2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23360300
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
宮崎 修一 筑波大学, 数理物質系, 教授 (50133038)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 形状記憶合金 / チタン合金 |
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| Research Abstract |
本年度では、大きい超弾性回復歪みが得られたTi-(18～45)Zr-Nb-Sn合金の強度上昇を試み、侵入型元素である酸素と窒素を添加した合金を作製し変態特性および超弾性特性を評価した。酸素および窒素の添加によりTi-Zr-Nb-Sn合金の最大引張強度およびすべり臨界応力は上昇したが、延性と加工性は乏しくなった。酸素と窒素の添加によりマルテンサイト変態温度が大きく低下し、マルテンサイト変態誘起応力が大きく上昇した。その結果、侵入型元素を1at.%以上添加した合金では超弾性を示さなかった。窒素は酸素に比べマルテンサイト誘起応力の上昇の効果が弱く、すべり臨界応力の上昇の効果が強いため、窒素添加の方が酸素添加より超弾性特性の改善に有効であることが明らかになった。特に窒素を0.5at%添加した合金ではすべり臨界応力が600MPaで最大超弾性歪みが5%の良好な特性を示した。酸素添加材を用い焼鈍温度873-1173Kに変化させ特性評価を行った。焼鈍温度の低下に伴い強度は上昇したが、超弾性回復歪みは低下し、Ti-Nb二元合金とは異なる熱処理温度依存性を示した。熱処理温度の低下に伴いα相が形成しマルテンサイト誘起応力が上昇したため、マルテンサイト相の誘起応力とすべり臨界応力の差が小さくなり、すべり変形しやすくなったためであると考えられる。本年度では、Snの添加量を変化させたTi-15Nb-3Mo-(0-1.5)Sn合金を用い、非熱的ω相が超弾性特に及ぼす影響についても調べた。いずれの合金も室温で超弾性を示したが、Sn添加量の増加に伴い応力ヒステリシスが低下し、超弾性回復歪みは増加した。透過電子顕微鏡観察によりSn添加により非熱的ω相が減少することが確認された。その結果、非熱的ω相はマルテンサイト変態誘起応力を上昇させ、応力ヒステリシスを増大させ、超弾性特性に劣化につながることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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