高延性を有するNiMnGa基高温形状記憶合金の開発

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本研究は、NiMnGa基系高温形状記憶合金について、種々の合金組成、添加元素、加工熱処理で材料組織を制御することで加工性や形状記憶特性、高温相安定性等の系統的な評価を行い、今までに無い優れた高温形状記憶材料の開発を目標とする。合金法および拡散対法を利用することで、800、900、1000℃の等温状態図の作成作成を試みた。合金法では、種々の組成を有する合金試料を高周波溶解し、石英管へ真空封入した後拡散処理を行った。また、拡散対法は、適当な合金試料を組み合わせてモリブデンボルトとステンレス板からなる治具を用いて圧縮接合し、それらを合金法と同様に真空封入し熱処理を行った。水焼入れ後、試料の断面を切り出し、研磨の後組織観察し、X線マイクロアナライザー(EPMA)を用いて相の平衡組成を決定した。また、相の同定や変態温度の決定には、X線回折(XRD)や示差熱分析(DTA)を用いた。本研究により、800、900、1000℃のほぼ全組成領域にわたる等温状態図を決定することが出来た。また、800℃においては従来報告されていなかった(Ni,Mn)_2Ga相を見出した。さらに、50%Mnを越えるMn-Ga側でも広い組成域でマルテンサイト変態が生じることを初めて見出した。これらの成果は、本合金系が磁性および高温形状記憶合金としてさらなる可能性を有することを意味している。また、50%Ni断面のB2/ホイスラー間の規則-不規則変態温度を精密に決定することが出来た。