燃焼合成法で製造したTiNi形状記憶金属問化合物の圧延集合組織

摘要

TiNi形状記憶金属間化合物は，形状記憶と超弾性の性質を持つ重要な材料である．しかし，その構成元素の比重差が大きいので，溶解工程を含む従来法では，重力偏析が起きやすく，均質な素材を製造するのは難しかった．著者らは，構成元素粉末同士の生成熱を利用して金属間化合物を製造する燃焼合成プロセスの研究開発を行ってきた．この方法でTiNi 形状記憶金属間化合物を100kg/バツチの装置で年間30tの生産量の規模で製造できるようになった．燃焼合成法は粉末を原料とし，マクロな溶解工程がないので，原理的に重力偏析が起こらず，きわめて均質な素材が得られる．形状記憶材料は，実際に使用される条件では，細い線材ないし板材でなければならないので，インゴットは熱間の鍛造や圧延，冷間の圧延や線引き等の多数回の塑性加工を施さなければならない．TiNi形状記憶金属間化合物は，普通の鉄系の金属材料などに比べて，塑性加工が極めて難しい材料としても知られている．しかし，燃焼合成法で製造した本材料の塑性加工による性質などは，ほとんど明らかにされていなかった．実際に塑性加工を施して製造した細い板材の製品には，強い圧延集合組織が残っており，これが実際の使用時の性質にも影響を与えていた．そこで，本論文では，燃焼合成法で製造したTiNi形状記憶金属間化合物の主として圧延集合組織を調べた結果を報告し，この材料を実際に使用するときの基礎的なデータの一つとしたい．