| 研究課題/領域番号 |
02555149
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
細井 祐三 名古屋大学, 工学部, 教授 (60157021)
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| 研究分担者 |
山田 敏彦 大同特殊鋼(株), 研究開発本部, 主査
和出 昇 トピー工業(株), 第一技術研究所, 主幹
國光 誠司 名古屋大学, 工学部, 助手 (50023346)
宮原 一哉 名古屋大学, 工学部, 助教授 (70011096)
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| キーワード | 形状記憶合金 / 形状記憶効果 / 水素センサ- / 水素脆化 / 吸蔵水素 / 引張特性 / Pt-Pd被覆 |
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| 研究概要 |
1.形状記憶交果と残留性水素量の関係
Ti-Ni系形状記憶合金は、水素の侵入により形状記憶に類似した効果を起こすが、この効果は形成される水素化物と密接な関係がある。(日本金属学会誌,54巻,(1990),525-531)この水素化物の生成の程度は合金中の残留性水素量を測定することにより評価できる。Ti-49.2at%Niを用いて各種条件により水素チャ-ジした場合、残留性水素量と水素侵入による形状回復率との間には正の相関があった。一方、高張力鋼の水素脆性は拡散性水素により支配され、材料の強度によって影響を受けるが数ppmの拡散性水素により脆化を起こす。引張強さ600-800MPaを示す材料に1000A/m^2の水素チャ-ジを行ったところ脆化を示し拡散性水素量は1.5ppmであった。Ti-49.2at%Niに同条件のチャ-ジを施したところ残留性水素量は0.3wt%で、20-30%の形状回復を示した。従って鋼が脆化を起こす条件に於てTi-Ni系形状記憶合金が水素による形状回復を示す可能性がある。今後使用環境下に於てさらに定量的な実験を行い、水素センサ-としての性能を検討する必要がある。
2.Ti-Ni合金の水素脆化
各種水素チャ-ジを施したTi-55.85at%Niを用いて引張試験を行ったところ、破断歪は非チャ-ジ材の0.5-0.7に対して、残留性水素量0.008wt%を含む場合には0.1まで低下した。この残留性水素量では水素侵入による形状回復は殆ど発現しないため、Ti-Ni合金を水素センサ-として使用する際にはTi-Ni合金自体の脆化について充分考慮しなければならない。
またPt-Pd(8:2)を0.05μmイオンスパッタした試料について同様の試験を行ったところ、脆化がやや抑えられPt-Pd被覆が水素の母材への侵入を妨げていると考えられる。Pt-Pd被覆がTi-Ni合金の水素による形状回復にどのような影響を及ぼすかより詳細な研究を必要とする。
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