2021 Fiscal Year Annual Research Report
Building theory for dynamics of thermoelastic martensitic transformation
| Project/Area Number |
19H02418
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Materials Science |
|---|
Principal Investigator |
新津 甲大 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, 主任研究員 (90733890)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | マルテンサイト変態 / 等温変態 / 熱活性化機構 / 超弾性 / 変態ダイナミクス / 熱力学 / 動力学 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は、ベンチマーク合金であるTiNi合金を対象とし、その応力誘起・磁場誘起マルテンサイト変態における等温変態挙動を詳細に調査した。液体ヘリウム温度近傍まで冷却可能な冷却チャンバーを用い室温以下の種々の応力・温度条件下で等温保持を行い、等温マルテンサイト変態挙動を得た。
その結果、低温ほどヒステリシスが大きくなる挙動が確認され、晶癖面移動の熱活性化過程が顕著であることが確認できた。その挙動は従来理論ではTTT線図にてCカーブを描くとされていたが、本研究から正変態ではCカーブ、逆変態ではCカーブの下部のみという非相反なダイナミクスを示すことが明らかとなった。この非相反性は晶癖面移動の熱活性化過程を記述する理論式と、平衡条件を記述するClausius-Clapeyron式を組み合わせた微分方程式を時間について解くことで定量的に説明可能であるとわかった。 さらにTTT線図から連続冷却・加熱線図(CCT,CHT)を導出し、変態歪の履歴依存性(非エルゴード性)が熱活性化機構によって説明可能であることを明らかにした。
これらの知見をもとに界面掃引（成長）ダイナミクスを記述する理論を構築することに成功し、論文化に至っている(査読中)。
|
| 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。
|
