Ti_2Ni(Cu)_3およびTi_2Ni(Pd)_3化合物の相変態と形状記憶効果

Ti_2Ni(Cu)_3和Ti_2Ni(Pd)_3化合物的相变和形状记忆效应

基本信息

批准号：
62550479
负责人：
西田稔
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は特異な相変態挙動を示すTi基金属間化合物であるTi_2A_3およびTi_2A_<3-x>B_x(A, BはNi, Pd, Cu等の金属元素)合金の相平衡と相変態に関する研究の一つとして行ったものである. Ti_<40>Ni_<60-x>Cu_x合金においてx=3〜4at%の範囲において850°C以下でTi_2(NiCu)_3化合物相が単一相として存在することが実験的に確認された. この化合物は室温から200°Cの温度範囲で可逆的な相変態を起すことが熱分析(示差走査熱量測定および熱膨張測定)によって確認された. 微細構造の観察では, 無拡散型相変態の特徴である表面起伏の存在が確認され, それらは加熱により消滅し冷却により再び出現した. このことより本化合物における相変態は, 熱弾性的な性質を持つ無拡散型相変態であると結論された. また変態に伴う構造変化は, X線および電子回折の結果, 正方晶から斜方晶への遷移であると推論された. さらにこの相変態に伴い形状記憶効果が確認されたが, 回復可能な歪量は1%以下と小さく変形によって粒界破壊が生じた. 現在これを改良すべくB, Y, Nbなどの微量元素添加による粒界強化および超急冷薄帯の作製を行っているが, 後者において特性の改善が見られた.Ti_<40>Ni_<60-x>Pd_x合金ではx=30〜60at%の範囲でTi_2(NiPd)_3化合物単一相が安定に存在し得ることが明らかになった. 本化合物においても上述のTi_2(NiCu)_3化合物と同様に表面起伏が観察されたが, その相変態挙動はより複雑であった. すなわち透過電顕内での加熱によるその場観察の結果, 表面起伏に対応した微細構造は400°C程度まで安定であるが, それとは異なる変態生成物の出現と消滅が見られた. この過程は可逆的であった. 今後この相変態の本性と形状記憶効果の有無調べる予定である. また他のTi_2A_3およびTi_2A_<3-x>B_x化合物の相変態についても系統的研究を行う.

这项研究是作为相平衡和Ti_2a_3和Ti_2a__ <3-X> b_x的相变的研究之一（A，B是金属元素，例如Ni，Pd，Cu等），它们表现出独特的相变行为。经过实验证实，Ti_2（NICU）_3复合相在850°C或更小的X = 3至4AT％的范围内以单相存在。热分析（降低扫描量热法和热膨胀测量）证实，该化合物在室温的温度范围内经历了可逆的相变。微观结构观察证实了表面起伏的存在，这是无扩散相变的特征，并且它们通过加热而消失并通过冷却重新出现。这得出的结论是，该化合物中的相变是具有热弹性特性的非无扩散相变。还推断出，与转换相关的结构变化是由于X射线和电子衍射而导致的四方到正晶晶体的过渡。此外，通过这种相变的形状效应证实了形状的记忆效应，但是可以回收的应变量很小，以1％或更少，导致晶界断裂。当前，通过添加诸如B，Y和NB之类的微量元素来加强晶界，并进行了超淬火薄带的产生，并且在后一种情况下，该性能得到了改善。在ti_ <40> ni_ <60-x> pd_x合金中，已经揭示了一个ti_2（nipd）_3化合物的单个相位可以稳定地存在于x = 30至60AT％的范围内。在这种化合物中，表面起伏的观察方式与上述Ti_2（NICU）_3化合物相同，但是相变行为更为复杂。换句话说，通过在透射电子显微镜中加热的原位观察表明，与表面起伏相对应的显微结构稳定在400°C左右，但出现并消失了不同的转化产物。这个过程是可逆的。我们将研究这种阶段转换的性质以及未来形状记忆效应的存在。我们还将对其他Ti_2a_3和Ti_2a__ <3-X> B_X化合物的相变进行系统研究。