遷移金属(Fe,Co,Nt)-Mn-Al系合金の相平衡に関する研究

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Co-Mn-Al系合金は磁性材料として、Ni-Mn-Al合金は形状記憶合金として、Fe-Mn-Al系合金は,NiやCrを含有しない低廉スレンレス鋼として実用的にも重要な系であるが、合金設計を行う際に不可欠な資料である状態図(相図)が未だ確立していない。そこで本研究では、特にBCC相内の規則-不規則変態及びマルテンサイト変態について定量的知見を得る事に主眼を置きつつ、遷移元素-Mn側に現れる各相間の相平衡を調査し、以下の様な結果を得た。1、Co-Mn-Al系及びNi-Mn-Al系についての相平衡(規則-不規則変態も含む)を決定した。その結果,Co-Mn-Al糸では、今まで報告のなかったβ(B2)+δ(A2)2相平衡の存在が明らかとなった。また、Ni-Mn-Al系では、β相の存在領域が、NiAlからMnAlとNiMnの両方向へと伸びる複雑な形状を呈していることがわかった。2、実用的に大切なNi-Mn-Al系に現れるマルテンサイト相の変態温度をDSC及び電気抵抗測定により決定した。これにより、NiAlのAlをMnで置換していくと、Ms温度が上昇していくことが明らかとなった。3、BCC規則相の規則-不規則変態の実験値に基づき、これら3元系合金のB2規則相の統計熱力学的解析をブラッグ・ウィリアムズ近似により行い、BCC格子における各元素間の第2隣接原子間までの熱力学的パラメータを求めた。