マルテンサイト変態を必要としないD0_3型Fe系超弾性合金の合金設計

D0_3型不需要马氏体转变的铁基超弹性合金的合金设计

• 批准号: 16686043
• 负责人: 安田 弘行
• 金额: $ 15.97万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-16686043/
• 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

転位運動を基調としたD0_3型鉄系化合物(Fe_3Al, Fe_3Ga, Fe_3Si, Fe_3Ge)の超弾性について、本年度は、(1)非平衡プロセスによるD0_3相の発達過程、および(2)準安定D0_3相の超弾性挙動について調査を行った。Fe_3Alに急冷等の非平衡プロセスを施すと、D0_3相への規則化が抑制され超弾性は発現しない。Fe_3AlにGa、Ge、Siを添加した場合も同様である。一方、化学量論組成近傍の組成を有するFe_3Gaでは、本来580℃以下で(α+Ll_2)2相が発達するはずであるが、不規則α相を急冷した後500〜580℃で焼鈍すると、焼鈍時間が10時間程度までであれば準安定D0_3相が発達した。また、Gaリッチの組成では、不規則α単相領域から水焼入れしただけで規則度の高いD0_3相が得られた。これら準安定D0_3相でも超弾性の発現が確認され、その形状回復率は化学量論組成に近づくほど増加した。しかしながら、さらに長時間の焼鈍を行うと平衡相であるLl_2相が析出し、このLl_2相が転位の運動をピンニングすると共に、マトリックスのGa濃度を低下させることで回復率が低下した。また、準安定D0_3相が不規則α相と共存する条件(23at.%Ga、620℃)では回復率が著しく低下した。超弾性を示す場合、1/4<111>超部分転位が逆位相境界(APB)を引きずりながら2本ペアで運動していることが確認された。このAPBが除荷時に超部分転位を後方へ引き戻すことで形状が回復する。一方、Fe_3SiならびにFe_3Geを不規則α相あるいはB2相から水焼入れした場合でも規則度の高いD0_3相が発達する。しかしながら、この準安定D0_3相は超弾性を示さない。以上のように、本研究の遂行によって、D0_3型鉄系化合物における超弾性発現のための最適合金組成、熱処理条件等が明確となった。

Youdaoplaceholder0 position motion を base tone と たD0_3 type iron compounds (Fe_3Al, Fe_3Ga, Fe_3Si) Fe_3Ge) の super 弾 に つ い て, this year's は, (1) nonequilibrium プ ロ セ ス に よ る D0_3 phase の 発 process, お よ び phase (2) must settle D0_3 の super 弾 sex 挙 dynamic に つ い を line っ て survey た. Fe_3Alに rapid cooling and other <s:1> non-equilibrium プロセスを applications of すと and D0_3 phase へ <s:1> regularization が suppress the occurrence of され superelasticity <e:1> and <s:1> な な が. Fe_3AlにGa, Ge, Siを add <s:1> た in the same case を である. Theory of one party, the amount of chemical composition of nearly alongside の を す る Fe_3Ga で は, was below 580 ℃ で (alpha + Ll_2) 2 phase が 発 da す る は ず で あ る が, irregular alpha を quench し た 500 ~ 580 ℃ after で 焼 blunt す る と, degree of 焼 blunt が 10 time ま で で あ れ ば quasi stable phase D0_3 が 発 da し た. Of ま た, Ga リ ッ チ の で は, irregular alpha 単 phase field か ら 焼 water into れ し た だ け で rules degrees high の い D0_3 phase が must ら れ た. こ れ ら quasi stable phase D0_3 で も super 弾 sex の 発 が now confirmed さ れ, そ の は shape recovery rates of chemical theory に nearly づ く ほ ど raised plus し た. し か し な が ら, さ ら に long の 焼 blunt を line う と equilibrium phase で あ る Ll_2 し, precipitation phase が こ の Ll_2 phase が planning a の movement を ピ ン ニ ン グ す る と に, マ ト リ ッ ク ス の Ga low concentration を さ せ る こ と で response rates low が し た. ま た, quasi stable D0_3 phase が irregular alpha phase と coexistence す る conditions (23 at. % Ga, 620 ℃) で は response rates が the し く low し た. Super 弾 sex を す occasions, 1/4 < 111 > part in planning a が inverse phase state (APB) を lead き ず り な が ら 2 this ペ ア で movement し て い る こ と が confirm さ れ た. こ の APB が except when に super rear part of the planning a を へ lead き 戻 す こ と で shape が reply す る. Party, Fe_3Si な ら び に Fe_3Ge を irregular alpha あ る い は B2 phase か ら 焼 water into れ し た occasions で も rules degree high の い D0_3 phase が 発 da す る. The ながら superelasticity を of the <s:1> quasi-stable D0_3 phase is shown as さな ながら. Above の よ う に, の carries out this study に よ っ て, objects D0_3 type iron compounds に お け る super 弾 sex 発 is の た め の is most suitable for gold composition, thermal 処 conditions が clear と な っ た.

项目成果

Effect of alloying elements (Ga, Ge, Si) on pseudoelasticity in Fe_3Al single crystals

合金元素(Ga、Ge、Si)对Fe_3Al单晶赝弹性的影响

• 期刊: Proceedings of Materials Research Society (in press)
• 作者: H.Y.Yasuda;T.Kase;Y.Umakoshi
• 通讯作者: Y.Umakoshi