Recent progress on Co-base alloys - phase diagrams and application

• Autorzy: Ishida K.

Warianty tytułu

PL

Aktualny postęp w badaniach stopów na osnowie kobaltu. Wykresy fazowe i zastosowanie

• Konferencja: "Discussion Meeting on Thermodynamics of Alloys - TOFA 2008" (June 22-27, 2008; Kraków, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents recent progress on the phase diagrams and design for Co-base alloys, focusing on magnetic recording media, ferromagnetic Co-Ni-Al-base shape memory alloys, half-metallic Heusler alloys and Co-base superalloys. The calcu-lated miscibility gap between ferromagnetic and paramagnetic states in the Co-X(X: Cr, Mo, W) systems has been found to agree well with the experimental results, strongly implying that the magnetic induced phase separation is responsible for the compositional heterogeneity in Co-base magnetic recording media. New ferromagnetic Co-Ni-Al shape memory alloys have also been developed based on phase diagrams, where the introduction of γ(Al structure) to theΒ(B2) matrix was found to drastically improve the ductility. The phase stability of half-metal Heusler Co-Cr base alloys is discussed in relation to the order-disorder transition, Curie temperaturę and the spin polarization ratio. Finally, the possibility of potent strengthening of Co-base superalloys by precipitation of the γ'(Ll2) phase is presented.

PL

Praca przedstawia przegląd aktualnych badań nad wykresami fazowymi i projektowaniem stopów na osnowie kobaltu z ukierunkowaniem na środki magnetycznego przekazu, ferromagnetyczne stopy Co-Ni-Al-osnowie z pamięcią kształtu, pół-metaliczne stopy typu Heusler'a i superstopy na osnowie kobaltu. Wykazano, że obliczone zakresy rozwarstwienia pomiędzy stanam i ferromagnetycznymi i paramagnetycznymi w układach Co-X (X = Cr, Mo, W) zgadzają się z wynikami doświadczalnymi, wyraźnie wskazując na to, że wzbudzone magnetycznie rozdzielenie fazowe jest odpowiedzialne za złożoną niejednorodność w stopach na osnowie kobaltu z ukierunkowaniem na środki magnetycznego przekazu. Nowe ferromagnetyczne stopy Co-Ni-Al. z pamięcią kształtu zostały opracowane w oparciu o wykresy fazowe, także w przypadkach kiedy wprowadzenie γ(Al. struktury) do Β(B2) osnowy powodowało drastyczny wzrost plastyczności. Stabilność fazowa pół-metalicznych stopów Heusler'a na osnowie Co-Cr jest dyskutowana w aspekcie przejścia porządek-nieporządek, temperatury Curie i jeżeli chodzi o stosunek spinowej polaryzacji. W efekcie końcowym, przedstawiona jest możliwość potencjalnego umocnienia superstopów na osnowie kobaltu drogą wydzielania fazy γ'(Ll2).

Słowa kluczowe

EN

magnetic recording media; ferromagnetic shape memory alloy; Heusler alloy; Co-base superalloy

PL

środki magnetycznego przekazu; ferromagnetyczne stopy z pamięcią kształtu; stopy Heuslera; superstopy na osnowie kobaltu

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 53, iss. 4
• Strony: 1075--1088
• Opis fizyczny: Bibliogr. 54 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ishida K.

• DEPARTMENT OF MATERIALS SCIENCE, GRADUATE SCHOOL OF ENGINEERING, TOHOKU UNIVERSITY, 6-6-02 AOBA-YAMA, SENDAI 980-8579, JAPAN

Bibliografia

• [1] S. Iwasaki, Y. Nakamura, IEEE Trans. Magn. Mag. 13, 1272-1277 (1997).
• [2] Y. Maeda, M. Takahashi, Jpn. J. Appl. Phys. 28, L248-L251 (1989).
• [3] K. Ishida, T. Nishizawa, User Aspects of Phase Diagrams, F. H. Hayes, ed., The Institute of Metals, 185-198(1991).
• [4] K. Oikawa, G. W. Qin, T. Ikeshoji, R. Kainuma, K. Ishida, Acta. Mater. 50, 2223-2232 (2002).
• [5] N. Inaba, T. Yamamoto, Y. Hosoe, M. Futamoto, J. Magn. Magn. Mater. 168, 222-231 (1997).
• [6] Y. Hirayama, M. Futamoto, K. Kimoto, Kimono. Usami, IEEE Trans. Magn. Mag., MAG-32, 3807-3809 (1996).
• [7] K. Oikawa, G. W. Qin, T. Ikeshoji, O. Kitakami, Y. Shimada, K. Ishida, K. Fukamichi, J. Magn. Magn. Mater. 236, 220-233 (2001).
• [8] K. Oikawa, G. W. Qin, O. Kitakami, H. Shimada, K. Ishida, K. Fukamichi, J. Magn. Soc. Jpn. 25, 478-485 (2001).
• [9] O. Kitakami, O. Kitakami, N. Kikuehi, S. Okamoto, Y. Shimada, K. Oikawa, Y. Otani, K. Fukamichi, J. Magn. Magn. Mater. 202, 305-310 (1999).
• [10] K. Hono, S. S. Babu, Y. Maeda, N. Hasegawa, T. Sakurai, Appl. Phys. Lett. 62, 2504-2506 (1993).
• [11] R. D. Fisher, J. C. Allan, J. L. Pressesky, IEEE Trans. Magn. 22, 352-354 (1986).
• [12] K. Oikawa, G. W. Qin, O. Kitakami, Y. Shimada, K. Fukamichi, K. Ishida, Appl. Phys. Lett. 79, 644-646 (2001).
• [13] N. Kikuch i, O. Kitakami, S. Okamoto, Y. Shimada, A. Sakuma, Y. Otani, K. Fukamichi, J. Phys. Condens. Mater. 11, L485-L490 (1999).
• [14] J. Sato, K. Oikawa, R. Kainuma, K. Ishida, Mater Trans. 46, 1199-1207 (2005).
• [15] K. Oikawa, G W. Qin, M. Sato, S. Okamoto, O. Kitakami, Y Shimada, K. Fukamichi, K. Ishida, T. Koyama, Appl. Phys. Lett. 85, 2559-2561 (2004).
• [16] K. Oikawa,F.W. Qin, M. Sato, O. Kitakami, Y. Shimada, J. Sato, K. Fukamichi, K. Ishida, Appl. Phys. Lett. 83, 966-968 (2003).
• [17] G. W. Qin, K. Oikawa, M. Sato, O. Kitakami, Y. Shimada, K. Fukamichi, K. Ishida, IEEE Trans. Mag. 41, 918-920 (2005).
• [18] K. Ullakko, J. K. Huang, C. Kantner, R. C. O Handley, V. V. Kokorin, Appl. Phys. Lett. 69, 1996-1998 (1996).
• [19] R. D. James, M. Wuttig, Philos. Mag. A77, 1273-1299 (1998).
• [20] T. Kakeshita, T. Takeuchi, T. Fukuda, T. Saburi, R. Oshima, S. Muto, K. Kishio, Mater. Trans. JIM, 41, 882-887 (2000).
• [21] K. Oikawa, T. Ota, F. Gejima, T. Omori, R Kainuma, K. Ishida, Mater. Trans. 42, 2472-2475 (2001).
• [22] K. Oikawa, L. Wulff, T. Iijima, F. Gejima, T. Omori, A. Fujita, K. Fukamichi, R Kainuma, K. Ishida, Appl. Phys. Lett. 79, 3290-3292 (2001).
• [23] H. Morito, A. Fujita, K. Fukamichi, K Oikawa, R. Kainuma, K. Ishida, Appl. Phys. Lett. 81, 1657-1659(2002).
• [24] K. Ishida, R. Kainuma, N. Ueno, T. Nishizawa, Metali. Trans. 22A, 441-446 (1991).
• [25] R. Kainuma, K. Ishida, T. Nishizawa, Metali. Trans. 23A, 1147-1153 (1992).
• [26] R. Kainuma, H. Nakano, K. Oikawa, K. Ishida, T. Nishizawa, Mater. Res. Soc. Proc. 246, 403-408 (1992).
• [27] R. Kainuma, M. Ise, C. C. Jia, H. Ohtani, K. Ishida, Intermetallics 4, S151-S158 (1996).
• [28] Y. Tanaka, K. Oikawa,Y. Sutou.T. Omori, R. Kinuma, K. Ishida, Materials Science and Engineering A 438-440, 1054-1060 (2006).
• [29] C. Efstathiou, H. Sehitoglu, A. J. W. Johnson, R. F. Hamillon, H. J. Maier, Y. Chumlyakov, Scripta Mater. 51, 979-985 (2004).
• [30] H. J. Elmers, S. Wurmehl, G. H. Feeher, G. Jakob, C. Felser, G. Schonhense, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 79, 557-563 (2004).
• [31] S. Ishida, S. Kawakami, S. Asano, Mater. Trans. 45, 1065-1069 (2004).
• [32] Y. Miura, K. Nagao, M. Shirai, J. Appl. Phys. 95, 7225-7227 (2004).
• [33] K. Inomata, S. Okamura, N. Tezuka, J. Magn. Magn. Mater. 282, 269-274 (2004).
• [34] S. Okamura, R. Goto, N. Tezuka, S. Sugimoto, K. Inomata, J. J. Appl. Phys., Part 1 28, 172- (2004).
• [35] K. Kobayashi, R. Y Umetsu, R. Kainuma, K. Ishida, T Oyamada, A. Fujita, K. Fukamichi, Appl. Phys. Lett. 85, 4684-4686 (2004).
• [36] K. Kobayashi, R. Y Umetsu, A. Fujita, K. Oikawa, R. Kainuma, K. Fukamichi, K. Ishida, J. Alloys Compd. 399, 60-63 (2005).
• [37] R. Y. Umetsu, K. Kobayashi, R. Kainuma, A. Fujita, K. Fukamichi, K. Ishida, A. Sakuma, Appl. Phys. Lett. 85, 2011-2013 (2004).
• [38] R. Y. Umetsu, K. Kobayashi, A. Fujita, K. Oikawa, R. Kainuma, K. Ishida, N. Endo, K. Fukamichi, A. Sakuma, Phys. Rev. B72, 214412-1-214412-7(2005).
• [39] K. Kobayashi, R. Kainuma, K. Fukamichi, K. Ishida, J. Alloys and Compounds 403, 161-167 (2005).
• [40] K. Kobayashi, R. Kainuma, K. Ishida, Mater. Trans. 47, 20-24 (2006).
• [41] Y. Miura, K. Nagao, M. Shirai, Phys. Rev. B 69, 144413-1-144413-7 (2004).
• [42] R. F Decker, C. T Sims, in The Superalloys, C. T. Sims, W. C. Hagel, Eds. (Willey, New York), 33-77 (1972).
• [43] C. T. Sims, in The Superalloys, C. T Sims, W. C. Hagel, Eds. (Wiley, New York), 145-174 (1972).
• [44] J. M. Blaise, P. Viatour, J. M. Drapier, Cobalt 49, 192-195 (1970).
• [45] P. Viatour, J. M. Drapier, D. Coutsouradis, Cobalt 3, 67-74 (1973).
• [46] J. M. Drapier, J. L. de Brouwer, D. Coutsouradis, Cobalt 27, 59-72 (1965).
• [47] J. M. Drapier, D. Coutsouradis, Cobalt 39, 63-74 (1968).
• [48] J. Sato, T Omori, K. Oikawa, I. Ohnuma, R Kainuma, K. Ishida, Science 312, 90-91 (2006).
• [49] A. J. Bradley, G. C. Seager, J. Inst. Met. 64, 81-91 (1939).
• [50] T. Omori, Y. Sutou, K. Oikawa, R. Kainuma, K. Ishida, Mater. Sci. Eng. A 438-440, 1045-1049 (2006).
• [51] K. Shinagawa, T Omori, J. Sato, K. Oikawa, I. Ohnuma, R. Kainuma, K. Ishida, Mater. Trans. 49, 1474-1479 (2008).
• [52] A. Suzuki, G. C. Denolf. T. M. Pollock, Scri. Mater. 56, 385-388 (2007).
• [53] S. Miura, K. Ohkubo, T. Mohri, Mater. Trans.48, 2403-2408 (2007).
• [54] A. Suzuki, T. M. Pollock, Acta Mater. 56, 1288-1297 (2008).