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βTi基合金における三角形状α相析出形態制御と完全超弾性化

研究課題

研究課題/領域番号 14J11791
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 構造・機能材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

遠藤 一輝  東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードβTi合金 / 形状記憶効果・超弾性 / 材料組織制御
研究実績の概要

本研究の目的は,生体適合性に優れたTi-Mo-Sn-Zr合金において,一般的なTi合金には見られない三角錐状の微細なα相の析出条件・機構を明らかにし,βTi合金において本来困難とされるα相析出による析出強化を目指すものである.昨年度までに,Ti-3Mo-6Sn-5Zr(mol%)合金において三角錐状α相を各種熱処理により析出させ,透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて,三角錐状α相の結合状態を明らかにし,また無ひずみ・無回転な方位である不変線方向を幾何学的に算出し,その[331]βという方位がαプレート同士の稜線方向とほぼ一致するという特殊な状況であることを明らかにした.
本年度では,菊池線を用いたより詳細な結晶方位解析を行ったところ,αプレート内部では双晶界面近傍とそれ以外で優先結晶方位が異なることを明らかになった.双晶界面近傍では厳密な双晶関係を満たし,一方で,双晶界面から離れたプレート内部では不変線ひずみ条件を満たしていた.また,三角錐型α相の異相界面においては,バーガースベクトルが[111]βのレッジ構造を持ち,またこのレッジが不均一に存在していることが明らかになった.これらは三角錐状α相の核形成と成長挙動に起因すると考えるとうまく説明できることを示した.
本研究により,当初予定していた通り三角錐状α相の析出条件を解明し,三角錐状α相を利用した析出強化型βTi超弾性合金の設計指針を確立することができた.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Effect of Sn and Zr Addition on the Martensitic Transformation Behavior in Ti-Mo Shape Memory Alloys2017

    • 著者名/発表者名
      K. Endoh, M. Tahara, T. Inamura, H. Hosoda
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 695 ページ: 76-82

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2016.10.108

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phase Constitution and Mechanical Properties of Ti-Mo-Sn-Zr Shape Memory Alloys2016

    • 著者名/発表者名
      K. Endoh, M. Tahara, T. Inamura, H. Y. Kim, S. Miyazaki, H. Hosoda
    • 雑誌名

      Proceedings of 13th World of Conference on Titanium

      巻: 1 ページ: 1747-1750

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Shape memory, properties of Al added Ti-3Mo-6Sn alloys after annealing treatment2016

    • 著者名/発表者名
      T. Hida, K. Endoh, M. Tahara, T. Inamura, H. Hosoda
    • 雑誌名

      PFAM24

      巻: - ページ: 143-148

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The effect of aging temperature on morphology of α phase in Ti-3Mo-6Sn-5Zr shape memory alloy2015

    • 著者名/発表者名
      K. Endoh, M. Tahara, T. Inamura, H. Y. Kim, S. Miyazaki, H. Hosoda
    • 雑誌名

      Materials Today : Proceedings

      巻: 2S

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ti-5Mo-3Sn 合金の機械的性質と形状記憶特性に及ぼす Zr 添加の影響2015

    • 著者名/発表者名
      遠藤一輝,田原正樹,稲邑朋也,金熙榮,宮崎修一,細田秀樹
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: 80 号: 1 ページ: 37-44

    • DOI

      10.2320/jinstmet.JB201509

    • NAID

      130005115565

    • ISSN
      0021-4876, 1880-6880, 2433-7501
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Ti-Mo-Sn-Zr形状記憶合金における三角錐型α相の異相界面欠陥2016

    • 著者名/発表者名
      遠藤一輝,田原正樹,稲邑朋也,細田秀樹
    • 学会等名
      日本金属学会,第159回秋期講演大会
    • 発表場所
      大阪府 豊中市 待兼山町 大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ti-Mo合金の相構成と形状記憶特性に及ぼすSn,Al添加の影響2016

    • 著者名/発表者名
      井場木亮祐,飛田智史,遠藤一輝,田原正樹,稲邑朋也,細田秀樹
    • 学会等名
      日本金属学会,第159回秋期講演大会
    • 発表場所
      大阪府 豊中市 待兼山町 大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] i-3Mo-6Sn-5Zr形状記憶合金におけるα相の析出形態とバリアント選択2016

    • 著者名/発表者名
      遠藤一輝,田原正樹,稲邑朋也,細田秀樹
    • 学会等名
      日本金属学会 第158回春期講演大会
    • 発表場所
      東京都 葛飾区 新宿 東京理科大学 葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ti-Mo-Sn-Al合金の相構成および形状記憶特性,ヤングメタラジスト研究交流会2016

    • 著者名/発表者名
      井場木亮祐,飛田智史,遠藤一輝,田原正樹,稲邑朋也,細田秀樹
    • 学会等名
      ヤングメタラジスト研究交流会
    • 発表場所
      東京都 文京区 本郷 東京大学 本郷キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Shape Memory Properties of Al added Ti-3Mo-6Sn Alloys after Annealing Treatment2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hida, K. Endoh, M. Tahara, T. Inamura, H. Hosoda
    • 学会等名
      PFAM
    • 発表場所
      Century Memorial Hall Kansai University at Osaka in Japan
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ti-Mo-Sn-Zr形状記憶合金における析出α相の析出形態とその結晶学的特徴2015

    • 著者名/発表者名
      遠藤一輝,田原正樹,稲邑朋也,細田秀樹
    • 学会等名
      日本金属学会 第12回ヤングメタラジスト研究交流会
    • 発表場所
      神奈川県 横浜市 保土ヶ谷区 常盤台 横浜国立大学
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ti-Mo-Sn-Zr形状記憶合金における三角錐状α相の結晶方位解析2015

    • 著者名/発表者名
      遠藤一輝,田原正樹,稲邑朋也,細田秀樹
    • 学会等名
      日本金属学会 第157回秋期講演大会
    • 発表場所
      福岡県 福岡市 西区 元岡 九州大学 伊都キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Phase Constitution and Mechanical Properties of Ti-Mo-Sn-Zr Shape Memory Alloys2015

    • 著者名/発表者名
      K. Endoh, M. Tahara, T. Inamura, H. Y. Kim, S. Miyazaki, H. Hosoda
    • 学会等名
      Ti2015
    • 発表場所
      Manchester Grand Hyatt at San Diego in United States
    • 年月日
      2015-08-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ti-Mo-Sn合金の形状記憶・超弾性特性に及ぼすAl添加の影響2015

    • 著者名/発表者名
      飛田智史,遠藤一輝,田原正樹,稲邑朋也,細田秀樹,宮崎修一
    • 学会等名
      日本金属学会 第156回春期講演大会
    • 発表場所
      東京都目黒区駒場 東京大学 駒場キャンパス
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] TiMoSnZr形状記憶合金におけるα相の析出形態とその不変線解析2015

    • 著者名/発表者名
      遠藤一輝,田原正樹,稲邑朋也,細田秀樹,宮崎修一
    • 学会等名
      グリーンエネルギー材料のマルチスケール創製研究会 第2回研究会
    • 発表場所
      島根県 松江市 夕景湖畔 すいてんかく
    • 年月日
      2015-01-11 – 2015-01-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] TiMoSnZr形状記憶合金におけるα相の析出形態のSn濃度依存性2014

    • 著者名/発表者名
      遠藤一輝,田原正樹,稲邑朋也,金煕榮,細田秀樹,宮崎修一
    • 学会等名
      日本金属学会,第155回秋期講演大会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市千種区不老町 名古屋大学 東山キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Orientation Relationship of Triangular α Precipitates in TiMoSnZr Shape Memory Alloy2014

    • 著者名/発表者名
      K. Endoh, M. Tahara, T. Inamura, H. Y. Kim, H. Hosoda, S. Miyazaki
    • 学会等名
      International Conference on Martensitic Transformations 2014
    • 発表場所
      EUSKALDUNA CONGRESS PALACE at Bilbao in Spain
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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