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生体用Ti-Nb基合金で発見された疲労軟化とω相の単一バリアント形成の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 23860030
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 構造・機能材料
研究機関大阪大学

研究代表者

當代 光陽  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10610800)

連携研究者 中野 貴由  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30243182)
研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード生体材料 / β型Ti合金 / 単結晶 / ω相変態 / 力学特性 / 疲労試験 / ω相 / チタン合金
研究概要

Ti-xNb二元系合金は組成によってそのβ相の相安定性が変化する。相安定性の低いβ相は電気抵抗、比熱および弾性定数などの基礎物性において特異な挙動を示し、このことを利用することでヤング率の低減が可能となることが明らかとなった。また、β相の安定性は塑性変形挙動にも影響を及ぼし、不安定なβ相は単純圧縮において加工硬化係数が低く、このことは転位運動によりω相が析出することと密接に関係していることが明らかとなった。転位運動によるω相の析出は交番応力を付加した場合、より顕著に現れるとともに析出するω相のバリアントが選択されることも解明した。さらにこのω相の析出はバリアントの選択時に特異な軟化現象を示し、活動転位と析出ω相バリアントとの関係について透過型電子顕微鏡観察(TEM観察)を中心に解析した。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 生体用Ti-Nb二元系合金単結晶におけるβ相の不安定性とその基礎物性2013

    • 著者名/発表者名
      Pan Wang, 當代光陽, 中野貴由
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] β-Phase Instability in Binary Ti-xNb Biomaterial Single Crystals2013

    • 著者名/発表者名
      Pan Wang, Mitsuharu Todai, Takayoshi Nakano
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 54 ページ: 156-160

    • NAID

      10031144474

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 生体用Ti-Nb二元系合金単結晶におけるβ相の不安定性とその基礎物性への影響2013

    • 著者名/発表者名
      Pan Wang
    • 雑誌名

      日本金属学会

      巻: 第77巻, 7号

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] β-Phase Instability in Binary TixNb Biomaterial Single Crystals2013

    • 著者名/発表者名
      Pan Wang
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: Vol. 54, No. 2

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Fatigue Behavior in Ti-Nb Single Crystal2011

    • 著者名/発表者名
      M. Todai, P. Wang, K. Hagihara and T. Nkano
    • 雑誌名

      Proceedings of ECO MATES

      ページ: 53-54

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 生体用Ti-xNb合金単結晶における電気抵抗とデバイ温度のNb濃度依存性2013

    • 著者名/発表者名
      當代光陽, Pan Wang, 中野貴由
    • 学会等名
      軽金属学会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2013-05-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 生体用Ti-Nb合金単結晶におけるω相変態とβ相の相安定性2013

    • 著者名/発表者名
      當代光陽, Pan Wang, 中野貴由
    • 学会等名
      日本金属学会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2013-03-28
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of βphase stability on plastic deformation behavior in binary Ti-Nb biomaterial single crystals2013

    • 著者名/発表者名
      Pan Wang, 當代光陽, 中野貴由
    • 学会等名
      日本金属学会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of β-phase stability on plastic deformation behavior in binary Ti-xNb biomaterial single crystals2013

    • 著者名/発表者名
      Pan Wang
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 生体用Ti-Nb合金単結晶におけるω相変態とβ相の相安定性2013

    • 著者名/発表者名
      當代光陽
    • 学会等名
      日本金属学
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 生体用Zr-Nb合金におけるω相変態と変調構造2013

    • 著者名/発表者名
      福永圭佑
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会関西支部
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Zr-Nb合金におけるω相変態とβ相が有する格子変調2012

    • 著者名/発表者名
      當代光陽
    • 学会等名
      日本金属学会春季大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Ti-xNbにおける電気抵抗の負の温度係数に及ぼす二つの要因2012

    • 著者名/発表者名
      當代光陽
    • 学会等名
      日本金属学会春季大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Zr-Nb合金におけるω相変態とその力学的機能に与える影響2012

    • 著者名/発表者名
      福永圭佑
    • 学会等名
      日本金属学
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Anomalous fatigue behavior2011

    • 著者名/発表者名
      M. Todai, Pan Wang, Koji Hagihara and Takayosi Nakano
    • 学会等名
      Ti-Nb single crystals International Symposium on Materials Science and Innovation on Sustainable Society
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2011-11-28
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Anomalous fatigue behavior in Ti-Nb single crystals2011

    • 著者名/発表者名
      當代光陽
    • 学会等名
      International Symposium on Materials Science and Innovation on Sustainable Society
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-11-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 生体用Ti-15Mo-5Zr-3Al合金の単結晶における弾性定数2011

    • 著者名/発表者名
      當代光陽
    • 学会等名
      日本金属学会秋季大会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2011-11-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] The relation between a negative temperature dependence of electrical resistivity and formation of atehrmal ω phase2011

    • 著者名/発表者名
      當代光陽
    • 学会等名
      International Conference on Martensitic Transformations
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-09-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 中野研究室

    • URL

      http://www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/kg-portal/aspi/RX0011D.asp?UNO=22040&page=

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-09-05   更新日: 2019-07-29  

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