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2012 年度 実績報告書

粒界制御バルクナノTiNi合金の創製と粒界構造解析

公募研究

研究領域バルクナノメタル ー常識を覆す新しい構造材料の科学
研究課題/領域番号 23102506
研究機関九州大学

研究代表者

西田 稔  九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (90183540)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
キーワード対応粒界 / マルテンサイト変態 / 格子対応 / 双晶変形 / 電子線後方散乱
研究実績の概要

Ti50Ni48Fe2合金の鋳造まま試料(粗粒材:平均粒径100μm以上)と,それに冷間圧延と873 K-4 hで再結晶焼鈍処理を施し初期粒径を調整した試料(細粒材:平均粒径3μm程度)をそれぞれ準備した.これらを,液体窒素に浸漬し曲げ試験と圧縮試験に供した後,加工ひずみ除去と整粒処理のため873 K-15 minと773 K-1 hの2段階熱処理を施した.曲げ試験片の引張領域では,ε = 5%ですでに観察視野全域が微細化(平均粒径:0.95μm)するが,圧縮領域では微細化が起こり難いことが知られた.また,TEM観察より,引張領域では対応粒界が多く形成されているのに対して,ε = 8%以下の圧縮領域で観察された粒界の多くは亜粒界であった.このことは,低ひずみ加工の場合,引張領域では双晶変形,圧縮領域では転位運動が塑性変形を支配していることを示唆している.目的とする組織制御には圧縮変形よりも引張変形を利用する方が有利であるが,引張変形は試料に不均一な変形をもたらすため,バルク状の材料を均一に微細化させる事が困難である.一方,圧縮変形は試料を均一変形させる事が可能であり,工業的に有意である.前述の結果から11%程度の圧縮ひずみを加え熱処理を施した.一定方向に伸張した結晶粒が多く観察され,圧縮試験中に多くの変形双晶が導入されたことが推測された.また,それにより平均粒径は1μm程度に微細化され,Σ29以下の対応粒界頻度も60%を越えていた.しかし,変形双晶の導入頻度が低く比較的粗大な結晶粒が存在する領域も観察された.そこで,1度目の圧縮変形で形成した双晶に交差するようにして更に双晶を導入することを目的として,圧縮軸を90度回転させ2度目の圧縮試験を試みた.その結果,平均粒径は約0.8μm,対応粒界頻度は52%の粒界制御BN-TiNi合金の創製に成功した.

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] In situ SEM studies of the transformation sequence of multistage martensitic transformations in aged Ti-50.8 at.% Ni alloys2013

    • 著者名/発表者名
      Banafsheh Karbakhsh Ravari,
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine

      巻: 93 ページ: In Press

    • DOI

      10.1080/14786435.2013.769070

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling grain boundary character distribution of high-temperature B2 phase in TieNieFe alloy2012

    • 著者名/発表者名
      Seiichiro Ii
    • 雑誌名

      Intermetallics

      巻: 31 ページ: 65-71

    • DOI

      10.1016/j.intermet.2012.06.009

    • 査読あり
  • [学会発表] Ti-Ni合金におけるマルテンサイト変態の階層的顕微解析2013

    • 著者名/発表者名
      西田稔
    • 学会等名
      日本金属学会 2012年春期講演大会(第152回)
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2013-03-27 – 2013-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] Formation Process of Self-Accommodation Morphology of B19’ Martensite in Ti-Ni Alloys2013

    • 著者名/発表者名
      Minoru Nishida
    • 学会等名
      TMS2013 142th Annual Meeting Exhibition
    • 発表場所
      San Antonio, Texas, USA
    • 年月日
      2013-03-03 – 2013-03-07
  • [学会発表] Ti-Ni合金の熱弾性マルテンサイト変態のその場観察に関する一考察2012

    • 著者名/発表者名
      渋田晋作
    • 学会等名
      第54回日本顕微鏡学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      別府・豊泉荘,大分
    • 年月日
      2012-11-10 – 2012-11-10
  • [学会発表] Ti-Ni合金の熱弾性マルテンサイト変態に伴う組織形成に及ぼす冷却・加熱サイクルの影響2012

    • 著者名/発表者名
      副島洋平
    • 学会等名
      日本金属学会 2012年秋期講演大会(第151回)
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2012-09-17 – 2012-09-19
  • [学会発表] SELF-ACCOMMODATION OF B19’ MARTENSITE IN Ti-Ni ALLOYS: PART 1 EXPERIMENTAL APPROACH2012

    • 著者名/発表者名
      Minoru Nishida
    • 学会等名
      European Society of Martensitic Transformation-ESOMAT2012
    • 発表場所
      Sankt Peterburg, Russia
    • 年月日
      2012-09-09 – 2012-09-16
  • [学会発表] Grain refinement and grain boundary control with low strain deformation and martensitic transformation in Ti-Ni shape memory alloy2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuteru Yasunaga
    • 学会等名
      International Workshop on Bulk Nanostructured Metals
    • 発表場所
      Kyoto University, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2012-06-26 – 2012-06-29
  • [学会発表] Self-Accommodation of B19' Martensite in Ti-Ni Shape Memory Alloys2012

    • 著者名/発表者名
      Minoru Nishida
    • 学会等名
      4th International Conference of Smart Materials Structures Systems (CIMTEC2012)
    • 発表場所
      Montecatini Terme, Italy
    • 年月日
      2012-06-10 – 2012-06-14
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of transformation sequence of multistage martensitic transformation (MMT) in aged Ti-50.8 at.%Ni alloy by using of in-situ SEM observations2012

    • 著者名/発表者名
      Banafsheh Karbakhsh Ravari,
    • 学会等名
      NIMS Conference 2012, Structural Materials Science and Strategy for Sustainability - Back to the Basics
    • 発表場所
      EPOCHAL TSUKUBA, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2012-06-04 – 2012-06-06
  • [学会発表] Morphology and Crystallography of Self-Accommodated B19’ Martensite in Ti-Ni Shape Memory Alloys2012

    • 著者名/発表者名
      Minoru Nishida
    • 学会等名
      NIMS Conference 2012, Structural Materials Science and Strategy for Sustainability - Back to the Basics
    • 発表場所
      EPOCHAL TSUKUBA, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2012-06-04 – 2012-06-06
    • 招待講演
  • [学会発表] SEM内その場冷却・加熱実験によるTi-Ni合金のマルテンサイト生成・消滅挙動解析2012

    • 著者名/発表者名
      副島洋平
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第68回学術講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場,茨城
    • 年月日
      2012-05-14 – 2012-05-16
  • [備考] 結晶物性工学研究室

    • URL

      http://www.asem.kyushu-u.ac.jp/of/of01/page1/index.html

  • [備考] 科学研究費補助金

    • URL

      http://www.asem.kyushu-u.ac.jp/of/of01/page1/page68/page68.html

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公開日: 2018-02-02  

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