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Ti-Au-Cr-Zr合金の組織形成に及ぼす熱処理温度の影響2012

    • Author(s)
      篠原百合, 田原正樹, 稲邑朋也, 細田秀樹, 宮崎修一
    • Organizer
      日本金属学会2012年秋期講演大会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      2012-09-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 超弾性合金2014

    • Inventor(s)
      細田秀樹,稲邑朋也,田原正樹,篠原百合,淵脇康太,後藤研滋
    • Industrial Property Rights Holder
      細田秀樹,稲邑朋也,田原正樹,篠原百合,淵脇康太,後藤研滋
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2014-10-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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