2010 年度研究成果報告書

微細組織に依存するβ型チタン合金の弾性特性の解明とその低ヤング率化

研究課題

研究課題/領域番号	21760555
研究種目	若手研究(B)
配分区分	補助金
研究分野	構造・機能材料
研究機関	大阪大学
研究代表者	多根正和大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (80379099)
研究期間 (年度)	2009 – 2010
キーワード	構造・機能材料 / 生体材料 / チタン合金 / 弾性特性 / 超音波計測
研究概要	生体用Ti合金として期待される4元系Ti-Nb-Ta-Zr合金単結晶の弾性特性に対して研究を行った。その結果、室温付近でのせん断弾性率c'およびc44の軟化がTi-Nb-Ta-Zr合金の多結晶ヤング率の低下の原因であることが明らかとなった。ω相の生成は室温付近でのc'およびc44の温度依存性を変化させ、さらに室温でのc'およびc44を増加させるため、室温での多結晶ヤング率を増加させる。しかしながら、相安定性が低くc'およびc44の低いβ相マトリックス中にω相が生成した場合は、それほど大きな弾性率増加は生じず、2元系Ti合金の下限値に近い値を示す。そのため、Ti-Nb-Ta-Zr合金における少量のω相の生成は、低ヤング率を保持しつつ、高強度化を図るための微細組織の制御に有効である。