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計算状態図データベース構築のための熱力学モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 11694124
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関東北大学

研究代表者

石田 清仁  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (20151368)

研究分担者 大沼 郁雄  東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20250714)
貝沼 亮介  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20202004)
大谷 博司  東北大学, 学際科学研究センター, 助教授 (70176923)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2001年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2000年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1999年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード規則-不規則変態 / 状態図 / 熱力学データベース / CALPHAD / 相平衡 / 磁気変態 / 国際研究者交流 / スウェーデン / BWG理論 / 相変態
研究概要

種々の合金において規則相と不規則相の磁気特性が異なる.その結果,磁気変態と規則変態に相互作用が生じて,規則相の相安定性が変化するため,変態温度の異常な変化や規則相と不規則相の2相分離など,従来の熱力学モデルでは解析不能な複雑な相平衡を呈する.本研究では,スウェーデン・王立工科大学のBo Sundman教授と共同研究を行い,これらの相変態と相互作用効果を取り込んだ熱力学モデルを開発して,CALPHAD法によりBCCおよびFCC構造の規則・不規則相の安定性を解析して,以下の知見を得た.
(1)Fe-Al2元系の相平衡の決定および熱力学的解析を行った.その結果,BCC相の規則化に伴う磁気特性の低下による自由エネルギーの減少に起因し,強磁性規則相が不安定化して,A2/Be/DO_3の相分離が生じることを明らかにした.
(2)Ni_<75>Fe_<25>-Ni_<75>Si_<25>およびNi_<75>Fe_<25>-Ni_<75>Al_<25> (at.%)擬2元系状態図を決定した.相境界と磁気変態点T_cをNi_<75>Fe_<25>軸に外挿して,A1/L1_2変態への相互作用効果を評価した.規則化によりNi_<75>Fe_<25>合金のT_cは約100℃上昇する.その結果,規則相の磁気エネルギーが増大し,A1/L1_2変態温度が180℃上昇することが明らかになった.
(3)Fe_<50>Co_<50>-Fe_<70>Al_<30>およびFe_<50>Co_<50>-Fe_<84>Si_<16> (at.%)擬2元系状態図を決定した.A2/B2相境界と磁気変態点T_cをFe_<50>Co_<50>軸に外挿して,B2規則化への相互作用効果を評価した.規則化によりFe_<50>Co_<50>合金のT_cは約240℃上昇する.その結果,規則相の磁気エネルギーが増大し,A2/B2変態温度が490℃上昇することが明らかになった.
以上の結果を考慮して,Fe-Al, Fe-NiおよびFe-Co2元系の熱力学的解析を行った.

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] I.Ohnuma: "Phase Equilibria in the Ti-Al Binary System"Acta Materialia. 48. 3113-3123 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Kainuma: "Phase Equilibria among α(hcp),β(bcc) and γ(L10) Phases in the Ti-Al Base Ternary Alloys"Intermetallics. 8. 855-867 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Kainuma: "Stability of B2 Ordered Phase in the Ti-rich Portion of Ti-Al-Cr and Ti-Al-Fe Ternary System"Intermetallics. 8. 869-875 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Ikeda: "Phase Equilibria and Stability of Ordered BCC Phases in the Fe-rich Portion of the Fe-Al System"Intermetallics. 9. 755-761 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Ohnuma: "Phase Equilibria in the Fe-Co Binary System"Acta Materialia. 50. 379-393 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ishikawa: "Phase Stability of the X_2AlTi (X : Fe, Co, Ni and Cu) Heusler and B2-type Intermetallic Compounds"Acta Materialia. 50(印刷中). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.E.A.Turchi他編: "CALPAHD and Alloy Thermodynamics"TMS. 281 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Ohnuma: "Phase Equilibria in the Ti-Al Binary System"Acta Materialia. 48. 3113-3123 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Kainuma: "Phase Equilibria Among α(hcp), β(bcc), and γ(L1_0) Phases in Ti-Al Base Ternary Alloys"Intermetallics. 8. 855-867 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Kainuma: "Stability of B2 Ordered Phase in the Ti-rich Portion of Ti-Al-Cr and Ti-Al Fe Ternary Systems"Intermetallics. 8. 869-875 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O. Ikeda: "Phase Equilibria and Stability of Ordered BCC Phases in the Fe-rich Portion of the Fe-Al System"Intermetallics. 9. 755-761 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Ohnuma: "Phase Equilibria in the Fe-Co Binary System"Acta Materiaiia. 50. 379-393 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ishikawa: "Phase Stability of the X_2AlTi (X: Fe, Co, Ni and Cu) Heusler and B2-Type Intermetallic Compounds"Acta Materiaiia. 50(in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Ohnuma: "Effect of the Interaction between the Chemical and the Magnetic Ordering on the Phase Equilibria of Iron-base Alloys"P.E.A. Turchi, A. Gonis and R.D. Shull eds., "CALPHAD and Alloy Termodynamics.", TMS , Warrendale. 61-78 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Ikeda: "Phase Equilibria and Stability of Ordered BCC Phases in the Fe-rich Portion of the Fe-Al System"Intermetallics. 9. 755-761 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Ohnuma: "Phase Equilibria in the Fe-Co Binary System"Acta Materialia. 50. 379-393 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ishikawa: "Phase Stability of the X_2AlTi(X : Fe, Co, Ni and Cu) Heusler and B2-type Intermetallic Compounds"Acta Materialia. 50(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] E.A.Patrice 他編: "CALPAHD and Alloy Thermodynamics"TMS. 281 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] R.Kainuma: "Phase Equilibria Among α(hcp), β(bcc), and γ(Ll_0) Phases in Ti-Al Base Ternary Alloys"Intermetallics. 8. 855-868 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] R.Kainuma: "Stability of B2 Ordered Phase in the Ti-rich Portion of Ti-Al-Cr and Ti-Al-Fe Ternary Systems"Intermetallics. 8. 869-876 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] I.Ohnuma: "Phase Equilibria in the Ti-Al Binary System"Acta Materialia. 48. 3113-3123 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] I.Ohnuma: "Phase Equilibria of the Fe-Co Binary System"Acta Materialia . (発表予定).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] R.Kainuma: "Phase Equilibria and B2 Phase Stability in the Ti-rich Portion of the Ti-Al-Cr and Ti-Al-Fe Ternary Systems"Internatallics. (発表予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] I.Ohnuma: "Phase Equilibria in the Ti-Al Binary System"Acta Materialia. (発表予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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