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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Development of novel Co-based reentrant shape memory alloys showing anomalous martensitic transformation

Research Project

Project/Area Number 19H02412
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

XU XIAO  東北大学, 工学研究科, 助教 (20781389)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 辻川 雅人  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (40615019)
大森 俊洋  東北大学, 工学研究科, 准教授 (60451530)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords形状記憶合金 / リエントラント・マルテンサイト変態
Outline of Annual Research Achievements

本研究の3年目は、マルテンサイト変態を示すCo系ホイスラー合金の平衡状態図および磁気相図を実験的に決定した。
1. 平衡状態図の実験的決定
本年度ではマルテンサイト変態を示すCo-V-GaおよびCo-V-Siなどの合金系を中心に、合金法を用いて平衡状態図を実験的に決定した。特にCo-V-Ga合金系においては、B2/L21構造を示すCoGa/Co2VGa単相が広い組成範囲において存在することが分かり、マルテンサイト変態温度が室温以上の組成領域を決めることもできた。
2. 磁気相図の実験的決定
Co-Cr-Ga-Si合金を中心に、GaとSiの比率を1:1で固定したいくつかの断面において、熱分析、電気抵抗測定や熱磁化測定などを行い、マルテンサイト変態および磁気変態に関する擬2元系縦断面磁気相図を決定した。これらの結果から、リエントラント・マルテンサイト変態温度を大幅に上昇させることに成功し、今まで液体窒素温度付近でしか得られなかった冷却誘起形状記憶効果を初めて室温以上で実現することに成功した。
また、本研究は前年度応募により、課題番号22H01753基盤研究(B)に再構築することとなったため、4年目に予定されていた4元系合金における平衡状態図の実験的決定は、新しい課題の初年度に実施する。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Co系ホイスラー合金の新規弾性熱量効果2021

    • Author(s)
      許 皛, 大平拓実, 許 勝, 大森俊洋, 貝沼亮介
    • Journal Title

      まぐね

      Volume: 16 Pages: 239-245

  • [Presentation] 形状記憶・超弾性合金の基礎と最近の研究2021

    • Author(s)
      許皛
    • Organizer
      第1回 ASMA Webセミナー
    • Invited
  • [Presentation] Co-Cr-Ga-Si 合金のリエントラント・マルテンサイト変態と相平衡調査2021

    • Author(s)
      村上諒, 許皛, 大森俊洋, 貝沼亮介
    • Organizer
      日本金属学会2021年秋期(第169回)講演大会
  • [Presentation] Martensitic Transformation and Magnetic Properties of Co64V15(Si21-xAlx) Alloys2021

    • Author(s)
      Kousuke Nakamura, Atsushi Miyake, Xiao Xu, Toshihiro Omori, Masashi Tokunaga, Ryosuke Kainuma
    • Organizer
      16th International Conference on Martensitic Transformation
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Abnormal Behavior in Elastocaloric Effect at Low Temperatures in Co-Cr-Al-Si Alloys2021

    • Author(s)
      Takumi Odaira, Sheng Xu, Xiao Xu, Toshihiro Omori, Ryosuke Kainuma
    • Organizer
      16th International Conference on Martensitic Transformation
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Co基超弾性合金材、Co基超弾性合金材からなる板材及び線材、Co基超弾性合金材の製造方法、ステント、ガイドワイヤならびに人工股関節2022

    • Inventor(s)
      貝沼亮介、大森俊洋、許キョウ、大平拓実
    • Industrial Property Rights Holder
      貝沼亮介、大森俊洋、許キョウ、大平拓実
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2022/11653
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Co基超弾性合金材、Co基超弾性合金材からなる板材及び線材、ならびにCo基超弾性合金材の製造方法2021

    • Inventor(s)
      貝沼亮介、大森俊洋、許キョウ、大平拓実
    • Industrial Property Rights Holder
      貝沼亮介、大森俊洋、許キョウ、大平拓実
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021-104095

URL: 

Published: 2022-12-28  

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