G. -P. ゾーンが生成しているTi-Ni合金薄膜のマルテンサイト変態

Ti-Ni合金薄膜的马氏体转变与区域形成

基本信息

批准号：
11123222
负责人：
中田芳幸
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Iwaki Meisei University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

最近我々は、Ti過剰のTi-Ni合金をスパッタリング法により作製した場合、通常の溶解で作製した場合には見られない、板状のきわめて薄い析出物が出現することを見出した。この析出物は、過飽和に固溶した溶質原子が母相と整合して出現したと考えられることから、我々はこれをG. -P. ゾーンと呼んでいる。Ti-Ni合金は室温付近でマルテンサイト変態を起こし、それに伴って、形状記憶効果が現れることはすでによく知られているが、上述のG-Pゾーンが生成している場合にも、マルテンサイト変態を起こし、形状記憶特性も現れる。そこで、低温で出現するマルテンサイトとG-Pゾーンとの関連性を電子顕微鏡を用いて調べた。500℃で600s時効した試料を低温ステージを用いて電子顕微鏡内で冷却し, 冷却過程のその場観察を母相の[100]方位から行った。母相中では明瞭に見えたG-Pゾーンのコントラストが、マルテンサイト変態した後では不鮮明となった。マルテンサイト相は冷却とともに成長するが、変態の進行は試料の場所ごとで異なり、膜厚の薄い領域ほど変態が遅れる傾向があった。電子顕微鏡で得られたマルテンサイト相の回折図形は今まで知られているB19'型で説明できたが, 母相との方位関係やマルテンサイト間の方位関係は通常のバルク材で知られているものと異なったものが得られた。このような特異な方位関係は, Ti過剰のTi-Ni合金薄膜で一般的に起こっているのか、あるいは特殊な環境下で、たまたま現れるものなのかは、今後さらに明らかにしていく必要がある。また、これらのTi-Ni形状記憶合金にCuを加えた試料に関しても上述したG-Pゾーンが出現するかどうかを調べた。本研究ではTi_<52>Ni_<33>Cu_<15>合金について微細組織観察を行った。熱処理時間は3.6ksで500℃である。これらの試料に対して微細組織観察を行ったところ, Ti過剰のTi-Ni合金に現れるG-Pゾーンと極めて類似した析出物が観察された。Cuを添加した場合でも、過剰のTiが2元系の場合と同様に時効析出したと考えることが妥当と考えられる。

最近，我们发现，当Ti多余的Ti-Ni合金通过溅射制备时，出现了非常薄的板状沉淀物，使用正常溶解时没有看到它们。我们称此G. -P。区域，据信过饱和溶质原子与矩阵和谐相处。众所周知，Ti-Ni合金在室温周围经历了马氏体转化，并且还体现了形状的记忆效应，但是即使产生了上述G-P区域，也会发生Martensenitic变换并出现形状的记忆特性。因此，使用电子显微镜研究了在低温下出现在低温下的马氏体之间的关系。使用低温阶段在电子显微镜中冷却600 s的样品在500°C下陈化了600 s，并从[100]方向进行了冷却过程的原位观察。在马氏体转化后，在母层中明显可见的G-P区域的对比变得不清楚。马氏体阶段随冷却而生长，但是转化的进展因样品的位置而不同，并且薄膜厚度越薄会延迟转化。可以使用已知的B19'类型来解释通过电子显微镜获得的Martensite相的衍射模式，但是与矩阵之间的取向关系和Martensite之间的方向关系与普通散装材料中已知的关系不同。将来将进一步阐明这种奇异的取向关系是否通常发生在Ti-Ni合金薄膜中，还是在特殊情况下出现。此外，还检查了上述G-P区域是否出现在样品中，其中将CU添加到这些Ti-Ni形状的内存合金中。在这项研究中，在Ti_ <52> Ni_ <33> Cu_ <15>合金上进行了微观结构观察。热处理时间为3.6k的500°C。对这些样品进行了微观结构观测，并观察到与Ti多余Ti-Ni合金中出现的G-P区非常相似的沉淀物。即使添加了Cu，也可以合理地假设过量的Ti具有与二进制系统相同的方式。