1989 Fiscal Year Annual Research Report
AlおよびMg系の新アモルファス軽合金のガラス遷移と粘弾性挙動
Project/Area Number |
01430013
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
増本 健 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20005854)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 久道 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00161571)
井上 明久 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (10108566)
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Keywords | アモルファス合金 / アルミニウム基合金 / マグネシウム基合金 / ガラス遷移 |
Research Abstract |
本年度は、(AlおよびMg)ー希土類金属ー遷移金属3元系において、液体急冷法によるアモルファス相の形成範囲および明瞭なガラス遷移を示す合金組成の探索を中心に研究を行った。研究成果は下記の通りである。1)ガラス遷移を示すAl基アモルファス合金の開発;今回、AlーLnーTM(Ln=Y、La、Ce、TM=V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Nb)3元系アモルファス合金の生成を行い、示差走査熱量計によりガラス遷移Tgを調べた。Tgは、AlーLnーNiとAlーLnーCo系のみで観察され、その大きさ(吸熱反応量)は、前者に比べ後者の方が小さいことが判った。2)Al基アモルファス合金のTgに伴う基礎物性値の変化;Tgに伴う比熱の変化量はPdやPt基の値に匹敵する大きさを示すことから、この合金は大きなアモルファス形成能を持っていること、Tgに伴う配置のエントロピ-の大きさから、Tgの諸特性はPd基アモルファス合金に近い特性を持っていることが判った。また、この合金の粘性の温度変化は、他のアモルファス合金の過冷却液体と同様に、VogelーFulcherの式で表されることが、ヤング率の温度依存性はアモルファス固体域である室温から520Kまでの温度では約18%に過ぎないが、過冷却液体に遷移する約20Kのわずかな温度域では約58%も減少することが判った。3)AlーNiー(CeおよびY)系アモルファス合金のTgに及ぼす添加元素の影響;AlーNiー(CeおよびY)ーM4元系(M=V、Cr、Mn、Fe、Co)で、ねばさとTgを失うことなくアモルファス単相が得られるのはCoとFeの添加のみであり、特にCo添加の場合においてDELTAT=(結晶化温度ーTg)は大きくなり、かつTgに伴う吸熱量と結晶化に伴う発熱量が著しく増大することから、アモルファス相や過冷却液体が結晶の核発生、成長に対して高い安定性を持つ状態に変化することが判った。他にTgに示すMg基アモルファス合金の開発に成功した。
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[Publications] Akihisa Inoue: "Alーand Mgーbased Amorphous Alloys with High Strength and Good Ductility" Proc.1st Japan Internatioal SAMPE Symposium. 7-12 (1989)
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[Publications] Akihisa Inoue: "Compositional Effect on Formation,Mechanical Strengths and Thermal Stability of (Al_<1-x>Mg_x)_<82>Ni_8Y_<10>and(Al_<1-x>Mg_x)_<81>Ni_<12>Ce_7Amorphous Alloys" Materials Transactions,JIM. 30. 863-869 (1989)
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[Publications] Akihisa Inoue: "MgーNiーLa Amorphous Alloys with a Wide Supercooled Liquid Region" Materials Transactions,JIM. 30. 378-381 (1989)
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[Publications] Akihisa Inoue: "New Icosahedral Al_<60>Ng_<38>X_2and Al_<50>Mg_<48>X_2Alloys Prepared by Rapid Solidification" Materials Transactions,JIM. 30. 200-203 (1989)
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[Publications] (Akihisa Inoue)井上 明久: "Al基非晶質合金(Aluminumーbased Amirphous Alloys)" 日本金属学会会報. 28. 968-976 (1989)