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2015 年度 実績報告書

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
研究機関東京工業大学

研究代表者

遠藤 一輝  東京工業大学, 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
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.昨年度は,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,各結晶方位関係を明らかにし,その三角錐状α相の結合状態を明らかにした.
本年度は昨年度に引き続き,主に透過型電子顕微鏡を用いた内部組織観察と結晶学に基づいた数値解析を行い,当初予定していた通り三角錐状α相の析出条件を明らかにし,不変線方向が析出形態の決定要因であることを明らかにした.それらの研究成果を国内外の学会で積極的に発表し,様々な分野の研究者と討論することで,新たな知見を得ている.
さらに,菊池線を用いたより詳細な結晶方位解析を行い,α相内部のひずみ分布が核形成・成長に起因するものであることを示唆する結果も得られている.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は昨年度に引き続き,主に透過型電子顕微鏡を用いた内部組織観察と結晶学に基づいた数値解析を行い,当初予定していた通り三角錐状α相の析出条件を明らかにし,不変線方向が析出形態の決定要因であることを明らかにした.
また,菊池線を用いた解析により,α相内部では優先される結晶方位関係が双晶界面近傍とプレート内部では異なることが明らかになり,これはα相の核形成および成長に起因するものであることを示唆する結果が得られた.

今後の研究の推進方策

本年度は,Ti-Mo-Sn-Zr合金における三角錐状α相の析出条件を明らかにした.今後は,この三角錐状α相の析出機構,すなわち核形成および成長挙動を結晶学的な観点から明らかにしていく.
基本的には,これまで通り透過型電子顕微鏡を用いて,αプレートにおける局所的な優先結晶方位関係を明らかにするとともに,プレート内部や界面の欠陥構造を明らかにすることで析出機構を解明する.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [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

    • 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 ページ: S817-820

    • 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, 金煕榮, 宮崎修一, 細田秀樹
    • 雑誌名

      日本金属学会誌

      巻: 80 ページ: 37-44

    • DOI

      10.2320/jinstmet.JB201509

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [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 – 2016-03-27
  • [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 – 2015-12-20
    • 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
  • [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 – 2015-09-18
  • [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 – 2017-08-20
    • 国際学会

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公開日: 2016-12-27  

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