2003 Fiscal Year Annual Research Report
新しいCo-Ni基強磁性形状記憶合金の開発と多機能素子への応用
Project/Area Number |
02J10873
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
大森 俊洋 東北大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | Co-Ni-Al / 強磁性形状記憶合金 / マルテンサイト変態 / 組織制御 / 延性 / 形状記憶効果 / 2相合金 / 磁場誘起歪 |
Research Abstract |
形状記憶合金は多くの場合規則構造であることから,延性に乏しいという欠点がある.本研究では,Co-Ni-Al強磁性形状記憶合金におけるγ相析出による組織制御と機械的性質及び形状記憶特性に及ぼす影響について調査した. 1300℃におけるタイライン上の組成Ni-(38.5〜44at%)Co-(23〜28at%)Al合金を作製して熱処理を施し,光学顕微鏡観察,冷間加工率の調査,引張り試験及び形状記憶効果試験を行った.熱処理温度が低下するにつれてγ相の体積分率は増加し,破断伸び,引張り強度共に上昇する.γ相体積分率37%のときに破断伸び10%,引張り強度1100MPaが得られ,冷間圧延も40%まで可能になった.この機械的性質の改善の原因として,延性のあるγ相自身の材料の延性化に対する効果に加え,結晶粒の微細化が影響していると考えられている.一方,γ相体積分率20%を越えると大きな形状回復率の低下が見られたため,形状記憶合金として用いるには20%までとするのが好ましいことが明らかになった.熱処理条件が高温・長時間では塊状化したγ相が見られるのに対し,低温・短時間になるほどβ相粒界に微細に存在するようになる.このことを利用し,2段熱処理を施してγ相をフィルム状に析出させることにより,機械的性質の向上が見られた.今回得られた以上の組織制御に関する知見より,多結晶体にて冷間加工が可能な強磁性形状記憶効果を作製することが可能となり,冷間引抜きによる線材の作製にも成功した.
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Research Products
(3 results)
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[Publications] K.Oikawa et al.: "Development of the Co-Ni-Al Ferromagnetic Shape Memory Alloys"Journal de Physique IV. 112. 1017-1020 (2003)
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[Publications] T.Omori et al.: "Shape Memory Effect Associated with FCC-HCP Martensitic Transformation in Co-Al Alloys"Materials Transactions. 44. 2732-2735 (2003)
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[Publications] Y.Tanaka et al.: "Ferromagnetic Co-Ni-Al Shape Memory Alloys with β+γ Two-Phase Structure"Materials Transactions. (in press). (2004)