| 研究実績の概要 |
調査したい系の元素の焼結体をホットプレス等で作製し,その試料を様々な温度と時間でアニールし，この試料全体をランダムにEPMAで組成分析すると,存在する相の組成範囲に点が現れ,それを詳細に解析すると相の存在組成範囲や相境界を決定できる.本研究では，まずAl-Fe-Si 系を例に多元拡散法を用いた状態図の精密な解析方法を開発した．
タイラインの抽出には，相境界をまたぎ隣接している測定点を結んだ線分はタイラインを示すことを利用する．あらゆる組成におけるタイラインを調査すれば，状態図に存在する相の存在組成範囲も決定される．ただし，隣接する測定点を結んだ線分がタイラインを示すのは2点間に相境界が存在するときのみに限られ，そうでない線分を除くアルゴリズムが必要である．そこで隣接する測定点を結んだ全ての線分に対し，次の処理を行うアルゴリズムによりタイラインを抽出した．
1) 相境界上にのった点を除く．2) タイラインを示す線分は長さ，傾きが似ているものが存在するという性質を利用．3) 単相領域内の線分を除く．
さらに，多元拡散法における点密度から存在組成範囲を推測する方法を CrMnFeCoNi 合金に適用した．焼結多元拡散法によりCrMnFeCoNi 合金で得られた密度プロットを解析し，点密度の勾配が大きい領域が四面体組成空間の中心付近で二つに分かれることが分かった．大きい方の領域は CrMnFeCoNi 合金の存在組成範囲を示す可能性がある．そこで，二つの領域の間の平均組成を持つ試料を作製し長時間アニール後の組織を調べたところ2相に分離しており，組成分析の結果，密度勾配の大きい領域同士で相平衡しているという結果となった．これは密度勾配からの相境界の推察と一致する．
このように多元系での状態図の実験的調査に多元拡散法は有効であることが明らかとなった．
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