包晶系合金および金属間化合物の急速凝固

包晶合金和金属间化合物的快速凝固

• 批准号: 00F00090
• 负责人: 栗林 一彦
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Institute of Space and Astronautical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00F00090/
• 关键词: ドロップチューブ; Nd_2Fe_<14>B; 静的過冷却; 包晶化合物

Nd-Fe-B磁石は非常に優れた磁気特性を持つため、ボイスコイルモータ(VCM)や医療用磁気共鳴装置(MRI)などの様々な機器に利用されている。現在報告されている最も高い最大エネルギー積BH(max)の値は444KJ/m^3であり、このような高い特性を得るためには、磁石中のソフト磁性相を除去すること、主相であるNd_2Fe_<14>Bハード磁性相の体積率を増やすこと,Nd_2Fe_<14>B相の配向度を向上させることの3つが重要である。本年度は、25mの高さがあるドロップチューブを用いてNd-Fe-B合金融液を無容器凝固させ、静的過冷却を利用した急速凝固によってγ-Fe相を含まないNd-Fe-B合金の生成が可能であるかを検討した。また、合金融液のサイズが小さいほど大きな過冷度が得られやすいことから、得られた球状試料の直径と組織の関係について調査し、液相から直接Nd_2Fe_<14>B相が成長しうる臨界直径を調べた。その結果、以下のことを明らかにした。1)直径が500μm以上の試料では、初晶γ-Feのデンドライトと、デンドライトの樹間を埋めるNd_2Fe_<14>B相から構成される.2)直径が400μmになると、過冷融液からNd_2Fe_<14>B相が直接生成するが、過冷度が十分でないため、組織はγ-Fe相のデンドライトとNd_2Fe_<14>Bの樹間の相から成る領域と、初晶として生成されたNd_2Fe_<14>B相の二つの領域から構成される。後者では粒界にNdが富化された領域が観察された。直径が350μmでは、過冷度が増加することにより液相から直接生成したNd_2Fe_<14>B相の体積律が増大する。さらに直径が250μmまで減少すると、γ-Feを全く含まないNd_2Fe_<14>B相のデンドライトのみから構成され、静的過冷却においてもγ-Fe相を含まないNd-Fe-B合金の生成が可能であることが分かった。

Nd-Fe-B magnet has very good magnetic properties and has excellent magnetic properties. VCM) and medical magnetic resonance device (MRI) are used by the company. Now report されているmost も高いMaximum エネルギー区BH(max)の値は444KJ/ m^3であり, このような高い性を得るためには, のソフトMagnetic phase in the magnet is removedすること, main phase であるNd_2Fe_<14>B ハード magnetic phase のvolume rate を Increase やすこと,Nd_2Fe_<14>The alignment degree of the B-phase is upward and it is important that it is 3つが. This year, the 25m-high Nd-Fe-B composite financial liquid used in the 25m-high Nd-Fe-B alloy is solidified without a container, and the process is quiet. It is possible to quickly solidify the γ-Fe phase by cooling and use the Nd-Fe-B alloy containing Nd-Fe-B.また, 合戵イズが小さいほど大きなsupercooling degreeがgetsられやすいことから, られたspherical sampleのdiameterとThe relationship between the organization and the growth of the liquid phase and the critical diameter of the Nd_2Fe_<14>B phase were investigated.そのRESULTS、The following のことを明らかにした. 1) Samples with a diameter of more than 500 μm, primary crystal γ-Fe のデンドライトと, and デンドライトの树间をburyめるNd_2 Fe_<14>B phase is composed of Nd_2Fe_<14>B Phase が direct generation するが, supercooling degree でないため, tissue γ-Fe phase のデンドライトとNd_2Fe_<14>B The phase between the trees is formed into the field, and the primary crystal is generated. The latter is a grain boundary and a rich field. The diameter is 350μm, the supercooling degree is increased, the liquid phase is directly generated, and the volume law of the Nd_2Fe_<14>B phase is increased.さらにdiameterが250μmまでREDUCEDすると、γ-Feを全くまないNd_2Fe_<14>B phase のデンドライトのみIt is possible to produce Nd-Fe-B alloy by static supercooling and supercooling of γ-Fe phase.

项目成果

Mingjun Li, Kosuke Nagashio, Kazuhiko Kuribayashi: "Nucleation behavior and anomalous eutectic formation in highly undercooled Fe_2O_3-La_2O_3 eutectic melts"Phylosophical Magazine. 83. 1095-1109 (2003)

李明君、长潮浩介、栗林和彦：“高过冷Fe_2O_3-La_2O_3共晶熔体中的成核行为和反常共晶形成”哲学杂志。

Mingjun Li, K.Nagashio, K.Kuribayashi: "Further discussion on the free growth behavior in the solidification of undercooled eutectic melts"Metallurgical and Materials Transaction A. (in press).

Mingjun Li、K.Nagashio、K.Kuribayashi：“过冷共晶熔体凝固过程中自由生长行为的进一步讨论”Metallurgical and Materials Transaction A.（出版中）。

Shunpei Ozawa, Mingjun Li, Tetsuichi Motegi, Kazuhiko Kuribayashi: "Microstructure of the Nd_2Fe_<14>B spherical alloy produced by containerless solidification in a 25-meter drop tube"Materials Transaction. (in press).

Shunpei Ozawa、Mingjun Li、Tetsuichi Motegi、Kazuhiko Kuribayashi：“在 25 米落管中无容器凝固生产的 Nd_2Fe_<14>B 球形合金的微观结构”材料交易。

Mingjun Li, Kosuke Nagashio, Kazuhiko Kuribayashi: "Containerless solidification of highly undercooled Al2O3-ZrO2 eutectic melts on an aero-acoustic levitator"Journal of Crystal Growth. 249. 625-633 (2003)

Mingjun Li、Kosuke Nagashio、Kazuhiko Kuribayashi：“高度过冷 Al2O3-ZrO2 共晶在气动声悬浮器上的无容器凝固”《晶体生长杂志》。