Mikio Yamamoto: Dynamical Measurement of the E-effect in Iron-Cobalt Alloys. The AE-effect (change in Young's modulus of elasticity with magnetization

NIPPON

KINZOKU GAKKAI-SI

Vol.6, No.12, December 1942

日 本 金屬

學 會 誌

第6卷 第12號 昭 和17年12月

研

究

鐵

コ パ ルト 合 金 の△E効

果 の 動 的 測 定**

山 本 美 喜 雄*

Mikio Yamamoto: Dynamical Measurement of the •¢E-effect in Iron-Cobalt Alloys. The AE-effect (change in Young's modulus of elasticity with magnetization) in the annealed state of iron-cobalt

alloys has been measured at the room temperature by the method of magnetostrictive oscillation. The measured range of magnetic field is up to about 900 oersteds.

It was found that the negative •¢E-effect occurred at weak fields or at low magnetizations in alloys of the composition range excluding 45•`50 and 100 percent cobalt. The negative minimum value of •¢E/E(change of Young's modulus, relative to that in a non-magnetized state) is, at most, of the order of- 0.1 percent in a low-nickel-content range, while it amounts to -2 percent in a high-nickel-content range of a solid solution.

The maximum measured values of the •¢E-effect, (•¢E/E)max, are approximate to the saturation values, (•¢E/E)_??_,excluding only that for pure cobalt, and they are all positive in a whole composition range of the alloys. The (•¢E/E)max vs. composition curve exhibits a very sharp and high peak at the composition of about 50 percent cobalt. The value at this composition is 22.10 percent, which is the highest value of the •¢E-effect at ordinary tem-peratures ever observed. The course of the curve in the a-solid-solution range agrees qualitatively wellto the result of an approximate calculation.

The results of the present dynamicalmeasurement were compared with those of a statical measurement by Honda and Tanaka, and it was concluded that marked differences discerned between them were due to differences impurities of specimen materials used and in the state of stress in specimens at the time of measurement.

Further, a secondary increase preceding to a saturation of Young's modulus of pure iron, and a maximum and minimum at weak fields of the modulus of pure cobalt, found previously by the present author, have been again confirmed by the present measurement.

(Received July 16,1942) I.緒 論 △E効 果〓 ち 強 磁 性 物 質 の ヤ ン グ彈 性 率 の 磁 化 に 伴 ふ變 化 に 關 し て,著 者 は さ き に 鐵(1),(2),ニ ッケル(2),(3)及 び コバ ル ト(2)の3種 の 純 金屬,並 び に 炭 素 鋼(1)及 び ニ ッ ケル ー鋼 合 金(3)の2種 の2元 合 金 に 就 いて 研 究 した.更 に,著 者 は 鐡 一コ バ ル ト合 金 に 就 い て 測 定 し て,〓 に そ の *東 北 帝國 大學 金屬 材料 研 究所 **本 研 究 は そ の一 部 を昭和14年4月日本數學 物 理學 會 年 會 に於 て,又 そ の全 部 を昭 和17年10月 本 會 第12回 富 山 大 會 に於 て發 表 した もの で あ る. 結 果 の大要 を速 報 し(4),又その 測定 に 附 隨 して決 定 した 磁 化 しな い状 態 に於 け るヤ ン グ率 と密度 に就 い ても 最 近 報 告 したが(5),こ ゝに改 めて△E効 果 に 關 す る 測 定結 果 の詳 細 を報 告 す る. 鐵ーコバル ト合 金 の△E効 果 に 就 い て は十數 年前 に本 (1)山 本,東 北 帝大 理 科 報 告,27(1938),115;本 誌,2(1938), 495(第1報). (2)山 本,本 誌,5(1941),167(第2報). (3)山 本,本 誌,6(1942),219(第3報). (4)田 本,Phys. Rev.,59(1941),768;科 學,11(1941),294 (速 報). (5)山 本,本誌,6(1942),401(第4報).

多 博 士 及び 田 中學 士(6)が静 的 な撓 曲法 を用 ひ に 行 つ た測 定 が あ る.こ れ に對 して,著 者 は動 的 な磁 歪 振 動 法 を用 ひ に測 定 を行 つ た.一體,こ れ 迄靜 的 及 び動 的 の兩 種 の 方 法 に 依 つ て得 られ た△E効 果 の測 定 結 果 の闇 に は種 々 の 注 目す べ き相違 が あ る.そ の 中 に は要 ひ られ た 試 料 の 純 度 及び それが前 以 て受 け た處 理の 相 違 に因 る と考 へ ら れ る もの も確 かに あ るが,そ の 外 に測 定 時 に於 け る試 料 内 の歪 力状 態 の 相 違 に依 つて 著 し く異 つ た結 果が 現 はれ る.〓 ち,試 料 に豫 じめ 相 當 の大い さの死 荷 重 を與 へ に 置き,そ の上 測 定 に 際 して再 び 相 當 の 大 い さの 荷 重 を階 段 的 に加 へ る こ と を必 要 とす る静 的 方法 に依 つ て得 られ たニッ ケル の△E/E(ヤ ング 率Eの,磁 化 しない状 態 に 於 け る値 に封 す る,相對 的變 化)封 磁 場曲 線 に於 て 現 はれ る著 し,・負 の 極 小 が 死荷 重 を全 然要 せ ず,而 も 測 定 時 に 與 へ られ る歪 力が極 めて 小 さな動 的測 定 に於 て は認 め ら れ ない とい ふ 事 實 は その著 しい例 の一 つ で あ る(7).從 つ て,測 定 方 法 を異 にす る本 多,田 中兩 氏 の結 果 と著 者 の夫 と を比較 す る事 は極 め て 興味 が あ る課 で あ る. 一 般 に ,合 金 系 の性 質 と組 成 との關 係に 就 い て本 質 的 な 理 解 を得 る 爲 に は,そ の 系 の 平 衡 關 係 に 關 す る 明 確 な 知 識 が 必 要 で あ る 事 は 云 ふ 迄 もな い.鐵ー コバ ル 卜系 が 體 心 立 方 型,面 心 立 方 型,及 び 稠 密 六 方 型 の 結 晶 格 子 を も っ3種 の 固 溶體α,γ 及 び ε と,そ れ 等 の間 に 介 在 す る α+ γ 及 び γ十 εな る2種 の 混 合 相 と を形 成 す る 事 は よ く知 ら れ て 居 る が,併 しこ れ 等 の 相 の 正 確 な 限 界 に 就 い て は 種 々 の 異 見 が あ る.例 へ ばα+γ 相 に 就 い て 云 へ ば,ま つ 増 本 博 士(8)は600° に 於 に78%Co(9)を 中 心 と す る1∼ 2%の 狭 小 な 範圍 を 決 定 し て 居 り,そ し に こ れ が 從 來 一 般 に信 用 され て 居 つ た と こ ろ の もの で あ る(10).併 し乍 ら,そ の 後Andrews及 びNicholson(11)は500° に 於 て 74∼81%Coの稍〓 廣 い 範圍 を,更 に 最 近Ellis及 び Greiner(12)は600° に 於 て76･5∼88･5%Coの 廣 い 範 圍 (6)本 多,田 中,東 北 帝 大 理 科 報 告,15(1926),1. (7)靜 的 測 定:本 多,清 水,目 下 部,Phil. Mag.,4(1902),459; Phys. Z.,3(1902),380;本 多,寺 田,Phys. Z.,6(1905), 622; Phil. Mag.,13(1907),36.

動 的 測 定:E.Giebe,E. Blechschmidt, Ann. Phys.,11 (1931)定9%5;0.v. Auwers, Ann. Phys.,17(1933), 83;中 村,東 北 帝 大 理 科 報告,24(1935),303;Z.Phys.,

94(1935),707;應 用 物 理,4(2935),397;S.Siegel, S, L.Quimby, Phys. Rev.,49(1936),663;O. Engler,

Ann. Phys,,31(1938),145;木 村,應用 物 理,4(1935), 214;數 物記 事,21(1939),786;山 本,本 誌,5(1941), 167;6(1942),249.

(8)増 本,東 北 帝 大 理 科 報 告,25(1926),450.

(9)本 報 に 於 て は 合 金 の 組 成 を 重 量 百 分 率 で 表 は し て ゐ る. (10)例 へ ば.M.Hansen,Der Aufbau der 

Zweistofflegieru-ngen, Berlin(1936),5.485.

(11)J.H. Andrews, C. G. Nicholson, First Report of the Alloy Steels Research Committee,(1936),p.93.

を決 定 して 居 る.こ の様 な 相 違 は 各研 究者 の 用 ひた 決定 方 法,試 料 の 純 度 並 び に特 に そ の處 理 の相 違 に因 る もの と考 へ られ る.併 し乍 ら,實 際 に於 て,物 理學 的 な測 定 に 於て 通 常 行 はれ て居 る如 く1000° 程 度 の高 温 に於 て数 時 間 焼 鈍 した 後 櫨 冷 され た 試 料 の 常 温 に於 け る組 織 は増本 博 士(6)の決 定 した 状 態 圖 に 最 も よ く對應 す る.こ の状 態 圖に 依れ ば,鐵 側 に 於 に は80%Co近C迄 の 範圍 が α 相,80%Coを 中心 と す る 狭 小 な 範圍 が α+γ 相,そ れ を超 え に 約95%Coの 範圍 迄 が γ 相,95%Co附 近 の 極 く狭 小 な範 圖 が ε十 γ 相,そ して 殘 りの狭 い範圍 が ε 相 で あ る.猶,α 相 丙 の約50%Coを 中 心 と す る35∼

67･5%Coの 範圍 に 於 にFe Coな る 規 則 格 子 を生 成 さ

れ,而 もその 生成 速 度 は急 速 で あ る 事 が 最 近 明確 に され た(13).こ の 規則 格 子 の臨 界 温 度 は50%Coに 於 て約 730° で あつ て,そ れ よ り組成 が偏倚 す る と共 に次 第 に降 下 す る.從 つ て,上 記 の如 き熱處 理 を受 け た場 合 に は, 50%Coを 中心 とす る 大體 ±15%Coの 組 成範圍 の合 金 の組 織 は相 當 高 度 に迄 規 則 化 され て 居 る譯 であ る.斯 様 な本 合 金 系 の 組織 と その △E効 果 との關 係 を調 べ る事 も亦 本 研 究 の 一 つ の 目的 で あ る. II.測 定 方 法 及 び 試 料 用ひ た測 定 方 法 は,前 記 の如 く,磁 歪 振 動 法 で あ る.そ の 原理,装 置,手 續 き等 に 就 いて は 第1報(1)に 於 に詳 細 に 記 述 し,更 に第2報(2)に 於 て補 足 的 な説 明 を與 へ たか ら こ ゝに 反覆 レて記述 す る こ と を避 け る.測 定磁 場 は最 高 約900 Oe迄 で あ るが,そ の 各 試 料 に 就い ての 正確 な値 HmaxはTable 2に 掲 げ に あ る. 本 測 定 に用 ひ た 試 料 に就 い て は 既 に 第4報(6)に 於て 記述 した の で あ るが,併 し便 宜 上 こ ゝに繰 返 しに一層 詳 し く述 べ よ う.そ れ 等 はTable 1に 示 す と ころ の組成

Table 1 Chemical analysis(in Height percent)

of the pure metals used.

を もつ ア ー ムコ鐵 と 電 解 コバ ル トと を配 合 し,タ ンマ ン 爐 を用ひ て ア ル ミナ の坩堝 内 で 水 素 を通 じ乍 ら熔 解 混合

して,直徑5mmの 金 型 に鑄 造 した 後,旋 盤 に依 つ て 直徑

(12)W.C. Ellis, E. S. Greiner,Trans. Amer. Soc.Metals, 29(1941),415.

(13)J.W. Rodgers, W. R. Maddocks, Second Report of the Alloy Steels Research Commitee,(1939),p.267;

W.C. Ellis, E, S. Greiner, Trans. Amer. Soc. Metals, 29(1941),415.猶,茅,中 山,本 學 會 第11回 大 會 講 演 (1941)參 照.

第12號  鐡ーコバルト 合 金 の△E効 果 の 動 的 測 定   583 約4mm,長 さ約10cmの 圓〓 棒 に仕 上 げ た もの で あつ て,その 正確 な寸 法 はTable 2に 示 して あ る.こ れ 等 の 試料 は前 以 て1000° に於 て1時 間 水 素 氣 流 中 で 焼 鈍 さ くに於 て鋭 い 極 大 を作 つ た後 急 速 に減 少 し,65∼70%Co に於 て平 滑 な極 小 を作 つ て再 び 増 大 す る:α固溶 體 範 圍 を外 れ る と 同時 に κoは一 旦 急 激 に 減 少 した 後,約95%

Table 2 Composition and dimensions of specimens used, and miscellaneous measured data for iron-cobalt alloys. (•¢E./E)max and Imax denote, respectively, the relative change of Young's modulus with magnetization, and intensity of magnetization, measured at the highest magnetic field applied, Hmax. (•¢E/E)_ is the negative minimum value of the dE-effect, KO the initial susceptibility, and E Young's modulus at a non-magnetized state. The data of saturation magnetostriction, _??_co, measured by Masiyama, are also tabulated.

* An interpolated value. れ に あ つ た が,その 後 再 び1000° に 於 て1時 間眞空 中 で 焼 鈍 した 後 爐 冷 しに 測 定 に 供 さ れ た,試 料 の 組 成 は0, 10,20,30,40,45,50,60,70,75,80,85,95及 び 100%Co(何 れ も秤 量 組 成)の14種 類 で あ る が,緒 論 に 於 て 蓮 べ た 本 合 金 系 の平 衡關 係 及 び 後 蓮 の 測 定 結 果 か ら 考 へ に,こ の 中0∼75%Coの 範 圍 の 試 料 は α 相 に, 80%Coは α+γ 相 に,85及 び95%Coは γ相に,そ し て100%Coは 勿 論 ε相 に屬 す る も の で あ る.尚, 40∼60%Coの 範 圍 の 試 料 の 組 織 が 相 當 な 程 度 に 規 則 化 され て 居 る 事 は 確 實 で あ る. III.測 定 結 果 と そ の 考 案 (1)一 般 的 な 磁 性 上 記の 試料 に就い て まづ 初 帯 磁 率 と約900 Oe迄 の磁 場範 圍 に於 け る磁 化 曲線 を別 々 に彈 動 電 流 計 法 に依 つ て 測 定 した.Table 2か ら判 る如 く,試料 の 寸 法 比 が 相 當 に小 さい(約25)か ら,初 帯 磁 率 の測 定 は餘り 正 確 で は な い.初 帯磁 率 κo及 び 最 高測 定 磁場Hmaxに 於 け る磁 化 の 強 さ1㎜ の 灘 定 値 はTable 2に 掲 げ て あ るが,そ れ 等 と組 成 との關 係 はFig.1及 び2に 示 す如 くで あ る.尚, これ等 のImaxの 値 が,純 コバ ル トの夫 を除 けば,總て 飽 和 磁 化I〓 に 近 似 して 居 る 事は 磁 化 曲 線 の經 過 か ら知 られ る と ころ で あ る. α固溶 體 範 圍 に屬 す る 合 金 の 初 帯 磁 率 κoばCo量 の 増加 と共 に まつ 次 第 に急 速 に増 大 す るが,50%Coの 近 Coの 組 成 に 至 る 迄 は 緩 や か に増 加 す るが,そ の 後 再 び 急 速 に 減 少 して 純 コ バ ル トに 至 る(以 上Fig.1参 照).Imax

Fig. I Relation between the initial susceptibility, ko, and composition in iron-cobalt alloys.

Fig. 2 Relation between the intensity of magnetization at the highest magn-etic field applied, Imas, and composition in the a-solid-solution range of iron-cobalt alloys. (2)磁 場 の増 加 に伴 ふ ヤ ング 率 の變 化 も 始 めCo量 の 増 加 と 共 に 次 第 に 増 加 す る が,約 35%Coを 中 心 と して平 滑 な 極 大 を 作 つ て 減 少 し (Fig.2),そ し てα固溶 體 以 外 の範 圍 に 於 て は その 組 織 の 移 り變 りに 對應 して 複 雜 な經 過 を 取 る. △E効 果 に 關 す る測 定値 は,Table 3に 纒 め て 掲 げ に あ る.まづα 固 溶體 範 圍 の 合 金 の△F/E對 有 効 磁 場 H(14)曲 線 の 中高 磁 場 範圍 に於 け る部 分 はFig.3に,又 弱 磁 場 範 圍 に 於 け る 部 分 はFig.4に,そ して α固 溶 體 以 外 め合 金 の曲 線 はFig.5に 示 してあ る.一 般 的 に 云 (14)以 下 に於 て は單 に磁場 と呼 ぶ.

Table 3 Experimental data of the •¢E-effcct in iron-cobalt alloys. Hex denotes the external magnetic field, •¢E/E the change of Young's modulus of elasticity with magnetiz-ation, relative to that at a non-magnetized state, and I the intensity of magnetization.

へ ば,ヤ ン グ率 は弱 磁 場 に 於 て 急 速 に増 加 す るが,そ の増 加 の 割 合 は 磁 場 が 増 加 す るに 從 ひ次 第 に減 少 しに,最 後 に ヤ ング率 の變 化 は一 定 値 に 達 す る.こ の様 な(△E/E --H)曲 線 の 經過 は強磁 性 金屬 及び 合 金 の 多 結 晶 の△ 效 果 に於 て 普 通 に 見 られ る とこ ろ の もの で あ る(15).併 乍 ら,本 合 金 系 の45及 び50%Co並 び に 純 コバル トの 3種 を除 く大 部 分 の組 成 範 圍 に 於 に は,ヤ ン グ率 が弱 磁 (15)第1∼3報 參 照.

笙12號  鐵ーコバ ルト 合金 の△E効 果 の動 的 測 定  585

Table 3 Continued.

Fig. 3 Relative change of Young's modulus of elasticity, •¢E/E, with magnetic field, H, in the a-solid-solution range of iron-cobalt alloys.

場 に於 て まつ 急 速 に減 少 し,〓 ち△E/Eが 負 に な つ て, そ し て極 小 を 現 した 後 に 始 め て急 速 に増 加 す る.こ の 弱磁 場 に於 け る負 の△E効 果 の 出現 は〓 に著 者 に依 つ て 弱磁 性 ニッケート 銅 合 金 の 或 組成 範 圏 に 於 て 見出 だ され た 現 象 で あ る(16).以 下,各 合 金 の△E/E對H曲 線 の 經 (16)第3報 參 照.

Fig.4 (△E/E-H)curves at weak field of iron-cobalt alloys in the a-solid-solution range.

過 に就 い に 詳 し く述 べ よ う. アーム コ鐡 の(△E/E-H)曲 線 の 詳 細 はFig.6に 見 る如 くで あ る.そ れ は,他 の合 金 乃至 金屬 の 曲 線 と異 な り,大凡450∼700 0eの 磁 場 範 圍に 於て 第2次 め稍 〓著 しい 上 昇 を示 して 居 る.こ の鐵 の ヤ ン グ率 の 飽和 直前 に 於 け る第2次 増 加 は著 者に依 つ て電 解 鐵 及び脱 表 された 軟鋼(17)に就 いて 始 め に 見 出 だ された もの で あ る(18).併 し,こ の 場合 に於 ては 更 に 弱 磁 場 に 於 て 負 の△E効 果が 現 はれ た(特 にFig.6の 附 圖 を 見 られ た い).こ の現象 が 鐵 に於 て 現 はれ 得 る 事 は 高 木 博 士(19)に依 つて そ の統 計 的 な磁區 理 論 か ら豫 言 さ れ て居 つ た が,實 際 に観 察 さ れ た の は これ が 始 め てゞ あ る.尚,こ の 曲線 を第2 報 に 於 て 記 述 した2種 類 の 鐵 の 夫(20)と比 較 す る と, 今 述 べ た弱 磁 場 に於 け る負 の△E効 果 の出 現 の有 無 の外 に,約200 0eに 於 に後 者 の 曲線 が 共 に一 旦 一定 値 に達 し た の に對し 前 者 は上 昇 の 途 中 に あ り,又 後 者 の曲 線 が共 に約750 0eに 至 つ に飽和 した の に 對 し,前者 は未 だ僅 か 乍 ら上 昇 を續 け て居 る. Fig.7及 び8に は10,20,及 び30%Coの 組成 の合 金 に 對 す る(△E/E-H)曲 線 を擴 大 して 示 しに あ る.尚,

Fig.5 (△E/F-H) curves of iron-cobalt alloys in the composition range of 80∼100 percent cobalt.

Fig.7 (△E/E-H)curves of O,10,20 and 30 percent cobalt-iron alloys,

兩 圖 に は比 較 の 爲 に ア ーム コ鐵 に對 す る 曲線 を も描 記 し て あ る.ア ー ムコ 鐵 に於 て見 られ た△E効 果 の 第 牙次増

加 は10%Coの 組 成 に於 て は最 早 確 實 に認 め られ ない.

併 し,Co量 の増 加 に 從 つ て 弱 磁 場 に於 け る負 の△E効 果

Fig.6(△E/E-H)curves of Armco iron and electrolytic cobalt.

(17)そ の 組 成 は 普 通 の 純 鐵 に 等 し い (18)第2報.

(19)高 木,東 北 帝 大 理 科 報 告,28(1939),20,85. (20)第2報,Fig.3.

第12號  鐵 一コパ ルト 合 金 の △E効 果 の動 的 測 定  587

が 次 第 に 著 し く現 は れ(Fig.8),又 △五 効 果 の 最 高 測 定 値(△E/E)maxが 急 速 に 増 加 す る と 共 に,弱 磁 場 に 於 け

る ヤ ン グ 率 の 急 速増 加 の 割 合 も亦 増 大 す(Fig.7).

Fig.8 (•¢E/E-H) curves at weak fields of 0, 10, 20, and 30 percent cobalt-iron alloys. 30%以 上 にCo量 が 増 加 す る と, 負 の△E効 果 の 大 い さ,〓 ち 極 小 値 の 絶 對 値 は 却 つ て 減 少 し, 45∼50% Coの 組 成 に 於 て は 認 め られ な く な る(Fig.4 磁 場 に於 け る極 大 及び極 小 は既 に別 の電 解 コパ ルrの 試 料 に就 いて 著 者 が 姶 め て 見 出 した もの で あ る(27).術,そ の場合 に得 られ た結 果 に比 べ に この 場合 の極 大 及 び極 小 の 位 置 は 大分 高 い磁 場 に位 置 し,又 極 小 を現 は した の ち 前 の 場 合 には 始 め速 か に後 緩 や か に上 昇 した の に對 して この場合合 の 曲 線 は殆 ど直 線 的 に上 昇 す る. (3)磁 化 の強 さ の増 加 に伴 ふ ヤ ング率 の變 化 △E/E對 磁 化 の 強 さIの 關 係 を 表 す 曲 線 の 中,α 相 範圍 に 對 す る もの はFig.9に,又 そ の他 の 範 圍 に對 す る も の はFig.10に 示 して あ る.こ れ 等 の 曲 線 は,他 の 強 參 照).併 し,(△E/E)max及 び 弱 磁 場 に 於 け る ヤ ン グ率 の 急 速 増 加 の 割 合 は 更 に 増 大 し て,途 に50%Coの 近 く に 至 つ て 最 高 に達 す る もの 、様 で あ る(Fig.3). 50∼75%Coの 組 成 範 圍 に 於 て は,(△E/E)max及 び 弱 磁 場に 於 け る 曲 線 の 急 速 上 昇 の 割 合 は 共 に 急 激 に減 少 しに,約65%Coの 組 成 に 於 て 一 旦 極 小 に 達 す る が,そ の後 再 び 増 大 す る(Fig.3を 見 よ).一 方, Fig.4よ り明 らか な 如 く,こ の 組成 範 圍 に 於 て 再 び 弱 磁 場 に 於 け る 負 の△E効 果 が 現 は れ,市 も そ の 大 い さ は0∼40%Coの 低 コパ ルト 量 範 圍 に 於 け る 夫 よ り も一 桁 大 き い. α固 溶 體 範 圍 を超 え る際 に,〓 ちa及 び γの 兩固 溶 體 の共 存 す る組 域 範 圍 に於 て,(△E/E)maxは 急 激 に減 少 す る.弱 磁場 に於 け る負 の△E効 果 は依 然 と しに觀 察 され るが,併 しその 大い さはCo量 の 増 加 と 共 に 次 第 に減 少 す る.たゞ,弱 磁 場 に於 け るヤ ング率 の 急 速 上 昇 の 割 合 の みは,純 類バ ルト を除 けば,Co量 の 増加 と共 に増 大 す る.尚,Fig.5に 於 に 見 る 如 く,80%Coの 組 成 の合 金 に對 す る曲線 の形 状 は α相 に 屡 す る合 金 の夫 と類 似 しに 居 るが,併 し85及 び95%Coの 合 金 の曲 線 の 形状 は こ れ と異 な り,弱磁 場 に於 け る極 小 を除 け ば,箪 結 晶 の磁 化 曲線の 如 くに中間 磁 場 範 圍 に於 て比 較 朗 判 然 と した 二 つ の屈 曲 を 示して 居 る.こ の(△E/E-H)曲 線 の形 状 の 相違 か らも,80%Coの 試 料 は α十 γ相 範 圍 に,そ して 85及 び95%Coの 試 料 は γ相 範 圍 に屬 す る事 は 明瞭 で あ る. 最 後 に,電 解 コ バ ル 卜の(△E/E-H)曲 線 の 詳 細 は Fig.6に 示 して ある.弱 磁 場 に於 て は,負 の △E効 果 は 認 め られ な いが そ の代 り極 大 と極 小 と を夫 々約25及 び 800eに 於 に現 は し,その 後 は 箪 調 に上 昇 す る.こ の腸

Fig.9 Relative change of Young's modulus of elasticity, △E/E, with magnetization,I, in the

a-solid-solution range of iron-cobalt alloys.

Fig. 10 (•¢E/E-I) curves of iron-cobalt alloys in the composition range of 80•`100 percent cobalt.

磁 性 金 圏 及び合 金 の 多結晶 の夫 と同様(22),一般に 磁 化の 張 さの 増 加 に伴 つ て 次 第 に 急 速 に 上 昇 す るが,たゞ 前述 の 如 く弱 磁 場 に於 て負 の △E効 果 が 起 る場 合 に は,そ れ が 磁 化 の 弧 さの 相 當 高 い 範圍 に迄 亘 る幅 廣 い極 小 と して 現 れ る. ま つ,アー ムコ 鐵 の(△E/E-I)曲 線 の 詳 細 はFig.11

Fig.11 (△E/E-I)curves of Armco iron and electrolytic cobalt.

に 見 る如 くで あ る.こ の曲 線 の 經 過 は 複 雜 で あ つ て, に 低 磁 化 範 圍 の 經 過 に於 に 著 者が 以 前 に他 の鐡 の試 料Nz 就 い て 得 た曲 線(23)と著 し く相 違 す るが,併 しこの相 違 は 全 く55O∼600 C.G.S.に 極 小 を 現 す 負 の △E効 果 に 因 る もの で あ る.〓 ち,若 し これ が 現 れ なけれ ば,曲 線 の 經 過 は圖中 の點線 の 示 す 如 くに な り,以 前 に得 た 曲 線 と全 く一 致 す る.次 に,こ の 曲線 は飽 和 磁 化 の 直 前 に於 に 急激 な上 昇 を示 す が,こ れ が 前 述 の(△E/E-H)曲 線 (Fig.6)の 第2次 上 昇 に對應す る もの で あ る事 は 既 に 著 者 が 第2報 に 於 て 指 摘 し た と こ ろ で あ る.こ の 事 は 10%Coの(△E/E-I)曲 線(特にFig.12を 見 よ)と (△E/E-H)曲 線(Fig.7)と を對 照 す る事 に依 つて 證 據

Fig.12 (△E/E-I)curves of 0,10,20 and 30 percent cobalt-iron alloys.

(22)第1∼3報 參 照. (23)第1及 び2報 參 照. 立 に られ る.〓 ち,前 述 の如 く,その(△E/E-H)曲 線 は 第2次 上 昇 を 示 さ な いが,そ れ に 對應 して(4E/E-I) 曲 線 は飽 和 磁 化 前 に於 に 一 定 値 に達 し,そ の 後 上 昇 す る 傾 向 は全 く認 め られ ない.

Fig.12の擴 大 圖 の 示 す 如 く,20%COに 於 け る(△E/E -I)曲 線 の 形状 は10%Coの 夫 と殆 ん ど 同 様 で あ る が_, たゞ 飽 和 磁 化 の 直 前 の 磁 化 範圍に 於 け る水 平 部 分 が 塩 か く な り,更 に30%Coに 至 る と こ の 水 平 部 分は 消 失 す る.これ 等 の 相 違 を 除 け ば,10∼30%Coの 範 圍 に 於 け る 曲 線 の 形 状 は 互 ひ に相 似 し に 居 る が,併 し40%Coに 對 す る 曲 線 は 特 に 高 磁 化 範 圍 に 於 て稍 〓特 異 な 經 過 を示 す(Fig.9を 見 よ).弱 磁 場 に 於 て 負 の △E効 果 を 現 は さ な い45及 び50%Coの曲 線,及 び 著 しい 負 の 極 小 を 示 す60∼75%Coの 範圍 に 於 け る 曲 線 の 經 過 は 夫 〓相 似 で あ る(Fig.9).又,80∼95%Coの 範 圍 に 於 け る 曲 線 (Fig.10)の 形 状 は 大 體 に 於 て10∼30%Coの 範 圍 に 於 け る 夫 と 同 様 で あ る が,たゞ85及 び95%COに 於 て は, 前 述 の(△E/E-H)曲 線 の 中間磁 場 範 圍 に 於 け る 二 つ の 屈 曲 に 對應し て,そ の(△E/E-I)曲 線 も亦 高 磁 化 範 圍 に 於 て 二 つ の 特 に 判 然 と した 屈 曲 を現 は す.最 後 に,電 解 コバ ル トの(△E/E-I)曲 線 の 詳細 はFig _{.11に 見 る 如} くで あ つて,そ の 經 過 は 以 前 の 研 究 に 於 て 得 られ た もの と 全 く同様 で ある(24).尚,そ の 低 磁 化 範 圍 に於 け る極 大 と95%Coの 曲 線 の 約650 C. G. S.に 於 け る 小 さ な不 連 續 は 或 ひ は 對應 す る も の で あ る か も知 れ な い(Fig.10 參 照). (4)△E効 果 の最高灘定値乃至飽和値 と組成 との關係 磁 化 に伴 ふ ヤ ン グ 率 の 相 對 的變 化 の 最 高 測 定 磁場 Hmaxに 於 け る 値(△E/E)maxはTable 2に 掲 げ に あ る が,Fig.3及 び5に 示 した(△E/E-H)曲 線 の經 過 か ら 判 る 如 く,こ れ 等 の 値 は電 解 コパ ルト の夫 を除 け ば總 て 飽 和値(△E/E)〓 に近 似 した もの で あ る.(△E/E)maxを 組 成 に對 して描 記 す ればFig.13に 示 す 曲 線(一○一〇一) を得 る.(△E/E)maxは ア ー ム コ鐡 に 於 て は約0･2%に 過 ぎ な いが,Coが 添 加 され る と 共 に 次 第 に急 速 に増加 し,50%Coの 近 くに 至 つ て22%以 上 に達 す る とごろ の 著 し く高 く,且鋭 い極 大 を作 る.そ の 後,(△E/E)masは 一 旦 急 速 に減 少 す るが_{,約65%Coに 於 て極 小値(約3%)} `を示 した 後 再 び増 大 して75%C Oに至 る.α 固 溶體 範 圍 の 外 に至 る と,a+γ 相 に於 て(△E/E)maxは 急 激 に減 少 し(從 つ て75∼80%Coに 於 て小 さ な 極 大 を作 る),そ の 後 γ固 溶 體 範 圍 に於 に は 大 體 一 定値(約0・7%)を 示 す が,ε 相 の範 圍 に於 にて更に減 少 し,純 コバ ルト に於 ては 再 び ア ームコ 鐡 に於 け る と 同 程 度 の 大 い さに な る(約 0･17%). (24)第2報 參 照.

第12號  鐵ーコバル ト合 金 の △E効 果 の動 的測定   589

今 述 べ た 如 く,(△E/E)max對 組 成 曲 線 は 約50%Co を 中 心 と して 著 しい 極 大 を 作 る が,50%Coに 對 す る (△E/E)maxの 値 は 實 に22･10%に 達 す る.こ れ 迄 常

Fig. 13 Relation between the maximum measured values and calculated saturation values of the relative change of Young's modulus with magnetization, (•¢E/E)max and (•¢E/E)_??_, and composition in iron-cobalt alloys. (•¢E/E)max measured static-ally by Honda and Tanaka is also shown for comparison. 温 に 於 て 最 大 の △E効 果 を 示 す もの と し に 知 ら れ て 居 る も の は 純 ニ ッ ケ ル で あ る が,そ れ の(△E/E)_??_ は10數%で あ つ て,高 々 45%Coの 夫 (17.41%)に 匹 敵 す る に 過 ぎ な い(25).從 つ て,50%Co-Fe合 金 は,現 在 の 所,常 温 に 於 て 最 大 の △E効 果 を 示 す 金屬 で あ る と 云 へ る. 著者 は第3報(3)に 於 て 強磁 性 ニッケル 強 同合 金 に對 す る(△E/E)〓 の近 似 的 な計 算 値 と組成 との 關係 が 實 験 結 果 と よ く一致 す るこ と を示 した.そ の場 合 計算 に川 ひ た 式は 力 が働 くとの假 定 の下 に誘 導 され た場 合 に は,Cな る因 子 は 常 に3/5或 ひ は4/5な る單 な る係 数 とな る か ら(27) これ を簡單 の爲に平 均 して0･7と 置 いた.又,純 ニッケル の磁 歪 の異 方性 が 既 に比 較 的 小 で あ る上 に,こ れ に銅 が 添 加 され る と共 に そ の磁 氣 異 方性 が急 連 に減 少 す る事 が 知 られ て居 る の で,そ の容 易 磁 化 方 向 に於 け る飽 和 磁 歪 λ[e]の代 りに 多結 晶 の夫 λ〓を 用 ひ て も 大 して 誤 で は な い と考 へ られ る.從 つ て,實 際 の 計算 に當 つて は(1)式 の 代 りに な る式 を用 ひ た.強 磁 性 ニッケル銅 合 金 は,そ の組 威 の如 何 に關 は らず,面 心立 方型 の結 晶格 子 を もち,而 もその 容 易 磁 化方 向 は 常に[111]方 向 で あ る.こ れ に對 して,鐵 ー コバル ト合 金 の α固 溶體範 圍 は體 心 立 方型 の結 晶格 子 を もち,そ して その 容易磁 化 方 向 は低 コパ ルト量 範 圍(約 42%Co以 下)に 於 て は[100]方向 で あ るが,高 コパ ル ト 量 範 圍 に 於 に は[111]方 向 に變 化 す る.而 も,純 鐵 の磁 氣 異 方 性 は 正 で大 き く,又 一 方70%Coの 夫 は 負 で 既 に 純 鐵 と同 程度 の大 き さ を もつ(28)こ の 事 に對應 して この 兩 組 成 範 圍 に對 す る(1)式中 のCな る因 子 は 稍 〓異 な る の で あ るが,併 し前 述 と同様 「一様 の 歪 力 」を 假 定 し た場 合,高 コバ ルト 量範 圍に 對 して は0･7,又 低 コパル ト 量 範 圍 に對 して は理 論 に依 つ て3/5或 ひ は9/10と な る か ら,簡單 の 爲に 兩 方 の 場 合 を通 じ てC=0･75と 置 く こ とに す る.次に,本 合 金 の 軍結 晶 の磁 歪 は純 鐡 の場 合 の外 に は未 だ 測 定 され て居 ら ないか ら,ニ ッケルー銅合 金 の場 合 に於 け る と同様,そ の 容 易 磁 化方 向 の飽 和 磁 歪 の 代 りに 多結 晶 の 飽 和 磁 歪 を用 ひ る事に しよ う.結 局, であ つ て,こ ゝにCは 一般 に は軍 結 晶 の弾 性 恒 数 に關 係 す る困子,κoは多 結 晶 試 料 の 初 帯 磁 率,I〓 は その 飽 和 磁 化 五 は その磁 化 しない状 態 に 於 け る ヤ ング弾 性 率,そ し に λ[e]は單結 晶 の 容 易磁 化 方 向 に 於 け る 飽 和 磁 歪 で あ る(26).と こ ろ で,ニッ ケルー銅合 金(純ニッ ケル を 除 く) の單結 晶 の弾 性恒數 及び 磁 歪 は未 だ 知 られ て居 ない.併 し,(1)式 が 多結 晶 内 の 結 晶 粒 の全 體 を通 じて一 様 な歪 (25)第2及 び3報參 照. (26)(1)式 は 等 軸 型 の 結晶格 _{子 を.もつ 金屬 及 び 固 溶體 合 金 に} 體 して 適 用 され る も の で あ る が,たゞ 磁 化 過 程 と し て 磁 區 の磁 化 ベ ク トル の 逆轉 乃 至 そ の 境 界 移 動 の 過 程 の み を 考 慮 して(從 つ て達 績的廻轉 の過 程 を 考 慮 に 入 れ ず し て)得 ら れ る も の で あ る, (27)第2報 參 照. な る 式 を 用 ひ て △E効 果 の 飽 和 値 を 計 算 す る こ と に な る(30).Table 2に 掲 げ たko, Imax(≒I〓)及 びEに 對 す る 測 定 値,並 び に 増 山 博 士(29)の λ〓對する測定値 を 用 ひ に(3)式 に 依 つ に(△E/E)〓 を 計 算 した 結 果 はFig.13に 於 け る點 線 の 曲 線 の 示 す 如 く で あ つ て,實 驗 結 果 と定 性 的 に 極 め て よ く一 致 し て 居 る.尚,前 述 した(△E/E)max

(23)J.W. Shih, Phys. Rev.,46(1934),139. (29)増山,東北 帝 大 理 科 報 告,21(1932),394.

(30)こ の 式 は(2)式 と係數 に 於 て稍 〓異 な るが,元 來(1)式 の 誘 導 には 種 々 の 制 限 や 假 定 が置 か れ て あ る の で,こ の 係 数 の 値 に は 余 り信用 が 置 け ず,從 つ て 測 定 結 果 と の 定 性的 な 一 致 を 問 題 に し得 る に 過 ぎ ないの で あ る.

對 組 域 曲線 の經 過 がFig.1に 示 した 初 帯 磁 率 對 組 成 曲 線 の 夫 と相 似 で あ る事 を注意 した い.こ れ 等 の 二つ の 曲 線 の相 似 は炭 素 鋼(3l)及び 強磁 性 ニッケルー銅 合 金(32)の場 合 に於 て も認 め られ た と ころ で あ るが,こ の 事 實 は 上 述 に 於 て 引 用 した(△E/E)〓 に對 す る理 論 式 とよ く調 和 す る譯 で ある. 最 後 に,上 述 の(△E/E)max對 組成對 組 成 曲線 の 著 しい 極 大 に對應 しに,ヤ ンク率(磁 化 しな い状 態 に 於 け る)對 組 成 曲線 に於 て は 同 様 に約50%Coを 中心 と して 著 し い 極 小 が 現 はれ る事 を著 者 は 第4報(5)に 於 て 述 べ た. 緒 論 に於 に述 べ た如 く,本 測 定 に 用ひ た試 料 の 中 これ 等 の異 常 を示 す組 成範 圍 の もの に於 て はFe Coな る規 則 格 子が 相當 な高 度 に迄 生 域 さ れ に ゐ る こ とは確 實 で あ

り,而 もFe Coに 相當 す る組 成,〓 ち約50%Co,に 於 て

極 大或 ひ は極 小 が現 はれ るの で あ る.從 つ て,こ の規 則 化 が これ 等 の異 常 に 相 當 な 程 度 の關 係 を 有 す る で あ ら う(但 しそれ のみ に關 係 す る とは考 へ られ ない)が,こ の 點 に就 い て は何 れ 詳 細 な研 究 を行 ふ つ も りで あ る. (5)弱 磁 場 乃 至低 磁 化 範圍 に於 け る負 の △E効 果 〓に 前節(2)及 び(3)に 於 て 述 べ た 如 く,本 合 金 系 の 45∼50%及 び 純 コバ ルト を除 く大 部 分 の組成 範圍に 於 に は ヤ ン グ率 が 弱 磁 場乃 至 低磁 化範 圍 に於 て まつ 減 少 し た 後 に始 め て増 加 す る.即 ち,(△E/E-H)及 び(△E/E -I)曲 _{線 が 負 の極 小 値 を 現 は す 1そ} の極小値(△E/E)-と組 成 との關 係 はTable 2及びFig.14に 示 す如 くで あ

Fig. 14 Relation between the negative minimum values of the relative change of Young's modulus with magnetization,(•¢E/E)_, and composition in iron-cobalt alloys. る.(△E/E)_は 純 鐵 に於 て約-0･04%で あ るが, Co量 の増 加 と共 に まつ次 第 に緩 や か に 減 少 しに30%Coを 少 し超えた組成 に 於て 約0･1%の 低 い 極 小 を作 つ た 後, 増す 加 して45∼50%Coの 範 圍 に 於て 一 旦 零 に な る.そ の後(△E/E)_はCo量 の 増 加 と 共 に 急 連Nz減 少 して 約65%Coに 於 て一2%以 下 の極 小 値 に達 した後 急 連 (31)第1報. (32)第3報. に増 加 す る.α 固 溶 體 の 境 界 に於 に(△E/E)一 は不連 續 酌 に減 少す るが,併 しそ の後Co量 の 増 加 と共 に次 第 に 増 加 して純 コバ ル トに 至 つ に 零 と な る,こ ゝに,(△E/

E)maxが 著 し.い極 大 を示 す50%Coの 附 近 に於 て負の△E

効 果 が 認 め られ ず,叉(△E/E)maxが 極 小 を示 す約65% Coに 於 て(△E/E)_が 同 様 に 極 小 を 示す 事 に注 目 さ れ る.又,こ の 負 の 極 小 値 を 示 す磁 場 は微分 的帯磁 率 dl/dHが 最 大 で あ る と ころ の夫 に 大 體 對應 して居 る. ζの現 象 の 由つ て 來 る所 に就 い て は後 の 機 會 に 於 て詳 し く考察 した い と思 ふ. (6)本 多,田 中 兩 氏に 依 る静 的測 定 との 比 較 緒 論 に於 て 述 べ た 如 く,本 多博 士 及び 田中學 士(6)は静 的 な撓 曲法 を 用 ひ,本 合 金 系 の0∼60%Coの 組 域範 圏.並 びに80及 び100%Coの 組 成 の もの に 就 いて約 400 0e迄 の磁 場 範 圍 に於 け る(△E/E-H)曲 線 を測 定 した.得 られ た(△E/E)max對 組成曲 線 はFig.13に 示 す如 くで あ る(33).純 鐵 の(△E/E)maxは 約0･7%で あ り,Co量 の増 加 と共 に次 第 に増 加 す るが,30%Coか ら は増 加 し方 が 緩 や か に なつ て約50%Coに 於 に約3'8% の 最高 値 に達 した 後 念 激 に減 少す る.そ の 後 の經 過 は測 定 鮎 が 不 足 な爲 明 瞭 で は な い が,大 體 に於 に 一 旦65% Coの 附 近 に於 て 極 小 に達 した 後 再 び 増加 し,80%Co の近 くに於 て小 さな 極 大 を作 つ て 減 少 し,純 コバ ル トに 於 て途 に約 一 〇'2%な る負 値 に到 達 す る もの ゝ如 くであ る.こ の結 果 は 前述 した 著 者 の 動 的 測 定 の結 果 と定性的 に は大 體 一 致 す るが,定 量 的 に は 著 しい 相 違 を示 して居 る.ま づ,著者 の 曲 線 に 於 て 見 られ る約50%Coを 中 心 とす る約22%以 上に も達 す る と ころ の 高 く旦 つ鋭 い 極 大 は本 多,田 中兩 氏 の 曲 線 に 於 に は30∼50%Coの 範 圍 に亘 ろ4%足 らず の 低 い 平 な 極 大 と して現 はれて 居 る.又,著 者 の 測 定 した 純 コバ ル トの(△E/E)maxは 約 十 〇'2%で あ るに 對 し,兩 氏 の結 果 は 約 一〇自2%で あつ て,符 號 に於 て 正 に反 樹 で あ る.樹,著 者 の最 高 測 定磁場 は約850 0eで あ る に 體 し 兩 氏 の 夫 は約400 0eで あつ に大 分 相 違 す るが,併 し 兩 者 の 得 た(△E/E-H)曲 線の 經 過 か ら見 に この 最高 測 定磁 場 の相 違 は上 述 の事 に殆 ど 全 く影 響 を與 へ な い.次 に,測 定 窯 が 不 足 な爲餘 り信頼 し難 い の で あ る が,兩 氏 は40及 び50%Coの 組 成の合 金 に於 て の み 弱 磁 場 に 於 て 負 の△E効 果 の 現 は れ るの (33)速 報(4)のFjg.1に 示 し た 曲 線 は 猿 著 の 判 別 し難 い ミ ス プ リ ンに 氣 付 か ず描記 し た 爲Fig.13の夫 と大 分 異 な る事 に 注 意 きれ た い

第12號  鐵ーコバルト合金 の △E効 果 の 動 的 測 定   591 を認 めた.そ の 極 小値 は40%Coに 於て 約―0･04%, 及び50%Coに 於 て 約―0･09%で あ る.こ れ に對 し に,前 述 の如 く著 者 の測 定結 果 に 於ては 純 コバル トは 別 として45及 び50%Coの 組 成 に於 ての み 負 の △E効 果 を認 め なか つ た.斯 様 に,兩 者 の測 定 結 果 に於 て は 弱磁 場 に於 て負 の△E効 果 の現 はれ る組 域 範 圍 が 相 反 す ると いふべ き程 著 し く相違 して居 る.最 後 に,兩氏 の 得 た純 コバル トの(△E/E-H)曲 線 は 終 始 減 少 し,そ しに 約 300 0eの 磁 場 に 歪 つ て負 の 飽和値 を 示 す これ に對 し に,著 者 の得 た曲 線 は前 述 の 如 く弱磁 場 に於 て極 大 及 び 極小 を現 はすが併 し常 に正 値 を示 し,而 も9OO Oeに 於 に も尚上 昇 しつ 瓦あ る.純 コバル トの△E効 果に就い て は 他 に も若干 の測 定 が あ る が,動 的測 定(鋤 の結 果 は侮 れ もその △E効 果 が 正 で あ る 事 に 於 て 一 致 し,又靜 的 な 延 伸法 に依 る測定(35)結 果 もその△E効 果 が 張 力 の増 加に依 つて減 少 はす る が 併 し常 に 正 で あ る事 を示 して 居 る. 上述 した如 くFe-Go合 金 の△E効 果 に關 す る著 者 の 動的測 定の 結 果 と本 多,田中 兩 氏 の灘 的 灘定 の結 果 との 間 には極 め て著 しい相 違 が 認 め られ る.更 に,こ れ に 聯 して注 目すべき 事 實 は,〓 に 第4報(5)に 於 て 指 摘 し た如 く,兩 者 が 共 に 同一 試 料 に就 い て 測 定 した磁 化 しな い状 態 に於 け る ヤ ン グ彈 性率 と組 成 との關 係 が また著 し い相違 を示 す 事 で あ る.こ れ 等 の 相 違 が 同 一 の 原 因 に 因 る事 は云 ふ 迄 もな い の で あつ て,次 に その 原 因 を明 らか にす る爲 に兩 者 の測 定 に於 け る條 件 を比 較 して み よ う. まづ,兩 者 の用 ひた 試 料 の 純度 が 薯 し く相 違 して居 る. 合金 を調製 す る材 料 と して 本 多,田中 兩 氏 が 用 ひ た鐵 及 び コパル トの純 度 は著 者 が用ひ た もの よ りも遙 か に劣 る ので あつ て,特 に 兩 氏 が 用 ひ た鐵 は0･09%及 び コバル トは0･24%の 炭 素 を含 ん で 居 るが,こ れ に對 して,第1 表 に示 した如 く,著 者 の 鐵は0･03%及 び コバ ル トは痕又 跡 を含 有す る に過 ぎな い.云 ふ 迄 もな く,0･09%の 炭 素 を含む 鐵 は 既 に 炭 素 鋼 の 範疇 に屬 し,そ の 組成 は 地鐵 (Fe-C固 溶體)の み で は な く,そ の 中 に パ ー ラ イ 卜(地鐵 とFe3Cめ 混 合 組織)が 介 在 す る.又,Co-C三 元 系 の状 態圖(36)に依 れ ば,コバルト の ε〓β變 態點 は炭 素 の 添 加 に依 つ て急速 に降 下 して0･12%Clに 於 て0° に達 し,又 (34)木村,應用 物 理,4(1935),214;數物記事,21(1939),

786;0.Engier, Ann. Physik,31(1938),145;田 本, 本 誌,5(1941),167. (35)本多,清 水,日下 部,Phil. Mag.,4(1902),459. 炭 素 の溶 解 度 は0° に於 て0.18%Cで あつて,こ れ 以 上 の炭 素 量 に於 て は β固 溶體 と グ ラフ ァイ トが 共 存 す る. 從 つ て,0･24%の炭素 を含 むコ バル トの 常温 に 於 け る組 織 は 稠 密 六 方 格 子 を もつ ε相で は な く,面 心 六 方 格 子 を もつ β 固 溶體 と グ ラフ ァイ トの 混 合 相 で あ る.こ れ に對 して,著者 の用 ひ た 鐡 の 組織 は殆 ど地 鐵 の み で あ り,又 コ バ ル トの 夫 は ε相で あ る.こ の様 な兩者 の用ひた材料の 組 織 の 著 しい 相 違 は それ 等 を配 合 して 作 られ た合 金 に於 て も存 在 す る譯 であ つ て,こ れ が 測 定 結 果 の 相違 に對 す る 原 因 の一 つ を域 す こ とは 確 實 で あ る.尚,兩 者 の 行 つ た焼 鈍 し方 の相 違 の 如 き は組 織 が 既 に相 違 しに居 るの で あ る か ら論 議 しに も意 味 が ない. 併 し乍 ら,最 大 の影 響 を もつ と考 へ られ る原因 は,〓 に 緒 論 に於て 指 摘 した兩 者 の 測 定 時 に於 け る試 料 内 の歪 力 状 態 の相 違 で あ る.〓 ち,靜 的 方 法 に於 て は測 定 の都 合 上 豫 め試 料 に相 當 の 死 荷 重 を 與 へ る 事 が 必要 で あ る が,こ れ に對 しに 動 的 方 法 に 於 て は そ の必 要 が ない の み でな く,實 際 に 於て出 來 る 丈 歪 力 が掛 ら な い様 にす る.從 つ て,靜 的 方法 に於 に は 或 大 い さの歪 力の 下 に於 け る ヤ ン グ率乃 至 その變 化 を,そ して 動 的 方 法 に於 て 歪 力 零 に 於 け る夫 を測 定 す る 譯 で あ る.と ころ で,強 磁 性 體の ヤ ン グ率乃 至 △E効 果 が 張 力 に依 つて變 化 し,而 も その變 化 は磁 歪 の大 き な もの 程 大 で あ る事 は 〓 に理 論 的 に も實 驗 的 に も知 られ て居 る と ころ で あ る.特 に或 程 度 以 上 の死 荷重 に 依 つ に△E効 果 の大い さが 減 少す る事 は 理 論 的 に豫 想 され,又 實 驗 的 に は 本 多,清 水,及 び 欝下 部(36)3氏 の 測 定が これ を證 明 す る.實 際,Fig.13か ら 明 らか な如 く,40∼60%Coの 組 成範 圍 に於 け る兩 者 の 測 定結 果 の著 しい相 違 は,こ の 範 圍 に 於 け る磁 歪 が 大 で あ る四 事 を も考 へ て,上 蓮 の 見 解 に 正 し く一 致 して居 る.一 方,0∼30%Caの 組 域 範 圍 に 於 て は その 反對で あ るが,併 し本 多,田 中 兩氏 の論 文 に は 測 定 に 用 ひ た死 荷 重 の 大い さが 記 述 され て居 らな いの で,ご の 範 圍 に 對 し て上 述 の 見 解 が 正 當 で な い か 否 か は判 定 し得 ない.尚, 靜 的 方 法 に於 に は 死 荷 重 の外に 測 定 に際 して加 へ る歪 力 が 相 當 大 で あ るに 反 し,動 的 方 法 に 於 て は この 歪 力が 極 めて 小 で あ るが,こ の相 違 も亦 測 定 結果 に對 して相 當 の 影 響 を もち得 る.從 つ て,上 遠 に依 つ て は 未 だ決 定 的 な 鉱 とは 云 へ ない に して も,少 な くと も試 料 の 歪 力状 態 の 相 違 が測定 結 果 に 大 きな影響 を與 へ る事丈 は理 解 され る (36)例 へば,橋 本,金鋼 の 研 究,9(1932),57參照.

で あ ら う. 要 す る に,著 者 の動 的測 定 の 結 果 と本 多,田 中兩 氏 の靜 的 測 定 の夫 との間 の 著 しい 相 違 の 原 因 と して は兩 者 の用 ひ た 試 料 の純 度 從 つて 組 織 の 相 違,及 び 測 定 方法 從 つ に 測 定 時 に於 け る試 料 内 の 歪 力状 態 の相違 が 考 へ られ,こ の 中後 者 の 方が 大 き な影 響 を もつ と思 は れ る. IV.總 括 鐵 一コパ ルト 合 金 系 の焼 鈍状 態に 於 け る △E効 果(ヤ ン グ彈 性 率 の磁 化 に作 ふ 攣 化)を 磁 歪 振 動 法 を用 ひ て 常温 に 於 に 測 定 した.測定 磁 場 範 圍 は約900 0e迄 で あ る. 本 合金 系 の45∼50%Co並 び に 純 コバル トを除 く大 部分 の 組 成 範 圍 に 於 て は,弱 磁 場 乃 至 低 磁 化 範 圍に 於 に 負 の△E効 果 が 認 め られ た.そ の 大 い さ,〓 ち負 の 極 小 値,は α相 内 の低 ニッケル 量 範 圍 に 於 て は高々―0･1%の, 程 度 で あ るが,高 ニッケル 量 範 圍 に 於 には―2%に も達 す る.尚,純 鐵 に於 て この 負 の △E効 果 が 認 め られ た の は これ が 始 め てゞ あ る. 測 定 され た△E効 果 の最高値(△E/F)maxは,純 コバ ル トに對 す る値 を除 け ば,總て 飽和 値(△E/E)〓 に近 似 し た値 で あ るが,何 れ の 組 成 に對 して も正 で あ る.そ れ は 純 鐵 に於 て は約0'23%に 過 ぎ ない が,Co量 の増 加 と共 に次 第 に急 激 に増 大 して 約50%Coを中 心 と す る極 め て鋭 く且 つ 高い 極 大 を作 る.50%Coに 於 け る値 は實 に 22･10%で あつ て,常温 に 於 け る△E効 果 の測 定値 と し て は これ が 最 高 の もの で あ る.そ の 後,(△E/E)maxは 約 65%Coに 於 に 一 旦 約3%の 極 小 値 を示 した 後 再 び増 大 す るが,α 及 び γ間溶 體 の 共存 範 圍 に 入 る と,小 さな極 大 を作 つ て急速 に減 少 す る.85∼95%Coの 組 域 範圍 に 於 て 倭大 體0･7%程 度 の 一 定値 を示 すが,そ の後 翼 に減 少 して純 コバ ルト に於 に は再 び 純 鐵 に於 け る値 と同程度 の大 い さ(約0.17%)に 戻 る.こ の(△E/E)max對 組 成 曲 線 の α固溶 體 範 圍 に於 け る經過 は近似的 な計算 の結 果 と 定性 的 に極 め て よ く一 致 す る. 以 上 の動 的 測 定 の結 果 を本 多,田 中 兩 氏(6).に依 る靜的 測 定 の結 果 と比 較 して,兩 者 の 間 に認 め られ る著 しい相 違 が 測 定試 料 の純 度 及 び測 定時 に於 け る試 料 内の歪 力状 態 の 相違 に 因 る事 を結 論 した. 尚,前 研 究 に於 て 見出 だ した 純 鐡 の ヤ ング率 の飽和 直 前 に於 け る第2次 上 昇 並 び に 純 コバル トの夫 の 弱磁場 乃至 低 磁 化 範 圍 に於 け ろ 極 大 及 び 極 小 が た しか められ た. 本 研 究 は本 多先 生 の 御 指 導 に依 つ て行 はれ た もの であ る.尚,磁 氣 測 定 は遠 藤和 男君 に依 つ て爲 され た.こ ゝ に 併 せ て 感 謝 の意 を表 した い.