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2013 年度 研究成果報告書

巨大擬似単結晶超弾性合金の作製と結晶粒成長機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 24656426
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 材料加工・処理
研究機関東北大学

研究代表者

石田 清仁  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (20151368)

研究分担者 大沼 郁雄  東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20250714)
大森 俊洋  東北大学, 大学院工学研究科, 助教 (60451530)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード結晶粒成長 / Cu基形状記憶合金 / 熱処理 / 異常粒成長 / 繰り返し熱処理 / 亜結晶粒
研究概要

Cu-Al-Mn形状記憶合金のβ(bcc)相の粒成長を測定するとともに、その超弾性特性を向上させるための巨大擬似単結晶の作成を試みた。その結果、900℃で溶体化後に500℃まで徐冷し、α(fcc)相を析出させた後、800℃以上に加熱、再溶体化する熱処理を繰り返す事によって巨大結晶粒を得る事ができた。これは、β単相状態から冷却し、α相を析出させる事によりβ結晶粒間に亜結晶粒組織が形成され、この亜結晶粒界エネルギーが駆動力となって異常粒成長が生じたと考えられる。この巨大結晶粒を有する合金は超弾性特性に優れ、防振材料として期待される。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Grain size dependence of pseudoelasticity in polycrystalline, Cu-Al-Mn-based shape memory sheets2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Sutou, T. Omori, R. Kainuma, K. Ishida
    • 雑誌名

      Acta Mater

      巻: 61 ページ: 3842-3850

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2013.03.022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two- and Three-Dimensional Grain Growth in the CuAlMn Shape Memory Alloy2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoe Kusama, Toshihiro Omori, Takashi Saito, Ikuo Ohnuma, Kiyohito Ishida and Ryosuke Kainuma
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 54 ページ: 2044 -2048

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2013167

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Abnormal Grain Growth Induced by Cyclic Heat Treatment2013

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Omori, Tomoe Kusama, Shingo Kawata, Ikuo Ohnuma, Yuji Sutou, Yoshikazu Araki, Kiyohito Ishida and Ryosuke Kainuma
    • 雑誌名

      Science

      巻: 341 ページ: 1500-1502

    • DOI

      10.1126/science.1238017

    • 査読あり
  • [学会発表] Cu-Al-Mn 形状記憶合金における相変態を利用した異常粒成長2014

    • 著者名/発表者名
      草間知枝、川田紳悟、大森俊洋、大沼郁雄、須藤祐司、石田清仁、貝沼亮介
    • 学会等名
      日本金属学会2014年(第154回)春期講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2014-03-22
  • [学会発表] Normal grain growth behavior in two- and three- dimensional modes of Cu-Al-Mn shape memory alloy2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kusama, T. Omori, T. Saito, I. Ohnuma, K. Ishida, R. Kainuma
    • 学会等名
      Joint Symposium on Materials Science and engineering for the 21^<st> Century
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2013-06-23
  • [学会発表] Grain Growth Behavior of Cu-Al-Mn Shape Memory Alloys with BCC Structure2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kusama, T. Omori, T. Saito, I. Ohnuma, K. Ishida, R. Kainuma
    • 学会等名
      5^<th> International Conferenceon Recrystallization & Grain Growth
    • 発表場所
      Sedney Australia
    • 年月日
      2013-05-06
  • [学会発表] 合金の相安定性と材料開発2013

    • 著者名/発表者名
      石田清仁
    • 学会等名
      日本金属学会2013年(第152回)春期講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2013-03-28
  • [産業財産権] 安定した超弾性を示すCu-Al-Mn 系棒材及び板材、その製造方法、それを用いた制震部材、並びに制震部材を用いた制震構造体2013

    • 発明者名
      大森俊洋、草間知枝、貝沼亮介、石田清仁、田中豊延、喜瀬純男、中溝賢治、石川浩司、中野美里、勅使河原 聡
    • 権利者名
      株式会社古河テクノマテリアル、国立大学法人東北大学、古河電気工業株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      出願2013-099996
    • 出願年月日
      2013-05-10

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公開日: 2015-06-25  

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