1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07650864
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
長坂 徹也 東北大学, 工学部, 助教授 (30180467)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日野 光兀 東北大学, 工学部, 教授 (10091729)
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| Keywords | phase diagram / Fe-Cu-P alloy / Thermodynamic assessment / Fe-Cu-Si alloy / Fe-Cu-P alloy / electrically conductive material / phase equilibria / thermodynamics |
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| Research Abstract |
Fe-Cu-Siで代表されるFe-Cu基合金は、高性能電導材、軟磁性材等として利用されている材料であるが、的確な合金組織制御のためには本系の正確な状態図が必要不可欠である。Fe-Cu-Si、Fe-Cu-P代表されるように、多くのFe-Cu基合金は広い2液相分離領域を持つ特異な相平衡を示すことが知られているが、Fe-Cu-X3元系状態図は十分整備されておらず、信頼性も乏しい。本研究は代表的な電導材料用Fe-Cu基合金として、Fe-Cu-Si及びFe-Cu-P系合金を取り上げ、両3元系の相平衡を、特に工業的に重要な2液相分離領域を重点的に実測すると同時に、実験値と熱力学的モデルを組み合せ、本系の状態図と熱力学特性を数値化して確立することを目的としている。平成7年度では、1250℃から1550℃において、Fe-Cu-Si系の相平衡の実測を行った。その結果、本系の状態図は、既報の状態図と大きく異なり、1400℃以下では2液相分離領域をα-鉄、τ相等の固相安定域が分断する、極めて複雑な相平衡を示すことが分かった。2液相分離組成域は、既報の状態図よりかなり銅、鉄コーナーへ広がっており、1550℃でも2液相分離領域は消滅しないことが判明した。置換型準正則溶液モデルを適用して、熱力学的にFe-Cu-Si系の相平衡を評価した結果、上記の結果は理論的にも妥当なものであることを証明し、本系の熱力学的性質を組成と温度の関数として数式化した。また、Fe-Cu-P系についても相平衡の実測を行い、やはり既報の状態図よりかなり広い2液相分離領域が存在することを明らかにした。以上の研究実績を踏まえ、平成8年度では、侵入型準正則溶液モデルを用いてFe-Cu-P系の相平衡を理論的に評価すると共に、より詳細な検討を行なって、Fe-Cu-Si、Fe-Cu-P系に関する熱力学的各パラメーターを確定する計画である。
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