ナノ組織制御による金属材料の高性能化

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06044019
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 藤森 啓安 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60005866)
• 研究分担者: 鄭 榮薫 韓国科学技術研究所(KIST), 研究員 ; 文 仁ごう 韓国科学技術研究所(KIST), 研究員 ; 金 喜中 韓国科学技術研究所(KIST), 研究員 ; 盧 泰ふちん 韓国科学技術研究所(KIST), 研究員 ; 姜 日求 韓国科学技術研究所(KIST), フェロ ; 嶋 敏之 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (50261508) ; 花田 修治 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10005960) ; 増本 健 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20005854)
• キーワード: 新素材 / 金属間化合物 / アモルファス / ナノ結晶 / 人口格子 / 強強度アルミ合金 / 軟磁性 / 組織制御

研究概要

金属合金および金属間化合物は、組成、結晶系、組織を適切に制御することによって優れた性質が現れ、種々の材料に応用できる。本研究は、その制御をミクロないしナノのレベルで行うことにより、従来にない高機能性の材料を開発することを目的に行われる。本年度は昨年に続いて、下記の課題をそれぞれの担当研究者により研究し、以下の成果を得た。
1)組織制御:ナノ結晶粒の微細化を研究し、Al Ce Ni 3元合金にFe Co Cr等の第4元素を添加すると、ナノ結晶の析出量、分布状態、粒子寸法が変化して、ナノ組織が今までよりも良く制御されることなどを明かにした。(KITで結果の討論、PRICMで成果発表)。
2)強靱性金属間化合物:結晶成長過程を通しての組織制御を研究し、金属間化合物を基本としたナノコンポジット状態を作ると延性-靱性遷移温度が著しく低温に移動し、高温特性の良い強靱性材料が得られることを明らかにした。(一部、KIST研究分担者が金研に来て共同研究)。
3)強力アルミ合金:Fe、 Co、 Cr添加のAl Ce Ni3元合金の機能性を研究し、その結果、強度が従来材より高く、1600MPaの高い降伏強度を有し、しかも高耐食性を有する強力軽アルミ材料を得ることに成功した。(KISTで結果の討論、PRICMで成果発表)。
4)高性能軟磁性合金:ナノ結晶、人口格子の磁歪を研究し、SmFeCo合金のスパッター薄膜では+、-磁歪のナノ結晶混合状態が得られ低磁歪かつ高透磁率特性が得られることを明らかにした。Fe/Fe CoBN多層2膜によっても同様な特性が得られた。(KISTで結果の討論、PRICMで成果発表)。

研究成果

• [文献書誌] H. Fujimori: "Structure and 100MHz soft magnetic properties in multilayers and granular thin films" Scripta Met. Mater.33. 1625-1636 (1995)
• [文献書誌] S. Mitani,H. Fujimori,S. Furukawa and S. Ohnuma: "High electrical resistivity and Mossbauer effect of soft magnetic Fe-SiO2 granular alloys" J. Magn. Magn. Mater.140-144. 429-430 (1995)
• [文献書誌] H. Fujimori,S. Mitani and S. Ohnuma: "Tunnel-type GMR in metal-nonmetal granular alloy thin films" Mater. Sci. Eng.B31. 219-223 (1995)
• [文献書誌] S. Ohnuma,H. Fujimori,S. Furukawa S. Mitani and T. Masumoto: "Co-(N or O) based granular thin films their magnetic properties" J. Alloys and Compounds. 222. 167-172 (1995)
• [文献書誌] A. Kojima,H, Horikiri,Y. Kawamura,A. Inoue,A. Makino,T. Masumoto: "Soft-magnetic properties of nanocrystalline bcc Fe-(Nb,Zr)-B bulk alloys consolidated by warm extrusion" Materials Transactions,JIM. 36. 945-951 (1995)
• [文献書誌] A. Makino,J. Park,A. Makino,T. Masumoto: "Nanocrystalline mixed structure prepared by crystallization of Cu-Ag-La amorphous alloys" Materials Transactions,JIM. 36. 697-704 (1995)
• [文献書誌] Y. Abe,S. Hanada,S. Saito,K. Hirano and N. Kobayashi: "Composition at Nb_3Al phase boundaries 1873K in the Nb-Al binary phase diagram" Scripta Met. Mater.32. 27-30 (1995)
• [文献書誌] M. Oikawa,S. Hanada,T. Sakai and S. Watanabe: "Dynamic evolution of microstructures in superplastic Ni_3Al" Mater. Trans. ,JIM. 36. 1140-1148 (1995)
• [文献書誌] Y. Abe,S. Saito and S. Hanada: "Fabrication and high temperature strength of Nb_3Al by a modified reactive sintering process" Mater. Manufact. Processes,. 10. 1153-1167 (1995)
• [文献書誌] S. Hanada,T. Tabaru and R. Gnanamoorthy: "Processing and properties of Nb_3Al" Acta Metall. Sinica,. 8. 477-487 (1995)
• [文献書誌] R. Gnanamoorthy and S. Hanada: "Microstructure and strength of binary and tantalum alloyed two-phase Nb_<ss>/Nb_3Al base alloys" Mater. Sci. Eng. ,in press.
• [文献書誌] T. Shima,E. Aoyagi and H. Fujimori: "Effect of Sm Addition on Magnetostriction and Microstructure of Fe-Co Alloys," J. Korean Magnetic Society. 5. 726-729 (1995)
• [文献書誌] Dong-Wha Kum et. al: "Determination of Ti solubility in alpha-Aluminnum During High Energy Ball Milling" Scripta Metall & Mater. ,. (in press.).