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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

创造具有低磁致伸缩、超高强度和高玻璃形成能力的钴基大块金属玻璃

基本信息

批准号：
18029002
负责人：
沈宝龍
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

This year, the alloy system with high temperature forming ability has been discovered, and the purpose of manufacturing Co-based metal with diameter of 5mm or more has been achieved. The mechanical and magnetic properties are maintained, the formation energy is increased, and the metal with a diameter of 5mm is directly manufactured. Zr is added to the (Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb alloy, and the formation energy and mechanical and magnetic properties of the (Co, Fe, Ni)-B-Si-Nb alloy are adjusted. Zr addition in (Co, Fe, Ni)-B-Si-Nb alloy shows that the specific heat difference before and after migration is large, and the stability of supercooled liquid is stable. The content of Zr increases by 2,3 at %, and the difference between before and after the migration decreases. The addition of Zr to the supercooled liquid increases the thermal stability of the liquid. The eutectic point of (Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb alloy with 1at% Zr addition is close to 0. 6 and the conversion temperature is increased. As a result, the addition of Zr to (Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb alloys has a high formation energy. (Fe,Co,Ni)-B-Si-Nb-1at%Zr-1at%Zr at % Zr at % Zr The saturation magnetization of (Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb-1at%Zr metal is 1.1T, the soft magnetic properties of 2A/m and the ultra-high strength of 4180 MPa are shown. Zr is added to (Co,Fe,Ni)-B-Si-Nb alloy to maintain its mechanical and magnetic properties, and to form energy upward.