εマルテンサイト変態を利用した鉄系形状記憶合金のトレ-ニング効果の機構

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650518
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 津崎 兼彰 京都大学, 工学部, 助教授 (40179990)
• Keywords: 形状記憶合金 / FeーMnーSi合金 / 形状回復率 / εマルテンサイト変態 / トレ-ニング効果 / 繰り返し変態

Research Abstract

Feー高Mn系計状記憶合金の特性向上およびトレ-ニング効果の機構に関する基礎的知見を得るべく,Ms点が室温直下にあるFeー33%Mnー6%Si形状記憶合金を用いて実験研究を行った。得られた主な成果を以下に示す。
1.室温での2.5%引張変形およびAf点以上の873Kへの加熱を繰り返すトレ-ニング処理を試料に施したところ,従来報告されているように繰り返し回数とともに形状回復率の向上が観察された。一方,77Kへの冷却による熱誘起εマルテンサイトの生成および873Kへの加熱によるε→γ逆変態を繰り返した試片の形状回復率を測定したところ,形状回復率に変化を認められず,トレ-ニング処理に必然的にともなうγ〓ε繰り返し変態は,形状回復率の向上に寄与しないことが明らかとなった。
2.Ms点以下の77Kへの冷却およびAf点以上の573Kへの加熱によるγ〓ε繰り返し変態を施した試料を透過電顕により観察したところ,母相γには転位等の格子欠陥はほとんど認められず,溶体化処理材と同じ組識を呈していた。このことは,γ〓ε正・逆変態は部分転位の可逆的な運動で起こること示しており,この結果,FeーMnーSi合金では前年度報告したようなMicrostructure Memory(εが前回の生成位置と同じ位置に生成すること)が発現することが明らかとなった。
3.室温での引張変形により応力誘起εマルテンサイトを生成させた試料を誘過電顕観察したところ,未変態の母相γ中には数多くの積層欠陥が認められた。このような格子欠陥は,逆変態処理後の再度の形状変形時に応力誘起εマルテンサイトの核として働くと考えられる。
以上より,トレ-ニング処理による形状回復率向上は,形状変形時における母相γ中への格子欠陥の導入に起因すると結論される。

Research Products

• [Publications] Kaneaki Tsuzaki: "Effect of Thermal Cycling on the Martensitic Transformation in an FeーMnーSi Shape Memory Alloy." Materials Transactions,JIM. 33. (1992)
• [Publications] Kaneaki Tsuzaki: "Formation and Reversion of Stressーinduced ε Martensite in on Feー33Mnー6Si Shape Memory Alloy." Materials Transactions,JIM.