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カクテル効果に由来するハイエントロピー合金単結晶の変形挙動、形状記憶・超弾性効果

研究課題

研究課題/領域番号 18K18949
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分26:材料工学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

安田 弘行  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60294021)

研究分担者 趙 研  大阪大学, 工学研究科, 講師 (00633661)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードハイエントロピー合金 / カクテル効果 / 形状記憶合金 / 超弾性
研究成果の概要

bcc型ハイエントロピー合金であるHfNbTaTiZr合金について、粗大結晶粒から単結晶試料を作製することに成功し、その力学特性を調査した。その結果、室温では1000MPa近い降伏応力を示すとともに、600℃でhcp相の析出に伴い高強度を示した。また、非等量配合の(TiZrHf)100-x(NbTa)x合金、V添加の合金の変形挙動についても調査したところ、同合金の各温度における相構成、相変態はTi合金、Zr合金等に類似するものの、βチタン合金でみられる弾性異常、形状記憶・超弾性効果は現時点では確認されなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

申請者の知る限り、HfNbTaTiZrハイエントロピー合金のバルク単結晶を用いて、その変形挙動に関する研究を行ったのは、申請者らが世界で初めてである。さらに、HfNbTaTiZr合金を初めとするbccハイエントロピー合金をβチタン合金に見立てて、構成元素を(TiZrHf)と(NbTa)とに分けて考え、形状記憶・超弾性合金としての可能性を探るアイディアは、申請者が世界で最初に提案したものである。学会発表などを通じて、こうしたアイディアが広まり、新しい研究開発の潮流が生まれている。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] HfNbTaTiZr 合金の相変態挙動および力学特性に及ぼすβ安定化元素の影響2018

    • 著者名/発表者名
      山田祐介、趙研、永瀬丈嗣、安田弘行
    • 学会等名
      日本金属学会2018年秋期大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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