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2011 年度 実績報告書

著しく格子軟化した形状記憶合金における巨大弾性変形-応力下における臨界現象

研究課題

研究課題/領域番号 23360280
研究機関大阪大学

研究代表者

福田 隆  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50228912)

研究分担者 掛下 知行  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90127209)
寺井 智之  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (20346183)
キーワード弾性変形 / 弾性異方性 / マルテンサイト変態 / 格子軟化 / 弾性熱量効果
研究概要

規則度が約0.75のFe3Pt単結晶に,[001]方向から圧縮応力を加えると,温度低下にともない弾性歪が増加し,変態温度付近の90 Kでは最大約6%もの弾性的変形が現れることを見出した.この弾性限界を超えると,bctマルテンサイトへと応力誘起相変態し,それにともない約15%もの変態擬弾性が出現することを明らかにした.これらの結果は,日本金属学会において口頭発表するとともに,国際会議icomat2011において招待講演として発表した.また,ICFSMA2012においても招待講演として講演した.さらに,同内容は金属Vol.82 (2012)487に解説記事として報告した.また,Fe3Ptにおいて,規則度が高くなると,従来とは異なる構造のマルテンサイト相が出現することを見出し,その結果を金属学会において発表するとともに,Journal of Alloys and Compounds Vol. 509 (2011)8530に報告した.
不規則Fe-31.2Pd合金単結晶についても,[001]方向から圧縮応力を加えると,温度低下にともない弾性変形量が増加し,変態温度付近の240Kでは最大約6%もの弾性的変形が現れることを見出した.これらの結果は,日本金属学会において報告した.また,Pd濃度の少し少ないFe-30.8Pd合金においても同様の巨大弾性変形が現れることも見出し,さらに同合金において,変態歪の応力依存性を調査し,応力の増加とともに変態歪が小さくなることを見出した.

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

当初計画していた,弾性変形挙動の解明は予定通りに進展しており,学会における成果発表ならびに論文発表も順調に進んでいる.

今後の研究の推進方策

結晶方位を変化させての弾性変形挙動の調査,応力下での中性子回折による格子歪の調査,ならびに応力下において期待される臨界点の存在を確認する.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Superelasticity of single crystalline Fe-30.8 at.%Pd alloy2013

    • 著者名/発表者名
      Fei Xiao, Kaname Yashima, Takashi Fukuda, Tomoyuki Kakeshita
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 738-739 ページ: 33-37

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/FSF.738-739.33

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fe3Ptにおける二次に近いマルテンサイト変態とそれを利用した弾性的巨大ひずみ2012

    • 著者名/発表者名
      福田隆,掛下知行
    • 雑誌名

      金属

      巻: 82 ページ: 487-491

  • [雑誌論文] A new type of FCT martensite phase in single-crystalline Fe3Pt Invar alloy2011

    • 著者名/発表者名
      Masataka Yamamoto, Sayama Sekida, Takashi Fukuda et al.
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 509 ページ: 8530-8533

    • DOI

      10.1016/;j.jallcom.2011.06.035

    • 査読あり
  • [学会発表] Fe3Ptのマルテンサイト相における結晶磁気異方性2012

    • 著者名/発表者名
      山本将貴,福田隆,掛下知行
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20120328-20120330
  • [学会発表] Superelastic Behavior in Fe-31.2at.%Pd Single Crystal2012

    • 著者名/発表者名
      肖飛,福田隆,掛下知行
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20120328-20120330
  • [学会発表] Fe3Ptにおける巨大な弾性的変形2011

    • 著者名/発表者名
      福田隆,掛下知行
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      20111107-20111109
  • [学会発表] Phase diagram of FCC-FCT martensitic transformation and a large reversible strain in Fe-Pd alloy2011

    • 著者名/発表者名
      肖飛,福田隆,掛下知行
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      20111107-20111109
  • [学会発表] Fe3Ptにおけるマルテンサイト変態の規則度依存性2011

    • 著者名/発表者名
      山本将貴,福田隆,掛下知行
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      20111107-20111109
  • [学会発表] Some Peculiar Phenomena of Martensitic Transformation under Stress2011

    • 著者名/発表者名
      Takashi Fukuda, Tomoyuki Kakeshita
    • 学会等名
      International Conference on Martensitic Transformations
    • 発表場所
      日本,吹田
    • 年月日
      20110904-20110909
    • 招待講演
  • [学会発表] Origin of Martensitic Transformation and Large Elastic Strain in Fe3Pt2011

    • 著者名/発表者名
      Takashi Fukuda, Tomoyuki Kakeshita
    • 学会等名
      International Conference on Ferromagnetic Shape Memory Alloys
    • 発表場所
      ドイツ,ドレスデン
    • 年月日
      20110718-20110723
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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