成果報告書詳細
管理番号20110000001665
タイトル平成22年度成果報告書 平成21年度第1回採択産業技術研究助成事業 09A19020a 局所弾性率上昇型脊椎固定用チタン合金製ロッドの開発 平成22年度中間
公開日2012/4/26
報告書年度2010 - 2010
委託先名国立大学法人東北大学 仲井 正昭
プロジェクト番号P00041
部署名技術開発推進部
和文要約脊椎固定用金属製ロッドには、応力遮蔽を抑制するための低弾性率とスプリングバックを軽減するための高弾性率が患者および医師の双方からそれぞれ求められている。本研究では、このような弾性率特性を実現するため、加工誘起相変態の利用し、変形部分のみ弾性率が上昇する金属製ロッドの開発を進めている。昨年度までに、二元系合金を用いて、加工誘起ω相変態により弾性率を上昇させることが可能であることを見出した。今年度は、昨年度までの研究成果を踏まえて、加工誘起ω相変態を利用した弾性率上昇型低弾性率チタン合金の開発を三元系および四元系合金へと拡張した。さらに、ω相の弾性率の結晶方位依存性を求め、ω相の中で最も弾性率が高くなる結晶方位を明らかにするとともに、β相とω相との結晶方位関係から、弾性率の効率的な上昇のための理想的なβ相の結晶方位についても考察した。
英文要約For spinal implant rods, the elastic modulus should be not only low to prevent stress shielding for patient but also high to suppress springback for surgeon. In order to obtain such an elastic modulus, deformation-induced phase transformation was introduced into titanium alloys so that the elastic modulus of only the deformed part would increase during operation. The relationship between the type of deformation-induced phase and elastic modulus change was investigated using some binary alloys last year, and it was found that the deformation-induced ω phase transformation is available for the increase in elastic modulus. On the basis of such the experimental results, the development of new alloys was extended to the ternary and quaternary alloys. Furthermore, the dependence of crystal orientation on elastic modulus of ω phase was investigated. It was then found that a certain crystal orientation of ω phase provides the highest elastic modulus and an ideal crystal orientation of β phase for increasing effectively elastic modulus was determined by considering the crystal-orientation relationship between β and ω phases.
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