2014 Fiscal Year Annual Research Report
マルテンサイト変態の核生成時間―磁場を用いたアプローチ
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25249086
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
掛下 知行 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90127209)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺井 智之 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (20346183)
福田 隆 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50228912)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | カイネティクス / 核生成 / マルテンサイト変態 / 磁場 / 状態図 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マルテンサイト変態は，一般に核生成・成長により変態が進行するが，その核生成機構については，未だ十分な理解が得られていない．特に，核生成には潜伏時間が必要とされているが，なぜ潜伏時間が必要であるのか，また潜伏期間に何が進行しているのかということについては，殆ど解明されていない．
この核生成の機構を理解するために，本年度はNi-Co-Mn-In合金を中心として，そのTTT図（time-temperatrue-transformation diagram)を作製するとともに，その解釈を熱活性化モデルを用いて行った．このモデルを用いるにあたり，同合金における母相とマルテンサイト相との自由エネルギー差が必要となるが，これは母相ならびにマルテンサイト相双方の比熱測定により評価した．一般には，一つの合金において異なる相間の自由エネルギー差を実験的に評価することは困難であるが，本研究対象であるNi-Co-Mn-In合金においては，磁場を加えることで，母相を絶対0Kまで凍結することが可能であるため，自由エネルギー評価も可能となった．
実験的に得られたTTT図は，熱活性化モデルにより良く説明することができた．また，実験結果をフィッティングする際に決まる幾つかのパラメータの値から，マルテンサイト変態の核サイズを見積もることができ，その大きさはNi-Co-Mn-In合金の場合はおよそ(5nm)立方の大きさであることが明らかとなった．得られた成果は，口頭発表するとともに学術雑誌に投稿した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Ni-Co-Mn-In合金については，当初予定していたTTT図を完成させるとともに，その解析にも成功し，当初予定していた研究はほぼ完了した．得られた成果については，学会において報告するとともに，金属系材料に関する著名な学術雑誌である，Acta Materialiaに掲載した．
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| Strategy for Future Research Activity |
Fe-Ni-Mn系合金は，明瞭な等温変態を示す合金として知られている．また，この合金は，磁場によりマルテンサイト変態を誘起できる合金として知られている．本年度は，このFe-Ni-Mn合金の等温変態に及ぼす磁場効果を調査するとともに，パルス磁場による変態挙動を調査し，マルテンサイト変態に必要な潜伏時間についての理解を深める．
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