低磁歪、超高強度および高ガラス形成能を具備したコバルト基バルク金属ガラスの創製

本年度は、高いガラス形成能を有する合金系を見出し、直径5mm以上のCo基バルク金属ガラスの作製を目的とした。そこで、機械および磁気特性を保持しつつ、ガラス形成能の向上を目的として、直接鋳造で直径5mmのバルク金属ガラスが作製できる(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb合金にZr元素を添加し、その(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb-Zrバルクガラス合金のガラス形成能、機械および磁気特性を調べた。Zrを添加しない(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb合金と比べ、1at%Zrを添加した(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb-Zr合金は明瞭なガラス遷移を示し、ガラス遷移前後の比熱の差も大きい、安定な過冷却液体を有することを示した。一方、Zrの含有量を2,3at%に増加すると、ガラス遷移は弱め、ガラス遷移前後の比熱の差も低下した。したがって、1at%Zrの添加は過冷却液体の熱的安定性の向上に有効であった。また、1at%Zrの添加は(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb・合金の共晶点に接近させ、換算ガラス化温度を0.6に増加した。これらの結果により1at%Zrの添加は(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nbガラス合金のガラス形成能を向上したことが分かった。そこで、銅鋳型鋳造法によりバルク試料を作製し、直径7mmまでの(Fe,Co,Ni)-B-Si-Nb-1at%Zrバルク金属ガラスが作製できた。この(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb-1at%Zrバルク金属ガラスは1.1Tの飽和磁化、2A/mの保磁力の軟磁気特性および4180 MPaの超高強度を示した。Zrの添加は(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nbバルク金属ガラスの機械および磁気特性を保持しつつ一方、ガラス形成能の向上に有効であった。

本年度は、高いガラス形成能を有する合金系を見出し、直径5mm以上のCo基バルク金属ガラスの作製を目的とした。そこで、機械および磁気特性を保持しつつ、ガラス形成能の向上を目的として、直接鋳造で直径5mmのバルク金属ガラスが作製できる(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb合金にZr元素を添加し、その(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb-Zrバルクガラス合金のガラス形成能、機械および磁気特性を調べた。Zrを添加しない(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb合金と比べ、1at%Zrを添加した(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb-Zr合金は明瞭なガラス遷移を示し、ガラス遷移前後の比熱の差も大きい、安定な過冷却液体を有することを示した。一方、Zrの含有量を2,3at%に増加すると、ガラス遷移は弱め、ガラス遷移前後の比熱の差も低下した。したがって、1at%Zrの添加は過冷却液体の熱的安定性の向上に有効であった。また、1at%Zrの添加は(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb・合金の共晶点に接近させ、換算ガラス化温度を0.6に増加した。これらの結果により1at%Zrの添加は(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nbガラス合金のガラス形成能を向上したことが分かった。そこで、銅鋳型鋳造法によりバルク試料を作製し、直径7mmまでの(Fe,Co,Ni)-B-Si-Nb-1at%Zrバルク金属ガラスが作製できた。この(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb-1at%Zrバルク金属ガラスは1.1Tの飽和磁化、2A/mの保磁力の軟磁気特性および4180 MPaの超高強度を示した。Zrの添加は(Co,Fe,Ni)-B-Si-Nbバルク金属ガラスの機械および磁気特性を保持しつつ一方、ガラス形成能の向上に有効であった。