Ti-Ni-X形状記憶合金における第三添加元素の原子位置と変態温度の関係

Ti-Ni-X形状记忆合金中第三添加元素原子位置与相变温度的关系

• 批准号: 05750598
• 负责人: 中田 芳幸
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750598/
• 关键词: TiNi; 形状記憶合金; マルテンサイト変態; 第3元素; ALCHEMI; DSC; X線回折; 価電子

Ti-Ni形状記憶合金に種々の元素を添加することにより、低温で出現するマルテンサイト相の変態温度は大きく変化する。また、溶体化材のTi-Ni合金で出現するマルテンサイト相の結晶構造は通常B19'であるが、第3元素の添加によって、R相と呼ばれている三方晶系のものやB19構造のものがしばしば出現する。添加元素によって変態温度が変化することや異なった相が出現することは今までに数多くの研究がなされているが、それらの変化に関する系統的な理解はまだ得られていなかった。本研究では種々の添加元素(Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Pd、Au)をTiかNiあるいはその両方と置換するように添加し、その原子位置をALCHEMI法を用いて調べた。さらに、DSC測定によりその合金の変態温度測定を行い、また、X線回折により変態した後の結晶構造を調べた。さらにまた、それらの結果から添加元素の種類やその原子位置が種々の相の安定性にどのように関連しているのかを明らかにした。得られた結果の概略は以下のとおりである。1.TiとNiサイトのいずれが他元素に起き変わってもB19'マルテンサイト相の変態温度は低下する。2.添加した元素の価電子数が占有しているサイト(TiあるいはNi)のそれと大きく異なるほど変態温度の低下は大きい。3.R相は、第3元素がNiサイトを占有し、しかも価電子数がNiのそれより少ない場合に広い温度範囲にわたって出現する。4.B19相は、第3元素がNiサイトを占有し、しかもその価電子数がNiより多い場合に広い範囲にわたって出現する。上述したように、本研究では添加元素の種類やその占める原子位置によって、出現する相がどのように変化するのかが系統的に理解できることがわかった。このことは、第3元素の添加による価電子数の変化が相の安定性に重要な寄与をもたらしていることを示すものであり、興味深い。

Ti - Ni shape memory alloy に kind 々 を の elements add す る こ と に よ り, low temperature appear で す る マ ル テ ン サ イ の ト phase - temperature は big き く variations change す る. ま た, melt materials の Ti - Ni alloy appear で す る マ ル テ ン サ イ の ト phase crystallization structure は B19 usually 'で あ る が, 3 elements の add に よ っ て, R phase と shout ば れ て い る trigonal system の も の や B19 tectonic の も の が し ば し ば appear す る. Add elements に よ っ て が - state temperature variations change す る こ と や different な っ た phase が appear す る こ と は today ま で に more く の research が な さ れ て い る が, そ れ ら の variations change に masato す る system な understand は ま だ must ら れ て い な か っ た. This study で は kind 々 の add elements (Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Pd and Au) を Ti か Ni あ る い は そ の struck party と replacement す る よ う に add し, そ の atomic positions を を ALCHEMI method with い て adjustable べ た. さ ら に, DSC measurement に よ り そ の alloy の - temperature measurement line を い, ま た, X-ray inflexion に よ り - state し た の crystal structure after を adjustable べ た. さ ら に ま た, そ れ ら の results か ら add elements の kinds や そ の atomic positions が kind 々 の の phase stability に ど の よ う に masato even し て い る の か を Ming ら か に し た. The られた result is roughly られた and the following is とお である である である. 1. Ti と Ni サ イ ト の い ず れ が he element に き - わ っ て も B19 'マ ル テ ン サ イ の ト phase - low temperature は す る. 2. Add し た element の 価 electron number が occupies し て い る サ イ ト (Ti あ る い は Ni) の そ れ と big き く different な る ほ ど - low temperature の は big き い. 3 R phase は, 3 elements が Ni サ イ ト を possess し, し か も 価 electron number が Ni の そ れ よ り less な い occasions に hiroo い temperature fan 囲 に わ た っ て appear す る. 4. は B19 phase, 3 elements が Ni サ イ ト を possess し, し か も そ の 価 electron number が Ni よ り い more occasions に hiroo い van 囲 に わ た っ て appear す る. The above し た よ う に, this study で は add elements の kinds や そ の of め る atomic positions に よ っ て, す る phase が ど の よ う に variations change す る の か が system に understand で き る こ と が わ か っ た. こ の こ と は, 3 elements の add に よ る 価 electron number の - the important な の が phase stability に send を も た ら し て い る こ と を shown す も の で あ deep い り, fun.

项目成果

中田芳幸: "金属間化合物における第3元素の原子位置-Ti-Ni-Xを中心として-" 日本金属学会会報. 32. 858-867 (1993)

Yoshiyuki Nakata：“金属间化合物中第三元素的原子位置 - 重点关注 Ti-Ni-X”日本金属学会通报 32. 858-867 (1993)。