| Project/Area Number |
61550527
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Field |
金属材料(含表面処理・腐食防食)
|
|---|
| Research Institution | The University of Electro-Communications |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 公子 電通大, 大学併設短期大学部, 教授 (30017321)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 稔 電気通信大学, 短期大学部, 助手 (60156297)
|
|---|
| Project Period (FY) |
1986
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1986)
|
| Budget Amount *help |
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 1986: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
|
|---|
| Keywords | 形状記憶効果 / 疲労 / マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 |
|---|
| Research Abstract |
形状記憶合金(SMA)の代表的なものであるTi-Ni合金の針金(1Φ)を用いて、予歪→加熱(回復)→冷却(変形)→加熱(回復)という形状記憶効果(SME)のサイクルを繰返す実験を行った。
実験は、長さ200mmの試片の一端を固定し、他端にワイヤー,プーリを介して負荷応力をかけ、そのままの状態で試片を加熱する方法で行った。加熱は、パルス巾電流を試片に直接流し、パルス巾変調方式によって加熱温度・加熱時間の調節を、コンピュータにより行った。冷却は、装置を水槽内に設置し、水を撹拌することにより常に一定条件でなされるようにした。このように、負荷状態でマルテンサイト相と母相間の変態を繰返えし、その時の試片の変形量を非接触変位計で測定した。変位の挙動は、SMEサイクル初期に大きく変化するが、負荷応力10Kg/【mm^2】の場合N(サイクル数)=100で安定状態になり、負荷応力が大きい程、早いサイクルでそこに達し、試片への永久歪の導入も早い。このことは後述の引張試験の結果からもわかった。疲労後の試片の諸性質を調べるために、疲労を任意のサイクルで中断し、それぞれの試片の引張試験,電気抵抗測定を行った。その結果、負荷応力10Kg/【mm^2】の場合は、N=50ではその応力-歪曲線にまだ超弾性領域を示す第一段階が残り、負荷応力14Kg/【mm^2】ではN=25でこの領域は全く消失することがわかった。温度-電気抵抗の関係を測定した結果、(5゜〜150℃間を測定)冷却時にのみ大きく現われるR相(中間相)の電気抵抗変化は、Nが大きい程、変化量が小さくなるが、R相の現われる温度には変化がないことがわかった。また、これらの試片の内部構造を調べ、疲労過程の解明を行っている。
SMAをロボットのアクチュエータに使用するためには、負荷応力と疲労寿命との関係を調べ、最適条件を見出す必要があるが、これは今後の課題である。
|
