マルテンサイト変態を必要としないFe-Al系超弾性合金の開発

无需马氏体转变的Fe-Al超弹性合金的研制

• 批准号: 14750576
• 负责人: 安田 弘行
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750576/
• 关键词: 超弾性; 金属間化合物; 転位; 逆位相境界; 形状記憶合金; 電子顕微鏡; Fe; Al; 逆異相境界

マルテンサイト変態に因らないFe-Al系合金の超弾性挙動のAl濃度依存性ならびに結晶方位異方性について研究を行なった。同合金単結晶の超弾性はFe-23at%Al程度の組成で最大となり、この組成からのずれに伴い歪の回復率が低下した。23at%Alの回復可能歪は5%程度であり、実用化されている超弾性合金のそれに匹敵する。また、Fe系でこのような巨大超弾性が得られたことは過去にない。この23at%Alでは転位が逆位相境界(APB)を引き摺りながら運動し、除荷時にAPBが転位を引き戻すことで超弾性が発現することがわかった。一方、28at%以上のAl濃度を有する合金では、転位がAPBを挟んで4本ペアで運動するため、超弾性を示さない。こうした転位の運動形態はFe-Al系合金に発達する規則ドメイン構造と密接に関係しており、とりわけ10nm程度の微細ドメイン構造が超弾性の発現に不可欠であることを明らかとした。一方、Fe-Al系超弾性単結晶はbcc金属に類似の強い方位異方性を示し、双晶方位よりも反双晶方位で変形が困難になる。この方位異方性を反映し、歪回復率は双晶方位の方が高い。さらに、双晶方位と反双晶方位の中間となる<149>方位で最大の回復率が得られる。その原因は、応力負荷時に双晶方向であっても除荷時には反双晶方向となり、除荷中の転位運動が困難になるためである。このように、Al濃度や結晶方位を最適化すれば、Fe-Al系合金は十分な超弾性特性を示すことを明らかとした。

マ ル テ ン サ イ ト に - state for ら な い Fe - Al alloy の super 弾 sex 挙 dynamic の Al concentration dependence な ら び に crystallization bearing different part に つ い て を line な っ た. The properties of alloy crystallization 単 の super 弾 は Fe - 23 at % Al degree of の で biggest と な り, こ の composition か ら の ず れ に with い slanting の response rates low が し た. 23at%Al is likely to be skewed to a degree of であ であ, practical されて る る superelastic alloy それに それに is comparable to する. Youdaoplaceholder0, Fe series で ような ような ような huge superelasticity が られた と と と にな にな in the past にな にな. こ の 23 at % Al で は planning a が inverse phase state (APB) を lead き fold り な が ら し, except when に APB が planning a を lead き 戻 す こ と で super 弾 sex が 発 now す る こ と が わ か っ た. Side, 28 at % above の Al concentration を have す る alloy で は, planning が APB を carry ん で 4 this ペ ア で movement す る た め, super 弾 を shown さ な い. こ う し た planning a の movement form は Fe - Al alloy に 発 da す る rules ド メ イ ン tectonic と contact に masato is し て お り, と り わ け 10 nm level の imperceptible ド メ イ ン tectonic が super 弾 sex の 発 に now do not owe で あ る こ と を Ming ら か と し た. On the one hand, the Fe-Al series of superelastic 単 crystals に bcc metal に is similar to the <s:1> strong <s:1> azimuth anisotropy を shows 単, the bicrystalline azimuth よ and the antibicrystalline azimuth で deformation が is difficult になる. The azimuth anisotropy of を reflects that the <s:1>, the deflection rate を, and the azimuth <s:1> of the double crystal are が high を. Youdaoplaceholder0, double crystal orientation と, antidouble crystal orientation <s:1> middle となる<149> orientation で maximum <s:1> response rate が get られる. は そ の reasons, 応 force load に twin direction で あ っ て も except when に は of twin direction と な り, except in the Dutch の planning a difficult sport が に な る た め で あ る. こ の よ う に や crystallization orientation, Al concentration を optimization す れ ば, Fe - Al alloy は very な super 弾 sex feature を shown す こ と を Ming ら か と し た.

项目成果

H.Y.Yasuda, R.Jimba, Y.Umakoshi: "Nondestructive analysis of anti-phase boundary tubes in cyclically deformed Fe-40at%Al single crystals by means of magnetic technique"Scripta Materialia. 48・5. 589-592 (2003)

H.Y.Yasuda、R.Jimba、Y.Umakoshi：“利用磁技术对循环变形 Fe-40at%Al 单晶中的反相边界管进行无损分析”Scripta Materialia 48・5 (2003)。

T.Sakata, H.Kohma, H.Y.Yasuda, Y.Umakoshi: "Texture development during dynamic recrystallization in hot-deformed Fe-40at%Al alloy"ISIJ International. 42・8. 903-909 (2002)

T.Sakata、H.Kohma、H.Y.Yasuda、Y.Umakoshi：“热变形 Fe-40at%Al 合金动态再结晶过程中的织构发展”ISIJ International 42・8 (2002)。

H.Y.Yasuda, K.Nakano, M.Ueda, Y.Umakoshi: "Orientation dependence of pseudoelasticity in Fe_3Al single crystals"Materials Science Forum. (掲載中).

H.Y.Yasuda、K.Nakano、M.Ueda、Y.Umakoshi：“Fe_3Al 单晶中伪弹性的方向依赖性”材料科学论坛（目前已出版）。