非固溶型Cu基アモルファス合金の生成およびそのナノ結晶化による高機能特性

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455272
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 増本 健 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20005854)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岸田 紀男 (財)電気磁気材料研究所, 主任研究員 (50111092) ; 松崎 邦男 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20181711) ; 菊地 迪夫 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30204837)
• Keywords: 比固溶系合金 / Cu基合金 / 急速凝固 / 非晶質 / ナノ組織 / 機械的性質 / ひずみゲージ

Research Abstract

Cu-Ag-Ln(Ln=La、Ce)系3元合金を急速凝固することにより、Cuが25〜80at%、Agが20〜75at%、LaあるいはCeが3〜10at%の組成でアモルファス相が得られることが分かった。本年度は、本開発合金の基礎物性の解明を本年度予算で購入した熱機械分析装置などを用いて行ってきた。得られた主な成果は下記の通りである。
(1)Cu_<45-x>Ag_<55>Ln_x(Lu=La、Ce)系3元合金の結晶化温度は、X=3at%の場合約473Kであるが、X=5at%になると573K付近まで上昇する。
(2)密度は、Lnの増加と共に幾分大きくなる。
(3)硬さは、Lnが3at%から5at%に増加しても変わらず約290である。
(4)ヤング率は、Cuが42at%の場合120GPaであるが、Cu量の増加と共に大きくなる傾向にある。
(5)ヤング率は、373Kまではわずかに減少するが、この温度を超えると急激に減少し結晶化温度付近で極小を示す。これに対して内部摩擦は、極大を示す。
(6)電気抵抗は、温度の上昇と共に増加し、結晶化温度付近から急激に減少する。
(7)比抵抗は、室温では75〜90μΩ・cmであるが、Lnの増加と共に大きくなる傾向にある。
(8)電気抵抗は、ひずみに対して直線的に増加する。そのひずみ特性から求めたゲージファクターは2.2であり、Ni-Si-B系アモルファス合金よりも大きい。この知見は、本合金がひずみゲージ材料として有用であることを示している。

Research Products

• [Publications] A.Kato: "Nanocristalline Mixed Structure Prepared by Crystallization of Cu-Ag-La Amorphous Alloys" Materials Transactions,JIM. 36. 977-981 (1995)
• [Publications] A.Inoue: "Consolidation and Their Mechanical Properties of Amorphous Mg87.5Cu5Y7.5 and Mg70Ca10A120 Powders Produced by High Pressure Gas Atomization" Materials Transactions,JIM. 36. 697-704 (1995)