Innovation of soft magnetic permendur alloys based on surface-induced recrystallization

基于表面诱导再结晶的软磁珀门德合金创新

• 批准号: 20H02474
• 负责人: 佐藤 成男
• 金额: $ 11.56万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02474/
• 关键词: パーメンジュール合金; 集合組織; 相変態; 中性子回折; 軟磁気特性

パーメンジュール(Fe-Co)合金の軟磁気特性、加工性向上と製造コスト削減を目指し、「結晶方位による表面エネルギーの違い」と「拡散誘起の相変態」を駆動力とした結晶方位制御プロセスを実現することを目的とする。パーメンジュール合金のCoを20～30%まで減量すると、透磁率は低下する。この問題を解決するには、板表面に透磁率に優れた{100}面を持つ結晶方位制御が不可欠となる。そこで、パーメンジュール合金にMn、炭素を微量添加し、脱Mn熱処理により表面エネルギーの低い{100}粒を板表層に核生成させ、続く脱炭熱処理においてオーステナイト（γ）→フェライト（α）変態を駆動力とした粒成長を表層の{100}粒から生じさせる。これらの熱処理に伴う拡散現象、相変態、集合組織形成過程を中性子回折より直接観察する。具体的な実施項目は次の2点である。１．MnとCを含有した20～30%Coパーメンジュール合金の圧延板（板厚：0.3～0.5 mm）に対し、相変態誘起の{100}再結晶集合組織を形成させる。２．真空中焼鈍と水素雰囲気下における脱炭焼鈍を行う。いずれの熱処理においても、Mnや炭素の脱離に伴うオーステナイト（γ）→フェライト（α）変態とそれに伴い、表面に{100}を持つ組織を形成させる。R4年度は変態温度領域を予測するため、Thermo-Calcソフトウェアを用いて相平衡計算を行い、計算から予測される二相域温度にて熱処理を行った。その結果、表面に相変態誘起の{100}再結晶集合組織を形成させることに成功した。なお、熱処理の際の真空度、昇温温度、昇温保持時間が、表面再結晶粒形成、{100}集合組織形成に作用することを明らかにした。この結果から、結晶方位を制御した表面再結晶最適条件を最適化することを課題として定義した。

The soft magnetic properties, machinability, and production of Fe-Co alloys are discussed in detail below. The Co content of the alloy is 20~30%, and the magnetic permeability is low. To solve this problem, the magnetic permeability of the plate surface is optimized, and the crystal orientation is controlled. In addition to Mn and carbon in alloy, Mn and carbon are added in trace amount, Mn and carbon are removed in heat treatment, and nuclei are generated in surface layer of plate. Carbon is removed in heat treatment, and nuclei are generated in surface layer of plate. This heat treatment is accompanied by dispersion phenomenon, phase change, and aggregation structure formation process. Specific implementation of the project is two points. 1. Mn and C content of 20~ 30% Co in the alloy plate (plate thickness: 0.3~0.5 mm), phase transition induced {100} recrystallization aggregate structure formation. 2. The vacuum medium burns the passivation and the water element burns the passivation under the atmosphere. In the heat treatment process, Mn and carbon are separated from each other. The state of Mn and carbon is changed from γ to α. The surface is {100}. The structure is formed. R4 annual temperature field prediction, Thermo-Calc software application, phase equilibrium calculation, calculation, prediction, two-phase temperature field heat treatment As a result, the surface phase change induced the formation of {100} recrystallized aggregates. The effect of vacuum degree, temperature rise, temperature rise holding time, surface recrystallization grain formation and {100} aggregate structure formation during heat treatment The optimum conditions for recrystallization of the crystal orientation and surface are determined.

项目成果

中性子ラインプロファイル解析による圧延板の結晶方位別転位密度評価

使用中子线轮廓分析通过轧制板的晶体取向评估位错密度

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中孝明;髙城重宏;小貫祐介;佐藤成男
• 通讯作者: 佐藤成男

Interplay between phase transformation and dislocation evolution in iron-based shape memory alloys

铁基形状记忆合金中相变和位错演化之间的相互作用

• 发表时间: 2021
• 作者: S. Sato;K. Hanawa;Y. Onuki;Y. Uemura;A. Hoshikawa;H. Otsuka;Y. Chiba;S. Suzuki
• 通讯作者: S. Suzuki

SUS304ステンレス鋼におけるγ→ε→α’加工誘起マルテンサイト変態

SUS304不锈钢中γ→ε→α’变形诱导的马氏体相变

• 发表时间: 2021
• 作者: 小貫祐介;佐藤成男
• 通讯作者: 佐藤成男

Study of texture memory in Ti by time-of-flight neutron diffraction and texture prediction via harmonic method

飞行时间中子衍射研究钛中的织构记忆和调和法织构预测

• 发表时间: 2021
• 作者: T. Tomida;Y. Onuki;S. C. Vogel;S. Sato
• 通讯作者: S. Sato

Microstructure Formation and Carbon Partitioning with Austenite Decomposition during Isothermal Heating Process in Fe-Si-Mn-C Steel Monitored by In Situ Time-of-Flight Neutron Diffraction

• DOI: 10.3390/met12060957
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: Metals
• 影响因子: 2.9
• 作者: Y. Onuki;K. Umemura;K. Fujiwara;Yasuaki Tanaka;T. Tomida;K. Kawano;S. Sato