成果報告書詳細
管理番号20100000002353
タイトル平成21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 09A19009a 巨大超弾性歪を発現する高強度鉄系形状記憶合金の開発と医療デバイスへの展開 平成21年度中間
公開日2011/1/25
報告書年度2009 - 2009
委託先名国立大学法人東北大学大森俊洋
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約Fe-Ni-Co-Al系超弾性合金における合金設計と組織制御の指針を得ることを目的として、ミクロ組織やマルテンサイト変態に及ぼす様々な添加元素の効果、および加工熱処理の影響を調査した。その結果、TaとNbはγ’相を大きく安定化し、時効により析出するγ’相を微細化、およびその析出量を増加させる。このため、これらを添加した合金では、高い母相強度およびマルテンサイトの正方晶性が得られるため、変態が非熱弾性型から熱弾性型になり、その結果、良好な超弾性効果が発現するようになることがわかった。また、Fe-Ni-Co-Al系合金では、γ’相を析出させると同時に、有害なβ相の粒界反応析出が起こるが、微量のBを添加することで、その被覆率を抑えることが可能であった。またβ相の析出は粒界性格に大きく依存し、粒界エネルギー高い、高角度粒界においては析出し、また、エネルギーの低い小角度粒界や対応粒界では抑制させる。そのため、粒界性格の制御、例えば集合組織形成させることにより、小角度粒界の分率を高めることで、β相をさらに抑制することができた。
英文要約The effects of alloying elements and thermomechanical treatments on microstructure and phase transformations in Fe-Ni-Co-Al shape memory alloy were investigated. It was found that the addition of Ta and Nb increases the volume fraction of the γ’ phase, the hardness and tetragonality of martensite, which brings about the change of transformation behavior from non-thermoelasitc to thermoelastic and appearance of superelasticity. It was also found that the addition of a small amount of B drastically suppresses the precipitation of the undesirable β phase along the grain boundaries. Furthermore, the βphase can be decreased by controlling the grain boundary characteristic through the thermomechanical treatment.
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