2019 Fiscal Year Annual Research Report
多目的in-situ分析による応力誘起マルテンサイト変態理論の再定義
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19H02417
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田原 正樹 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (80610146)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 応力誘起変態 / チタン合金 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は応力によって誘起されるマルテンサイト変態の結晶学的特徴が、従来の定説と全く異なるものであることを新たに発見した。本研究ではどのような条件でどの程度差異が生じるのかを実験的に詳細に解明し、その具体的機構を明らかにすること、さらにこれらから得られる知見をもとに超弾性の機能劣化の克服が可能であるかどうかを検討することを目的とする。具体的には、チタン系形状記憶合金の単結晶試料を作製し、応力下でEBSD観察やECCI測定、光学顕微鏡による2面解析など多数のin-situ測定を同一の試料で行い、これまで検討されてこなかった応力誘起変態の詳細な結晶学的特徴を徹底的に明らかにする。
R1年度は本研究の中核をなす、多目的In-situ測定を実施するための治具作製と測定環境の構築を中心に行った。予備実験を行ったところ、目的のデータ（表面起伏観察によるマルテンサイトの結晶学的特徴の評価、SEM観察による導入される欠陥の評価、XRD測定による応力誘起変態中の格子定数変化）は十分に得られることが分かった。ただし、より精度よく計測するために試験片形状の変更が必要となった。そのため、R1年度では改めて単結晶試料を作製し、最適な試験片形状の検討も行った。全体として、当初の研究計画どおりに進展している。R2年度は作製したIn-situ治具を用いて、本格的に単結晶試料のECCI観察やXRD測定等を行う予定である。また、現時点までに得られている成果をまとめて国内外の会議で発表するとともに、学術論文への投稿も行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画に従い、R1年度はIn-situ治具の作製と測定環境の構築を行った。本研究では応力誘起変態中の（１）試料の表面起伏、（２）導入される欠陥の評価、（３）格子定数変化の有無を明らかにすることで研究目的の達成を図るものである。よってIn-situ治具の完成度が研究成果に重大な影響を与えることから、作製したIn-situ治具について慎重に評価を行った。予備測定の結果、当初の計画通りの性能を有していたが、より高精度に上記の測定を行うためには単結晶試験片の形状を変更する必要があることがわかった。そこで本年度は改めて単結晶試料を光学式浮遊帯域溶融法にて作成し、試験形状の最適化を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
R1年度に作製したIn-situ治具を用いて各種測定を行う予定である。進捗状況により、単結晶試料の荷重方向を変える、もしくは合金組成を変化させる可能性がある。また、XRD測定については現時点では通常の装置を使用する予定であるが、状況によっては放射光施設の使用を検討する。さらに、これまでに得られた成果を国内外の学会で発表するとともに、学術誌へ投稿する予定である。
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