2015 Fiscal Year Annual Research Report
強加工ー熱処理法による低温の特異な組織形成と相平衡の解明およびその熱力学解析
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25289216
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大沼 郁雄 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 理論計算科学ユニット, 主席研究員 (20250714)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 清仁 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (20151368)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 相平衡 / 状態図 / 熱力学 / 金属間化合物 / CALPHAD / 鉄鋼材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度はFe-Al２元系において，BCC相に現れる不規則α(A2)相と規則α'(B2)およびα"(D03)相間の相平衡を，異相界面の整合・非整合状態をコンバージミリングによる強加工法を駆使して制御し，FE-EPMAによるサブミクロン定量分析法により測定した．本年度は引き続き，Fe-Al２元系について，Alリッチ側(Al濃度が50at.%以上）の組成領域の相平衡を，２元系合金の平衡化熱処理法，拡散対法，熱分析による相変態温度測定により測定し，Fe-Al２元系全組成範囲の状態図を決定することを目的とした．
高周波溶解によりAl-Fe２元系合金を作製した．得られた合金インゴットから試験片を切り出し，透明石英管に真空封入した後，600℃～1200℃の温度範囲で平衡化熱処理を施し，氷水中に試料を焼入れた．試料表面の酸化スケールを研磨・除去後，導電性樹脂に埋込み，観察面を鏡面まで研磨した後，FE-EPMA/WDSによる組織観察と平衡濃度測定を実施した．ε-Fe5Al8相の平衡濃度の決定には，47.3at.%Al/66.0at.%Al拡散対を作製・真空封入後，1150℃で1h拡散熱処理を施し焼入れた．試料の冷却中にε相がα'とζ-FeAl2に分解するため，WDSによる点分析が適用できない．FE-EPMA/EDSにより面分析した結果に，検量線法による濃度補正を施して，α'／εの平衡濃度を決定した．固液２相合金の液相濃度も，同様に面分析＋検量線補正により決定した．α'，ε，ζ，η-Fe2Al5およびθ-Fe4Al13各相の固相線と液相線温度，およびこれらの相が構成する不変系温度をDSCにより測定した．
実験結果から，既存の状態図では点線で表されていた金属間化合物相の600℃以上固溶領域を決定した．また，θ相がLiquid＋η→θの包晶により生成することを確認した．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(5 results)
