Ti-Pol-Ni系高温形状記憶合金の開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555185
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 大塚 和弘 筑波大学, 物質工学系, 教授 (50029881)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 植木 達彦 古河電工(株), 横浜研究所, 研究員 ; 鈴木 雄一 古河電工(株), 横浜研究所, 所長
• Keywords: 形状記憶合金 / 高温形状記憶合金 / Ti-Pol / Ti-Pol-Ni / 再結晶 / 回復 / 逆変態

Research Abstract

各種組成のTi50Pd50-_xNi_x(0≦x≦50)合金の高温形状記憶特性改善にとっては、これら各組成の合金の再結晶過程の把握が重要で、本年度は硬度測定、DSC(示差走査熱量計)測定及び電子顕微鏡観察等による詳細な研究を行い、以下の重要な結果を得た。以下に他の成果と併せて記す。
(1)回復・再結晶と逆変態温度の間には密接な相関のあることが今回の研究で始めて明らかになった。これは、低温側のマルテンサイト相に比べ、高温側の母相の方が格段に拡散が早いため、逆変態を起こした部分で回復・再結晶が起こり、回復・再結晶は逆変態を追いかけるように進行していくことを示唆する極めて興味深い結果と思われる。
(2)等時焼鈍による硬度の軟化曲線は二つのステージからなることが見い出された。Pd≦40%では、第一ステージは回復過程、第二ステージは1次再結晶と解釈された。一方Pd>40%では、第一ステージは回復・再結晶過程、第二ステージは2次再結晶と解釈された。以上の成果は近く、学術雑誌Acta Metallurgica et Materialiaに投稿の予定である。
(3)本合金に関するB添加の効果について予備的実験を行い、B添加が粒成長抑制に極めて効果的であることが明らかになると共に、B添加は高温形状記憶特性改善ににも有効であることが明らかになった。
(4)20%Pd及び30%Pd合金において、荷重下での冷却による変態歪の測定を行い、これらの合金では二段階変態を起こしている可能性を示す興味ある結果を得た。これが本当の二段階変態であるか否かについては、次年度高温X線回折による実験を行う予定である。
(5)本年度差動トランスを利用した高温歪測定装置を試作したが、設計上いくつかの問題が生じ、現在改良中であるが、本年度中には立ち上げが完了する見込みである。

Research Products

• [Publications] K. Otsuka: "Fundamentals of Shape Memory Alloys-in View of Intelligent Materials-" Proc. Int. Symp. on Microsystems, Intelligent Materials and Robots. 225-229 (1995)
• [Publications] 大 塚 和 弘: "形状記憶合金の基礎-インテリジェント機材としての観点から-" バウンダリ-. 3月号(印刷中). (1996)