2006 Fiscal Year Annual Research Report
高密度欠陥の導入による生体用超弾性チタン合金の組織変化と超弾性異方性の制御
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17360334
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
細田 秀樹 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (10251620)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若島 健司 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (70016799)
稲邑 朋也 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (60361771)
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| Keywords | 金属物性 / 結晶工学 / 格子欠陥 / 形状記憶合金 / チタン合金 |
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| Research Abstract |
Niアレルギーの危険性があるTiNi形状記憶・超弾性の代替として、本研究では、申請者らが見出したNiを含まない新生体用超弾性チタン合金に高エネルギー・高密度欠陥を導入し、加工熱処理し、組織、欠陥、特性の相関を明らかにすることを目的としている。本年はTiNbAl合金の集合組織の形成条件に注目し、室温でβ相、β+α"相、α"相を示す各種組成のTiNbAl合金において、集合組織に及ぼす圧延率の影響を明らかにした。各合金を圧延率20%〜99%の冷間圧延を施した。さらに溶体化処理を行い、圧延材及び溶体化材について室温でX線回折測定とX線極点図測定、及び後方散乱電子線回折パターン(EBSD)法による集合組織解析を行った。その結果、β+α"相では圧延集合組織は{112}.<110>.、再結晶集合組織は{111}.<112>.であった。α"相では圧延集合組織は{223}.<302>.、再結晶集合組織は{011}.<311>.であった。β相であるTi-26mol%Nb-3mol%Alにおいて再結晶集合組織は圧延率90%では{001}.<110>.、99%では{112}.<110>.と異なることがわかった。この二つの結晶方位を比較すると,{001}.<110>.は{112}.<110>.よりも異方性の影響が少なく、変態歪みと弾性歪みを考慮した場合に圧延面内においてはどの方位においてもほぼ均一な可逆歪みを得られる実用的な結晶方位であり、加工熱処理により、このように実用的に有効な組織制御が可能であることを明らかにした。また、これら種々の組織をもつTiNbAl合金の内部摩擦についても明らかにした。
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