チタンージルコニウム系生体用超弾性合金の組成最適化および内部組織制御

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560646
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 金 へよん 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (20333841)
• 研究協力者: 宮崎 修一 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (50133038)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: バイオマテリアル / 形状記憶合金 / 超弾性合金 / チタン合金

研究概要

生体に安全な元素のみで構成された新たなβ型チタン基超弾性合金の開発を目的とした。Ti-Zr-Nb-(O,N)系合金において各添加元素が変態温度、結晶構造および機械的特性に及ぼす影響を系統的に調べた。その結果、大きい回復歪みおよび高い超弾性変形応力を同時に有するTi-Zr 系超弾性合金の合金設計指針を確立した。また、加工熱処理による内部組織と機械的特性の変化を調べ、各合金の超弾性特性を最大限引き出す加工熱処理条件を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of Nitrogen Addition and Annealing Temperature on Superelastic Properties of Ti-Nb-Zr-Ta alloys (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Tahara、H.Y.Kim、H.Hosoda、T.H.Nam、S.Miyazaki
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A Vol.527 ページ: 6844-6852
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Randomness on Ferroelastic Tarnsitions : Disorder-induced Hysteresis Loop Rounding in Ti-Nb-O Martensitic Alloy (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Nii、T.Arima、H.Y.Kim、S.Miyazaki
  • 雑誌名: Physical Review B Vol.82 ページ: 214104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Nitrogen Addition on Superelasticity of Ti-Zr-Nb alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Tahara、H.Y.Kim、T.Inamura、H.Hosoda、S.Miyazaki
  • 雑誌名: Materials Transactions Vol.50 ページ: 2726-2730
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Nb Content on Deformation Texutres and Mechanical Properties of Ti-18Zr-Nb Biomedical Alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Tobe、H.Y.Kim、S.Miyazaki
  • 雑誌名: Materials Transactions Vol.50 ページ: 2721-2725
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-accommodation in Ti-Nb Shape Memory Alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: C.W.Chai、H.Y.Kim、H.Hosoda、S.Miyazaki
  • 雑誌名: Acta Materialia Vol.57 ページ: 4054-4064
  • 査読あり
• [学会発表] Effect of O and N Addition on Superelastic Properties of Ti-Nb Base Alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Y.Kim、M.Tahara、、H.Hosoda、T.H.Nam、S.Miyazaki
  • 学会等名: Eighteenth International Symposium on Processing and Fabrication of Advanced Materials
  • 発表場所: Tohoku University
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] Ti-Nb-O合金の変形挙動に及ぼす酸素濃度の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 金熙榮、新居陽一、細田秀樹、宮崎修一
  • 学会等名: 日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Ti-Nb基合金の変態・変形特性に及ぼす侵入型元素添加の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 金熙榮、細田秀樹、宮崎修一
  • 学会等名: 日本金属学会秋期大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] Effect of Interstitial Elements on Superelastic Properties of Ti-Nb Alloys (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Y.Kim、H.Hosoda、S.Miyazaki
  • 学会等名: International Conference on Martensitic Transformation
  • 発表場所: Santa Fe、USA
  • 年月日: 2008-07-04