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2006 年度 実績報告書

高密度欠陥の導入による生体用超弾性チタン合金の組織変化と超弾性異方性の制御

研究課題

研究課題/領域番号 17360334
研究機関東京工業大学

研究代表者

細田 秀樹  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (10251620)

研究分担者 若島 健司  東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (70016799)
稲邑 朋也  東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (60361771)
キーワード金属物性 / 結晶工学 / 格子欠陥 / 形状記憶合金 / チタン合金
研究概要

Niアレルギーの危険性があるTiNi形状記憶・超弾性の代替として、本研究では、申請者らが見出したNiを含まない新生体用超弾性チタン合金に高エネルギー・高密度欠陥を導入し、加工熱処理し、組織、欠陥、特性の相関を明らかにすることを目的としている。本年はTiNbAl合金の集合組織の形成条件に注目し、室温でβ相、β+α"相、α"相を示す各種組成のTiNbAl合金において、集合組織に及ぼす圧延率の影響を明らかにした。各合金を圧延率20%〜99%の冷間圧延を施した。さらに溶体化処理を行い、圧延材及び溶体化材について室温でX線回折測定とX線極点図測定、及び後方散乱電子線回折パターン(EBSD)法による集合組織解析を行った。その結果、β+α"相では圧延集合組織は{112}.<110>.、再結晶集合組織は{111}.<112>.であった。α"相では圧延集合組織は{223}.<302>.、再結晶集合組織は{011}.<311>.であった。β相であるTi-26mol%Nb-3mol%Alにおいて再結晶集合組織は圧延率90%では{001}.<110>.、99%では{112}.<110>.と異なることがわかった。この二つの結晶方位を比較すると,{001}.<110>.は{112}.<110>.よりも異方性の影響が少なく、変態歪みと弾性歪みを考慮した場合に圧延面内においてはどの方位においてもほぼ均一な可逆歪みを得られる実用的な結晶方位であり、加工熱処理により、このように実用的に有効な組織制御が可能であることを明らかにした。また、これら種々の組織をもつTiNbAl合金の内部摩擦についても明らかにした。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (12件)

  • [雑誌論文] Effects of Si addition on superelastic properties of Ti-Nb-Al biomedical shape memory alloys2006

    • 著者名/発表者名
      K.Masumoto, Y.Horiuchi, T.Inamura, H.Hosoda, K.Wakashima, H.Y.Kim, S.Miyazaki
    • 雑誌名

      Material Science and EngineeringA 438-440

      ページ: 835-838

  • [雑誌論文] Effect of {001} <110> texture on superelastic strain of Ti-Nb-Al biomedical shape memory alloys2006

    • 著者名/発表者名
      T.Inamura, Y.Kinoshita, J.I.Kim, H.Y.Kim, H.Hosoda, K.Wakashima, S.Miyazaki
    • 雑誌名

      Material Science and EngineeringA 438-440

      ページ: 865-869

  • [雑誌論文] Effects of short time heat treatment on superelastic properties of Ti-Nb-Al biomedical shape memory alloys2006

    • 著者名/発表者名
      H.Hosoda, Y.Kinoshita, Y.Fukui, T.Inamura, K.Wakashima, H.Y.Kim, S.Miyazaki
    • 雑誌名

      Material Science and EngineeringA 438-440

      ページ: 870-874

  • [雑誌論文] Effect of boron addition on transformation behavior and tensile properties of Ti-Nb-Al alloy2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Horiuchi, T.Inamura, H.Hosoda, K.Wakashima, H.Y.Kim, S.Miyazaki
    • 雑誌名

      Material Science and EngineeringA 438-440

      ページ: 830-834

  • [雑誌論文] Effect of thermo-mechanical treatment on mechanical properties and shape memory behavior of Ti-(26-28)at.% Nb alloys2006

    • 著者名/発表者名
      H.Y.Kim, J.I.Kim, T.Inamura, H.Hosoda, S.Miyazaki
    • 雑誌名

      Material Science and EngineeringA 438-440

      ページ: 839-843

  • [雑誌論文] X-ray Diffraction Analysis of Ti-18mol%Nb Based Shape Memory Alloys Containing 3d Transition Metal Elements2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Horiuchi, T.Inamura, H.Y.Kim, S.Miyazaki, K.Wakashima, H.Hosoda
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47・4

      ページ: 1209-1213

  • [雑誌論文] Effect of Alloy Composition on Lattice Deformation Strain of TiNbAl Biomedical Shape Memory Alloy2006

    • 著者名/発表者名
      T.Inamura, Y.Ono, H.Hosoda, K.Wakashima, S.Miyazaki, T.Higuchi
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines 126・4

      ページ: 164-165

  • [雑誌論文] Shape Memory Properties of Textured Ti-Nb-Al Biomedical β-Titanium Alloy2006

    • 著者名/発表者名
      T.Inamura, J.I.Kim, H.Y.Kim, H.Hosoda, K.Wakashima, S.Miyazaki
    • 雑誌名

      ACTUATOR2006 conference proceedings

      ページ: 904-907

  • [雑誌論文] Shape Memory Effects of Ti-Nb Containing 3d Transition Metal Elements2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Horiuchi, K.Nakayama, T.Inamura, K.Wakashima, H.Y.Kim, S.Miyazaki, H.Hosoda
    • 雑誌名

      ACTUATOR2006 conference proceedings

      ページ: 908-911

  • [雑誌論文] Orientation and Composition Dependence of Shape Recovery in TiNbAl Biomedical Shape-Memory-Alloy Actuator Material2006

    • 著者名/発表者名
      T.Inamura, H.Hosoda, K.Wakashima, S.Miyazaki
    • 雑誌名

      The 1st International Symposium on Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs PROCEEDINGS

      ページ: 101-104

  • [雑誌論文] 生体用Ti-26Nb-3Al合金の集合組織に及ぼす圧延率の影響2006

    • 著者名/発表者名
      清水竜太郎, 堀内陽介, 稲邑朋也, 細田秀樹, 若島健司, 宮崎修一
    • 雑誌名

      M&M2006材料力学カンファレンス講演論文集

      ページ: 89-90

  • [雑誌論文] Orthodonic Tooth Movement by Nickel-Free Titanium-Base Shape Memory and Superelastic Alloy Wire2006

    • 著者名/発表者名
      A.Suzuki, H.Kanetaka, Y.Shimizu, R.Tomizuka, H.Hosoda, S.Miyazaki, O.Okuno, K.Igarashi, H.Mitani
    • 雑誌名

      Angle Orthodontist 76・4

      ページ: 188-193

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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