Ti-41.7Ni-8.5Cu（at％）形状記憶合金の変態温度変化に及ぼす冷間加工および形状記憶処理の影響に対する確率論的予測

摘要

形状記憶合金は超弾性特性や形状記憶効果のような特殊な性質を有しているため,様々な分野で応用研究されている．形状記憶合金にはTi-Ni系やCu系などがあり，中でもTiNi合金は疲労強度や耐食性に優れることから，エネルギ変換素子としての開発が進んでいる。 著者らも．Ti-Ni系形状記憶合金をエネルギ変換素子として組込む従来の熱エンジンに対してTi-Ni-Cu形状記憶合金ワイヤーを適用する熱エンジンを考案し検討を進めている．TiNi合金にNiの置換型第3元素としてCuを添加したTi-Ni-Cu合金は応力ヒステリシス．変態ひずみヒステリシスが改善され，Cu添加量が8.5％の組成において最も適切な特性が得られることが明らかにされている．著者らの提案する熱エンジンも，変態による合金の形状変化を利用して熱エネルギを力学的エネルギヘと変換するシステムであるが，形状記憶合金の特徴である低温での変態発現によってこれまで利用が難しいとされていた低温廃熱などの低品位エネルギの回収を実現化した点に特徴がある．このような熱エンジンの設計においては形状記憶合金の様々な特性値が必要になる．中でも変態温度は,エンジンの基本仕様を決定する上で，基礎的な設計データとなる。