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Development of Mn-based reentrant shape memory alloys

锰基可凹形状记忆合金的研制

基本信息

批准号：
22K18877
负责人：
XU XIAO
金额：
$ 3.99万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18877/
关键词：
形状記憶合金リエントラント・マルテンサイト変態 Mn基合金

项目摘要

一般に、マルテンサイト(M)変態は冷却時に無拡散的に母相→M相の正変態が生じるが、代表者らは、CoCrGaSi形状記憶合金において冷却で母相→M相→母相の挙動を示す異常なM変態を報告し、リエントラント形状記憶合金と命名した。リエントラント形状記憶合金は学術面でも応用面でも大きな意味を持つが、その実現条件が厳しく、その結果、今のところ、CoCrGaSi合金でしか見つかっていない。本研究は素材コストの低いMn基合金に注目し、より安価である第２のリエントラント形状記憶合金の創製に挑戦する。本研究の１年目はまずMnZn基合金に注目し、合金状態図の実験的決定を行った。Znを含む合金は高い蒸気圧を有するため、高周波誘導溶解やアーク溶解といった従来の方法では合金作製が困難のため、本研究は石英管を用いて電気炉で適切な温度で保持する方法を用いてMn-Zn全組成域の合金作製に成功した。これらの合金を用いて種々の温度において熱処理を行い、２相が得られた合金においてはEPMAによる組成分析を行った。さらに、DSCを用いることで不変系反応および固相線、液相線を決めることができた。これらの実験結果からMn-Zn２元系状態図を実験的に決めることができ、さらにリエントラント変態の出現が見込まれるbcc構造であるδMnの組成域を正確に決めることができた。

In general, the Maltensen (M) transformation will produce a normal transformation from the parent phase to the M phase without dispersion during cooling. The representative is the transformation from the parent phase to the M phase to the parent phase during cooling of a CoCrGaSi shape memory alloy. The abnormal M transformation will be reported and the name of the rare shape memory alloy will be published. Shape memory alloys are academic, practical, and practical. CoCrGaSi alloys are practical. In this paper, we pay attention to the material of low Mn alloy, which is the second most important material for the creation of shape memory alloy. This study aims to determine the state of MnZn-based alloys. Zn containing alloys have high vapor pressure, high frequency induced dissolution and high temperature dissolution. This study successfully applied Mn Zn all-domain alloys to quartz tubes. The alloy was prepared by heat treatment at different temperatures, and the alloy was prepared by EPMA at different temperatures. In the case of DSC, the solidus and liquidus lines are determined. The result of this study is that the Mn-Zn2 system state is determined correctly by the bcc structure.