Galfenol合金的显微组织和磁致伸缩性能

采用非自耗真空电弧熔炼方式制备了不同Ga含量条件下的Fe100-xGax(X-16、19、21、27)合金铸锭,系统研究了不同成分合金铸锭的显微组织结构和磁致伸缩性能.结果发现,铸态Fe-Ga合金室温基本结构为无序的bcc结构,随着Ga原子含量的增加,立方晶格的晶格常数逐渐增加.富Ga相的数量和分布直接影响着铸态合金的磁致伸缩性能,Fe81 Ga19合金的饱和磁致伸缩最大,达到93×10-6,Fe19Ga21合金由于在26.64°附近存在(111)面有序DO3相的析出,进一步抑制了磁致伸缩性能的提高,其饱和磁致伸缩最小只有20×10-6.铸态多晶Fe84Ga16合金沿<110>方向具有一定的择优取向,因偏离<100>易磁化方向,因此其磁致伸缩系数较低. 构和磁致伸缩性能.结果发现,铸态Fe-Ga合金室温基本结构为无序的bcc结构,随着Ga原子含量的增加,立方晶格的晶格常数逐渐增加.富Ga相的数量和分布直接影响着铸态合金的磁致伸缩性能,Fe81 Ga19合金的饱和磁致伸缩最大,迭到93×10-6,Fe19Ga21合金由于在26.64°附近存在(111)面有序DO3相的析出,进一步抑制了磁致伸缩性能的提高,其饱和 致伸缩最小只有20×10-6.铸态多晶Fe84Ga16合金沿<110>方     

Fe82Ga18合金的磁致伸缩效应及显微组织研究

采用真空感应熔炼惰性气体吹铸方法,制备出了晶粒组织沿径向择优生长的φ3 mm Fe82Ga18合金棒材,沿轴向饱和磁致伸缩值达到92×10-6。系统研究了Fe82Ga18合金不同热处理方式下的相结构和磁致伸缩性能,通过对比退火前后合金的组织结构及性能发现,吹铸法制备的Fe82Ga18合金棒材,大的磁致伸缩性能缘自合金内部所具有的大量短程有序富Ga原子团簇,同时该合金沿〈110〉方向具有择优生长的趋势。     

TbDyFe合金的磁致伸缩特征

采用自行研发的 5kg级MBDS 10 0型定向凝固炉在不同工艺参数条件下制备 8～ 30mm规格TbDyFe合金棒。围绕磁致伸缩特征 ,本文对材料组织、取向和磁致伸缩行为进行分析。研究结果表明 ,ReFe3 相组织会明显降低磁致伸缩率 ;同一试样中组织不均匀时 ,磁致伸缩率也存在显著差异 ;通过定向凝固得到取向为〔110〕的片状孪晶材料 ,其磁致伸缩率明显提高 ,预应力下磁致伸缩率λ超过 2 0 0 0× 10 -6。     

快冷凝固Fe-Ga合金的大磁致伸缩现象

超磁致伸缩合金Ｔｅｒｆｅｎｏｌ Ｄ(Ｔｂ0 3 Ｄｙ0 7Ｆｅ2 0 )质地很脆 ,难以加工成薄板和丝材。因而Ｔｅｒｆｅｎｏｌ Ｄ只限于制成棒材用于传感器致动子。近年来 ,有人研究了Ｆｅ Ｇａ合金单晶的磁性、磁致伸缩和弹性等特性 ,开发了Ｆｅ Ｇａｘ(ｘ=1 5 %～ 2 0 %原子百分数)合金 ,具有 30 0× 1 0 -6 左右的大磁致伸缩 ,而且具有一定的塑性和耐久性 ,但是单晶材料制造成本很高仍难以广泛实用。有人发现快冷凝固的铁系磁性合金ＦｅＰｄ薄带 ,具有微晶结构 ,表现出磁致伸缩高达 1× 1 0 -3 以上的超磁致伸缩现象。日本金属研究所新近研…     

Sm-Fe合金磁致伸缩薄膜

磁致伸缩合金、形状记忆合金和压电陶瓷是在微型机器人上所用致动器的重要功能材料.作为超磁致伸缩材料人们所熟知稀土-铁系合金的有Tb-Fe、Sm-Fe和Terfenol-D等.     

硼添加对Fe-Ga合金相结构和磁致伸缩的影响

研究了（Fe0．81Ga0．19）100-xBx（x=0-20）合金的相组成和磁致伸缩特性．结果表明：x=1时,铸态合金由A2（bccFe（Ga））相和Fe2B相组成;x=5,10,15,20时,为A2相、L12（α—Fe3Ga）相和Fe2B相组成．800℃保温3h油淬后,当x=1,5时,为修正的DO3（Fe3Ga）相和Fe2B相组成;x=10,15,20时,为修正的D03相、L12相和Fe2B相组成．加入B元素后铸态合金的饱和磁致伸缩系数λs在x=1和10处出现峰值;油淬后随着B含量增加,合金的磁致伸缩系数先增大后减小,其中x=10合金的λs比相应油淬Fe81Ga19合金的λs增加了80％．油淬态合金,随B含量添加,析出Fe2B相,导致Fe-Ga合金基体中修正的D03相的Ga含量相应提高,磁致伸缩提高;随着B含量的进一步增加,合金中出现了过多的Fe2B相和L12相,磁致伸缩下降．     

快淬Fe81Ga19合金薄带的相结构和磁致伸缩

采用熔体快淬法制备Fe81Ga19合金薄带,研究薄带试样的相结构和磁致伸缩性能.XRD和M-TG结果表明,快淬态Fe81Ga19合金基体为Fe(Ga)无序固溶体相,并有微量非对称结构的DO3相析出,且薄带厚度方向[100]择优取向.当测量磁场垂直带面时,薄带试样沿带长方向的饱和磁致伸缩达-1830×10-6.Fe81Ga19合金薄带的巨磁致伸缩与其大的形状各向异性、熔体快淬时合金内部形成的非对称结构的DO3相及薄带厚度方向[100]择优取向相关.     

Fe-Ga合金的相结构及其对磁致伸缩性能影响的研究进展

Fe-Ga合金作为一种新型智能材料,因其有驱动磁场低、饱和磁致伸缩系数高、力学性能好等优点,可用于致动器、传感器、换能器等高新技术领域,从而成为研究热点.主要综述了当前Fe-Ga合金在相结构、相转变关系、相调控及相结构对磁致伸缩的影响等方面的研究进展,并对Fe-Ga合金的发展趋势进行了探讨.     

粘结Sm0.88Nd0.12Fe1.93合金的磁致伸缩与电阻率

采用环氧树脂粘结Sm0.88Nd0.12Fe1.93合金颗粒,在外磁场中固化成型制备了磁致伸缩复合材料,研究了不同磁场中成型复合材料的显微组织、磁致伸缩和电阻率。结果表明,成型磁场为0T时,复合体系为0-3型构型,合金颗粒在树脂基体中无序分布;施加0.6T的固化磁场,获得伪1-3型构型复合材料,合金颗粒趋近定向排列。Sm0.88Nd0.12Fe1.93合金颗粒体积分数为30%、固化磁场为0.6T时,制备的复合材料在1.3T磁场下的磁致伸缩系数(λ∥–λ⊥)可达–1088×10-6,为铸态合金磁致伸缩系数的86.6%。相同颗粒体积分数的粘结Sm0.88Nd0.12Fe1.93复合材料,固化磁场为0.6T较无固化磁场条件下的电阻率降低85%。     

新型磁致伸缩材料Fe-Ga合金的研究现状

本文主要介绍了新型磁致伸缩材料Fe-Ga合金近几年的研究进展.已有的研究表明,Fe-Ga合金强度高,韧性好,脆性小,具有良好的延展性,较好的温度特性,较低的饱和磁化场以及较高的磁致伸缩应变,另外还有低廉的价格,使Fe-Ga合金在磁致伸缩器件的应用领域具有广阔的前景.     

Enhanced Magnetostriction of a Narrow Hysteresis Tb0.26Dy0.D4HO0.20Fe2 Alloy

In this work,a magnetic annealing method used to enhance the magnetostrictive property of a narrow hysteresis alloy Tb_0.26Dy_0.54Ho_0.20Fe₂ is reported.Cylindrical-rod shaped specimen with <110> crystal orientation was fabricated using zone-melting unidirectional solidification technique,followed by annealing in a transverse magnetic field of 366 kA/m.The crystal orientation and bi-phase solidified morphology can be retained after magnetic annealing.A high magnetostriction of 1.508×10-3 was obtained in the magnetically annealed specimen,which is 25.2% larger than the untreated one.Simultaneously,the magnetostriction hysteresis width is slightly enlarged from 4.45 to 6.36 kA/m,which is still much lower than that of the Ho-free Tb0.3Dy0.7Fe2 alloy.The additional anisotropy which is induced by magnetic annealing,as reflected by the magnetic hysteresis loops,is responsible for the enhancement of magnetostrictive performance.     

铸造Al-Li-Cu合金的组织与性能

对Al Li Cu三元系铸造合金的组织、性能与成分进行了研究 ,发现Al Li Cu三元系铸造合金组织粗大 ,在枝晶间有大量的Cu偏析 ;粗大的组织严重损害合金的韧性 ,在时效态 ,Al 3Li 1Cu三元合金的力学性能达到 35 0MPa ,但延伸率较低( 0 .4%) ,采用双级时效时 ,延伸率可达 1%。     

用X射线能谱研究金基六元合金

利用Ｘ射线能谱（ＥＤＳ）和透射电子显微术（ＴＥＭ）等手段研究了Ａｕ－Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｒ－Ｉｎ－Ｚｒ合金的显微组织。研究结果表明，合金主要由Ａｕ基固溶体和Ｎｉ基固溶体组成。此外还有两种第二相粒子，一种粒子（命名为η相）含Ｃｒ量为９０ａｔ％，属简单正交结构，ａ＝０．４４８ｎｍ，ｂ＝１．４０ｎｍ，ｃ＝１．２１ｎｍ；另一种粒子为具有ｆｃｃ结构的化合物（Ｎｉ，Ａｕ）＿５Ｚｒ，ａ＝０．６８２ｎｍ。     

一种Al-Mg-Si-Cu合金的铸态组织研究

采用金相显微镜（OM）及扫描电子显微镜（SEM），研究了Al-0．44Mg—1．15Si-0．32Cu-0．11Fe-0．11Cr-0．07Mn合金的铸态、均匀化组织，并对合金在凝固过程及均匀化退火后形成的相进行了分析。结果表明：合金的铸态组织中主要存在α—Al、Mg2Si、Si、β-Al5FeSi、α-Al（MnCr）FeSi、CuAl2和Al5Cu2Mg8Si6（Q）等相。均匀化退火后，Mg2Si、CuAl2和Q相消失，Si相聚集分布在晶界处。同时针状的β-Al5FeSi转变为颗粒状α-Al（MnCr）FeSi相，材料的组织得到改善。     

CoCrxNi中熵合金组织及力学性能研究

以等原子比CoCrNi中熵合金为基础,采用真空电弧熔炼炉制备了CoCr_xNi(x=1.0, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, at%)中熵合金,研究了Cr含量对合金微观组织及力学性能的影响。结果表明:CoCr_xNi(x=1.0, 1.5, 1.6)中熵合金为单一的面心立方相(fcc);随着Cr元素含量增加,CoCr_xNi(x=1.7, 1.8, 1.9, 2.0)中熵合金的fcc相基体中析出了体心立方相的富Cr条状组织;合金的强度、硬度随着Cr元素含量的增加而不断提高,但塑性恶化;与等原子比CoCrNi中熵合金相比,CoCr_1.7Ni中熵合金在保持较高塑性的同时,强度、硬度显著提高。     

铸态TiAl-Nb合金的组织结构与蠕变性能

通过蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了铸态TiAl-Nb合金在近890~910℃温度区间的蠕变行为。结果表明,铸态TiAl-Nb合金的组织结构主要由层片状γ/α_2两相组成,不同取向γ/α_2两相层片状组织之间存在不规则锯齿状形态的晶界,该锯齿状非层片晶界由单一γ相组成。在高温蠕变期间,合金具有较好的蠕变抗力和较长的蠕变寿命;合金在蠕变期间的变形机制是大量位错以位错列的形式剪切层片状γ/α_2两相,其中,大量位错在基体中滑移,发生反应可形成位错网,可促进位错的攀移,减缓应力集中,改善合金的蠕变抗力。与α_2-Τi_3Al相比,γ-TiAl相有较弱的强度。因此,蠕变期间合金中的裂纹易于在与应力轴呈45°角、且与层状结构相平行的晶界处萌生与扩展,直至蠕变断裂是合金在蠕变期间的断裂机制;其中,与层状结构相平行的断口呈光滑表面,而与层状结构呈一定角度的断裂表面存在撕裂棱,为较高强度的α_2-Ti_3Al相阻碍裂纹扩展所致。     

微量B对Mg-3A1-1Zn镁合金组织和性能的影响

B通过Al-3B中间舍金加入Mg-3Al-1Zn舍金中，利用OM、XRD及力学性能测试、极化曲线测定等手段对不同B加入量合金的组织和性能进行了分析。实验结果表明，合金的组织随着B加入量的增加变得粗大，当B加入量为0．05％时出现粗大枝晶，0．1％时枝晶进一步长大且出现二次枝晶。舍金的力学性能和耐腐蚀性能也随B加入量的增加而降低。     

含锰高强铝合金微观组织分析

利用喷射成形方法制备了Al-Zn-Mg-Cu-Mn合金,并用XRD,OP,SEM,TEM等测试方法,分析了铝合金在沉积态、挤压态和固溶态时的显微组织。研究结果表明,沉积坯主要由等轴晶构成,晶粒平均直径为22μm。沉积坯中第二相粒子主要为MgZn2和Al6Mn相,MgZn2相在晶内弥散析出,Al6Mn相主要沿晶界析出。在挤压过程中,在晶体内析出了四方晶格的CuAl2相。在随后的固溶过程中,在固溶温度达到480℃时,MgZn2相大部分都已经回溶。当固溶温度达到500℃时,出现再结晶,在挤压过程中出现的织构消除,部分Al6Mn相回溶。