【公開日：2025.06.26】【最終更新日：2025.06.20】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22TU0015
利用課題名 / Title
高性能超弾性合金の開発
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
形状記憶・超弾性関連合金, 超弾性合金,電子顕微鏡/Electron microscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
許 勝
所属名 / Affiliation
東北大学大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
長迫実
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
形状記憶合金とも呼ばれる超弾性合金は大きな可逆歪みを示すため、自動車、医療、航空宇宙など幅広い分野に応用されている。水素社会の発展に役立つ、液体水素の温度でも高性能を持つ超弾性合金の開発を推進するために、薄片合金試料を作製し、東北大学のTEMにより構造・組織観察を行った。
実験 / Experimental
新しく設計した超弾性合金のバルクからツインジェット電解研磨により薄片試料を作製し、汎用型透過電子顕微鏡（JEM-2010）及び収差補正電子顕微鏡（JEM-ARM200F）を用いて試料の組織観察と構造解析を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
1100℃から水焼き入れした合金試料を室温でTEMを用いて観察した。Fig.1aに電子回折図形を示す。その結果、B2構造の規則反射である100スポットがはっきりと確認されているため、本合金は室温でB2 構造となっていることが分かった。Fig.1bにその100スポットを励起させた暗視野像を示すが、微細なコントラストが観察された。Fig.1cに合金のSTEMによって観察したHAADF像を示す。その赤い枠線で示す部分のラインプロファイルをFig.1dに示す。APDの部分は原子の干渉による点の強度が周期的に変化していることから、規則状態であることが分かる。また、不規則状態であるAPBもはっきりと観察された。以上のTEMやSTEMでの観察結果から、本合金においては、1100℃ではA2構造となっており、焼き入れによる冷却中に規則化し、室温ではB2 構造になっていることが判明した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 (a) 電子回折図形, (b)100スポットを励起させた暗視野像, (c)STEM-HAADF像, (d)ラインプロファイル
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究は、独立行政法人日本学術振興会科学研究費（課題番号：22K14498）の支援を受けて行われた。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Yuxin Song, An efficient experimental approach for high-throughput discovery of novel Ti-based shape-memory alloys, Journal of Materials Research and Technology, 30, 3220-3225(2024).
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.04.051
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Y. Song, S. Xu, X. Xu, T. Omori, R. Kainuma, "A lightweight Ti-Al-based shape memory alloy with B2-ordered structure", 2022 Materials Research Society (MRS) Fall Meeting, 11/30/2022, Boston．
- 宋雨鑫, 許勝, 許皛, 大森俊洋, 貝沼亮介, “Ti-Al-Cr系合金における超弾性効果”, 日本金属学会2022年秋期（第171回）講演大会, 2022年9月22日, 福岡.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件