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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Guiding principle of long-life shape memory alloy by controlling domain structure and strengthening

Research Project

Project/Area Number 21H04613
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

稲邑 朋也  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60361771)

Project Period (FY) 2021-04-05 – 2025-03-31
Keywordsマルテンサイト変態 / 形状記憶効果 / 長寿命化 / 転位密度
Outline of Annual Research Achievements

加工熱処理法とねじれ制御の相乗効果によって形状記憶合金の長寿命化が可能であることは昨年度までに明らかにしている.そこで今年度は,さらに降伏応力の増加と,ねじれ制御それぞれが長寿命化に与える効果を分離して評価することに重点を置いて研究を行った.
添加元素によりねじれ消去すると,固溶強化の度合いが変化することを加味すると,ねじれ消去による転位抑制効果と,固溶強化による転位抑制効果を分離して評価する必要がある.そこで降伏応力がほぼ等しくねじれの大きさだけがことなる3種の合金を準備して,X線回折による転位密度測定を行った.その結果,ねじれの大きさが小さくなることで,繰り返し変態によって生じる転位の密度は小さくなることが明らかになった.したがって本長寿命化手法は損傷蓄積の抑制に極めて有効であることが示された.
組織形成のその場観察をおこない,ねじれ低減にともなう組織形成過程の変化を解析した.その結果,ねじれの大きさが低減すると,複数のドメインが結合した複雑なドメイン構造のコロニーが同時に発生するというマルテンサイト変態組織としては特異な形成過程を経ることも明らかにした.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の計画を超えて,組織形成過程におよぼすねじれの効果が明らかになりつつあることから区分(1)とした.

Strategy for Future Research Activity

組織形成過程を詳しく解析し,ねじれが組織形成に及ぼす影響を明らかにすることで,本長寿命化法の有効性を示すとともに,マルテンサイト組織形成の学理深化を目指す.

  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Peculiar martensitic microstructure and dislocation accumulation behavior in Ti-Ni-Cu shape memory alloys almost satisfying the triplet condition2024

    • Author(s)
      A. Heima, Y. Shinohara, H. Akamine, M. Nishida, T. Inamura
    • Journal Title

      Acta Materialia

      Volume: 269 Pages: 119823

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2024.119823

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison of Dislocation Accumulation Behavior upon Thermal Cycling in Ti30Ni20Cu and Ti39Ni11Pd Shape Memory Alloys2024

    • Author(s)
      A. Heima, Y. Shinohara, T. Inamura
    • Journal Title

      Materials Transactions

      Volume: 65 Pages: 352-355

    • DOI

      10.2320/matertrans.MT-M2023202

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A next best approach to obtain supercompatible martensite microstructure and how it works2024

    • Author(s)
      T. Inamura
    • Organizer
      IAS Focused Program on Continuum Theory and Mathematical Modeling of Phase-transition Materials - A symposium in Honor of Professor Richard D. James on His 70th Birthday
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] マルテンサイト組織の適合条件を調整したTiNi基形状記憶合金におけるMsの熱サイクル数依存性2023

    • Author(s)
      高田龍平, 平間慧, 篠原百合, 稲邑朋也
    • Organizer
      日本金属学会2023年秋期講演大会
  • [Presentation] TiNi合金の自己調整組織における不適合性のNi濃度依存性2023

    • Author(s)
      彦坂元, 副島洋平, 赤嶺大志, 西田稔, 稲邑朋也
    • Organizer
      日本金属学会2023年秋期講演大会
  • [Presentation] TiNiCuHf形状記憶合金におけるマルテンサイト変態過程のその場観察2023

    • Author(s)
      井上 ひかり, 平間 慧, 篠原 百合, 稲邑 朋也
    • Organizer
      日本金属学会2023年秋期講演大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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