| 研究課題/領域番号 |
23K13228
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
久慈 千栄子 東北大学, 工学研究科, 助教 (20839287)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | アモルファス合金 / 熱的微細組織変化 / 結晶体積分率 / 熱分析 / 透過型電子顕微鏡 / X線回折法 / ビッカース硬さ / 微小引張試験 / 微細組織 / 結晶化過程 / 構造緩和 / 難加工材料 / X線解析法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
アモルファス合金の難加工性は，特殊な組織構造に起因して発現するが，その組織構造は熱により容易に変化する．本研究では，アモルファス合金の特殊な組織構造を加工に適するものへと熱的に変化させることで加工性を向上させる，新たな加工法を開発する．アモルファス合金は組成にも起因して機械的特性が変化することから，多様な組成に対応したアモルファス合金の熱的な微細組織構造の変化挙動と機械的特性の関係を明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
Fe基アモルファス合金は優れた軟磁性を有するものの，難加工性が障壁となり普及が進んでいない．本研究では，アモルファス合金の熱的微細構造変化を活用した新規加工手法開発の基盤を確立するため，組成の異なる合金の熱的微細構造変化が機械的特性にもたらす影響を調査した．2種類の商用アモルファス合金の熱的構造変化挙動を示差走査熱量測定，X線解析法，透過型電子顕微鏡観察の3つの手法を用いて明らかにし，ビッカース硬さ試験および微小引張試験を行った．その結果．アモルファス合金の熱的組織変化過程では，ビッカース硬さは組成に関わらず結晶体積分率にのみ依存して変化し，脆化感受性は合金状態図から説明できることを示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
日本の消費電力の約6割はモータに使用されているが，その内約3割はエネルギ変換で失われている．アモルファス合金をモータのコア材料として用いた場合，エネルギ変換効率が大幅に上昇し，高い省エネ効果がもたらされる．アモルファス合金のモータコアは身近な電子機器のみならず，今後は電気自動車用のモータにも活用でき，広く産業社会への波及効果が期待できる．さらに，材料組織に着目して難加工性材料の加工性を向上させるという発想は，実用化検討が進んでいない新素材等，様々な材料に適用できる．
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