高機能TiNi形状記憶合金のプロセス開発

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K05066
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26040:構造材料および機能材料関連
• 研究機関: 愛知工業大学
• 研究代表者: 松井 良介 愛知工業大学, 工学部, 准教授 (00632192)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 形状記憶合金 / 傾斜機能特性 / 耐食性 / 腐食疲労特性

研究成果の概要

本研究ではTiNi形状記憶合金の応用拡大を狙い，傾斜機能化と高耐食化の２つの観点から高機能化に取り組んだ．傾斜機能化は粉末冶金法と加工熱処理を組み合わせた新規プロセスを提案し，高耐食化は表面平滑化と熱窒化処理の組合せで達成することを目指した．本研究の主な成果は以下の通りである．(1)超音波ショットピーニング処理はNi濃度を長手方向に傾斜させたTiNi形状記憶合金焼結体の変形抵抗に明瞭な傾斜機能特性を与える．(2)TiNi形状記憶合金の高耐食化のためには，適切な条件下での表面平滑化と熱窒化処理による不動態皮膜の生成が有効である．

自由記述の分野

機能材料工学，材料力学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で行ったTiNi形状記憶合金高機能化に対する取り組みは，本材料の応用範囲をさらに拡大させるものであり，社会的意義は大きい．例えば，傾斜機能TiNi形状記憶合金が実用化されれば，電源不要の高性能アクチュエータを実現できる．また，高耐食TiNi形状記憶合金を用いれば医療用ステントや野外で使われるアクチュエータの長寿命化が期待できる．