1997 Fiscal Year Annual Research Report
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08455285
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| Research Institution | HOKKAIDO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
丸川 健三郎 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20001191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土谷 浩一 豊橋技術科学大学, 生産システム工学系, 講師 (50236907)
武澤 和義 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80001311)
高間 俊彦 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40001309)
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| Keywords | 形状記憶効果 / マルテンサイト変態 / ゴム状弾性効果 / 安定化現象 / 合金規則度 / 短範囲規則度 / 時効効果 |
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| Research Abstract |
形状記憶合金は機能性材料として各方面で利用されているが、その適用範囲をさらに広げることや制御性を高めることが課題となっている。形状記憶現象を引き起こすのはマルテンサイト変態と呼ばれる結晶相変態であり、このような課題の追求にはマルテンサイト変態についての一層深い理解が必要である。これに関連して銅系形状記憶合金では、ゴム状弾性と呼ばれる擬弾性効果と安定化現象と呼ばれる記憶喪失現象が知られており、その原因究明が課題とされていた。これについて、筆者らはこれら二つの現象は密接な関連があり、ともに合金の短範囲規則度の時効変化が原因であるとの説を提出していた。本研究はこの説をさらに検証するために、実験的に理論的に調べたものである。
得られた成果を要約すると次のようになる。
(1)銅合金マルテンサイト相に低温の時効熱処理を施し、これによるゴム状弾性の発現とマルテンサイト相の安定化の進行状況とを調べ、これらがほぼ同じ時定数を持つことを確かめた。
(2)銅合金マルテンサイト相における短範囲規則度の時効熱処理による変化を電気抵抗測定とX線回折測定によって追跡し、これらの変化の時定数がゴム状弾性および安定化現象の時定数とほぼ一致することを確かめた。これは上記の説を支持する結果となっている。
(3)モンテカルロ法を用いた理論計算によって短範囲規則度の温度変化を求め、ゴム状弾性の出現条件を求めた。これよりゴム状弾性が規則不規則遷移温度の近辺でもっとも強く現れることを見出した。また、安定化現象についても理論計算し、母相からの急冷温度とマルテンサイ相での時効温度とのふたつの兼ね合いで安定化の強さが決まることを明らかにした。
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[Publications] K.Tsuchiya: "Study of aging kinetics in copper based alloy martensites," Mater.Trans.JIM. 37(3). 304-308 (1996)
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[Publications] 田淵正幸: "Cu-Zn-Al合金のベイナイト変態に及ぼす外部応力の効果" 日本金属学会誌. 60(11). 1058-1063 (1996)
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[Publications] 田淵正幸: "Cu-Zn-Al合金におけるベイナイト析出とそれに続く変態の過程" 日本金属学会誌. 61(1). 1-7 (1997)
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[Publications] K.Takezawa: "Critical temperature for ordering and B2 domain structure in Ag-Zn beta phase alloys," Mater.Trans.JIM. 39(1). 80-86 (1998)
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[Publications] K.Tsuchiya: "Rubber-like behavior and stabilization of martensite in Cu-based shape memory alloys," Displacive Phase Transformations and Their Applications. 148-157 (1998)
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[Publications] K.Tsuhiya: "Fcc-fct martensitic transformation and spinodal decomposition in Mn-Cu alloy," Proc.Int.Symp.on Advanced Engineering Materials. (印刷中). (1998)
