Co基hcpマルテンサイト変態による高温強磁性形状記憶の可能性

通过钴基 HCP 马氏体转变实现高温铁磁形状记忆的可能性

• 批准号: 16656212
• 负责人: 貝沼 亮介
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656212/
• 关键词: 強磁性; 形状記憶合金; マルテンサイト; Co-X合金; キュリー温度; 高温形状記憶; マルテンサイト変態; 強磁性合金; 積層欠陥; 相安定性

申請者は最近、1000℃以上の高いキュリー温度を有し400℃程度にfcc/hcp変態を持つCo系合金に着目し、そのマルテンサイト変態挙動を調査したところ、簡易的な曲げ試験で2%の表面歪に対し、約80%の形状回復が得られることを見出した、この合金のキュリー温度は約800℃、マルテンサイト逆変態温度は約200℃であり、形状回復もこの逆変態に起因して高温で生じていることを確認した。そこで、本研究ではCo-Alを始めとしたCo-X(X : Ni, Fe, Ga, Si, Ge)系におけるfcc/hcpマルテンサイト変態について、合金元素や熱処理の効果を詳細に研究し、新規高温形状記憶合金としての可能性を明確にする。平成17年度に得られた結果は以下の通り。1.優れた形状記憶効果を示したCo-Al合金について、形状記憶特性や磁気特性に及ぼす時効熱処理の影響を調査した。その結果、800℃における時効処理により優れた形状記憶特性が得られた。2.優れた形状記憶特性が得られた時効材の電子顕微鏡組織観察を行い、マルテンサイト組織と時効組織との関係を調査した。その結果、800℃における時効処理によりマトリックス以外に規則B2相が析出している事が判明した。優れた形状記憶特性が得られた理由は、析出物による強化が一因と考えられる。3.Co-Al合金はマルテンサイト変態温度が200℃程度と低い。従って、より高い変態温度が期待できるCo-Si合金を調査した。その結果、変態温度は600℃以上に出来るものの、形状記憶特性は40%程度とCo-Al系に比しても十分なものとはならないことが判明した。4.上記Co系形状記憶効果の発現機構については、その挙動が複雑なために明確にする事はできなかった。しかし、Fe-Mn-Si系とは異なり、良好な形状記憶特性を得る条件として変形加工前にマルテンサイト相が既に存在している事が重要である事が判明した。

The applicant has recently investigated Co-based alloys with a high temperature range of 1000℃ or more and a fcc/hcp transition temperature range of up to 400℃. The investigation has been carried out on simple and simple tests with a surface temperature range of up to 2% and a shape recovery rate of up to 80%. The alloy has a temperature range of up to 800℃ and a reverse transition temperature of up to 200℃. The cause of shape recovery is high temperature. In this study, we will investigate the effects of heat treatment on the properties of Co-X(X : Ni, Fe, Ga, Si, Ge) alloy in detail, and clarify the possibility of a new high temperature shape memory alloy. The results of the 17 th year of Heisei were as follows: 1. To investigate the effect of shape memory on Co-Al alloy, shape memory and magnetic properties, and the effect of heat treatment on heat treatment. The results show that the shape memory characteristics of 800℃ are excellent. 2. To investigate the relationship between the shape memory characteristics and the electron microscopic structure of the material. As a result, the precipitation of B2 phase was determined at 800℃. Excellent shape memory characteristics are obtained by precipitation and strengthening. 3.Co-Al alloy temperature is 200℃ and low. Investigation of Co-Si alloy at high temperature and high temperature. As a result, the temperature of the transition state is higher than 600℃, and the shape memory characteristic is higher than 40%. 4. The above description of the shape memory effect of the discovery mechanism, the movement of the complex, clear, things The Fe-Mn-Si system is different, and the conditions for obtaining good shape memory characteristics are clear.

项目成果

Effect of Alloying Elements on fcc/hcp Martensitic Transformation and Shape Memory Properties in Co-Al Alloys

• DOI: 10.2320/matertrans.47.2381
• 发表时间: 2006-09
• 期刊: Materials Transactions
• 影响因子: 1.2
• 作者: K. Ando;T. Omori;J. Sato;Y. Sutou;K. Oikawa;R. Kainuma;K. Ishida

FCC/HCP Martensitic Transformation and High-Temperature Shape Memory Properties in Co-Si Alloys

• DOI: 10.2320/matertrans.47.2377
• 发表时间: 2006-09
• 期刊: Materials Transactions
• 影响因子: 1.2
• 作者: T. Omori;W. Ito;K. Ando;K. Oikawa;R. Kainuma;K. Ishida

Shape memory effect in the ferromagnetic Co-14 at.% Al alloy

• DOI: 10.1016/j.scriptamat.2004.12.001
• 发表时间: 2005-04
• 期刊: Scripta Materialia
• 影响因子: 6
• 作者: T. Omori;Y. Sutou;K. Oikawa;R. Kainuma;K. Ishida

A thermodynamic assessment of the Co-Sn system

• DOI: 10.1016/j.calphad.2004.08.001
• 发表时间: 2004-06-01
• 期刊: CALPHAD-COMPUTER COUPLING OF PHASE DIAGRAMS AND THERMOCHEMISTRY
• 影响因子: 2.4
• 作者: Jiang, M;Sato, J;Ishida, K
• 通讯作者: Ishida, K