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

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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。