In-situ X-ray Spectroscopic Imaging of Multistep Martensitic Transformation Mechanisms in Cu-based Superelastic Alloys

• Project/Area Number: 25K17815
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 26010:Metallic material properties-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 二宮 翔 東北大学, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 助教 (00913906)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
• Keywords: 超弾性 / 形状記憶合金 / マルテンサイト変態 / 規則-不規則構造 / 放射光X線分光

Outline of Research at the Start

Cu-Al-Mn系超弾性合金は、低コストかつ優れた加工性を示すことから、耐震材料などNi-Ti合金では困難な分野での利用が期待されている。本研究では、母相における原子配列の秩序度とマルテンサイト変態の関係を明らかにすることを目的として、Cu-Al-Mn超弾性合金に対する引張下その場顕微XAFS測定を実施する。合金中のマルテンサイトが生じた部位でのXAFSスペクトルを高い空間分解能でピンポイントに計測し、第一原理計算およびスペクトルシミュレーションを用いて計測スペクトルを解析することで、多段マルテンサイト変態が生じる本質的な条件を特定する。