高剛性を有する超弾性Cu-Al-Mn系合金の開発とその低侵襲医療デバイスへの展開

高刚性超弹性铜铝锰合金的研制及其在微创医疗器械中的应用

• 批准号: 18686055
• 负责人: 須藤 祐司
• 金额: $ 18.55万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18686055/
• 关键词: 形状記憶合金; Cu-Al-Mn; マルテンサイト変態; ベイナイト変態; 超弾性特性; 集合組織; 結晶粒径; 応力ヒステレシス; メルテンサイト変態

本研究では、全年度の知見を基に、Cu-Al-Mn系超弾性合金の高強度化およびその応用を目指し、本合金の低温時効硬化現象を詳細に調査し以下の知見を得た。[1.超弾性特性] Cu-Al-Mn-Ni合金において、集合組織および粒径ならびにベイナイト変態を適切に制御することにより、1000MPaの超弾性プラトー応力かつ4%程度の超弾性歪みを示す高強度超弾性合金のが得られる事が分かった。時効処理によりベイナイト変態した超弾性合金のマルテンサイト変態誘起応力の温度依存性dσ/dTは、焼入れまま材のそれよりも小さく、その値はクラジウス-クラペイロンの関係より予測される値と一致する。本合金のdσ/dTはTi-Niのそれに比べ、約1/3程度であり、温度が変化する環境にておいてもほぼ一定の超弾性回復応力が得られる。[2.疲労特性] 時効処理により高強度化したCu-Al-Mn系超弾性合金の疲労特性を引張サイクル試験により評価した所、従来合金に比し、疲労強度が極めて高く優れた疲労特性を示すことが分かった。これは、ベイナイト変態による析出硬化により母相が強化され転位が動きにくくなったためと考えられる。集合組織、粒径、析出硬化を適切に制御することによりTi-Niに匹敵する疲労特性を示す。[3.応用] 上記の知見を基に、加工熱処理による組織制御を駆使し、剛性傾斜型のガイドワイヤー(GW)の試作を試みた。本剛性傾斜型GWは、従来Ti-Ni超弾性GWに比し、優れた突き出し性、トルク伝達性を示し、操作性に優れる。また、高強度・高超弾性歪みを有する合金を用いた制震部材の開発を検討し特許出願を行った。

In this study, the following findings were obtained based on the findings of the whole year, indicating the application of Cu-Al-Mn superalloys to high strength and low temperature hardening phenomena of the alloys. [1. Superconductivity] Cu-Al-Mn-Ni alloy has a superconductivity of 4% at 1000MPa due to the proper control of its microstructure, aggregate structure and particle size. The temperature dependence of induced stress dσ/dT of superalloy in different states, the temperature dependence of induced stress dσ/dT of superalloy in different states, the temperature dependence of induced stress dσ/dT of superalloy in different states, and the temperature dependence of induced stress d σ/dT of superalloy in different states. The alloy dσ/dT is about 1/3 of the Ti-Ni ratio, and the temperature is changed to a certain temperature. [2. The fatigue characteristics of Cu-Al-Mn superalloys are improved in strength and fatigue strength. However, the parent phase is strengthened due to precipitation hardening in the transition state of. The aggregate structure, particle size, precipitation hardening, etc. are properly controlled, and the fatigue characteristics of Ti-Ni alloy are shown. [3. Note the structure of the base, processing heat treatment, rigid tilt type (GW) test. The rigid inclined GW has the advantages of excellent performance, excellent reliability and operability. The development of high strength and high performance alloys for seismic components is discussed.

项目成果

切削加工性に優れた超弾性合金を用いた制震部材

采用切削性优良的超弹性合金的振动控制部件

• 发表时间: 2007

Development of Cu-Al-Mn based shape memory alloys -Phase stability and microstructural control-

Cu-Al-Mn基形状记忆合金的开发-相稳定性和微观结构控制-

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proceedings of 62nd ABM International Annual Congress 1
• 作者: Shuji Himeno;Toshihiro Tomita;Kenji Suzuki;Shuichi Yoshida;須藤 祐司;T. Omori;T. Omori
• 通讯作者: T. Omori

機能傾斜型超弾性合金の医療用ガイドワイヤーへの適用

功能梯度超弹合金在医用导丝中的应用

• 发表时间: 2006
• 期刊: M＆M2006材料力学カンファレンス講演論文集 06-4
• 作者: Shuji Himeno;Toshihiro Tomita;Kenji Suzuki;Shuichi Yoshida;須藤 祐司;T. Omori;T. Omori;須藤祐司
• 通讯作者: 須藤祐司

Development of Superelastic Guidewire with Functionally Graded Property Using Cu-Al-Mn-Based Shape Memory Alloy

Cu-Al-Mn基形状记忆合金功能梯度超弹性导丝的研制

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of the International Conference Copper' 06
• 作者: Shuji Himeno;Toshihiro Tomita;Kenji Suzuki;Shuichi Yoshida;須藤 祐司;T. Omori;T. Omori;須藤祐司;Y.Sutou
• 通讯作者: Y.Sutou

Superplasticity of Cu-Al-Mn-Ni shape memory alloy

• DOI: 10.2320/matertrans.d-mra2007879
• 发表时间: 2007-11-01
• 期刊: MATERIALS TRANSACTIONS
• 影响因子: 1.2
• 作者: Omori, Toshihiro;Koeda, Naoki;Ishida, Kiyohito
• 通讯作者: Ishida, Kiyohito