热处理对快淬Fe83Ga17Ce0.8合金结构和磁致伸缩性能的影响

采用电弧熔炼法制备了稀土Ce掺杂的Fe83Ga17Ce0.8铸态合金,然后对其进行快淬处理,获得快淬态Fe83Ga17Ce0.8合金,最后对快淬态Fe83Ga17Ce0.8合金在不同温度(850℃、950℃和1050℃)下进行退火处理5h.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜及能谱仪(SEM/EDS)和磁致伸缩测试方法研究了退火温度对合金结构和磁致伸缩性能的影响.结果表明,快淬态Fe83Ga17Ce0.88合金经退火处理后,合金中的CeFe2相转化为贫稀土Ce2Fe17相.随退火温度的升高,合金的磁致伸缩系数绝对值先减小后大幅度增大.退火温度为1050℃时,合金的磁致伸缩系数达最大(在外磁场为398 kA/m时,磁致伸缩系数为656×10-6).磁致伸缩系数的增大与该合金中形成较多的Ce2Fe17相以及合金中A2相沿[100]方向择优取向有关.     

第三组元(C、B)添加对Fe83Ga17合金相结构和磁致伸缩性能的影响

为了研究非平衡凝固条件下(Fe83Ga17)100-xMx(x=0、0.5、1、1.5;M=C、B)合金的相组成及其磁致伸缩性能,采用吹铸的方式制备了(Fe83Ga17)100-xMx,(x=0、0.5、1、1.5;M=C、B)合金,结果表明,合金保持了A2(bcc-Fe(Ga))相结构.C、B元素对合金微观组织产生了很大影响,C完全固溶于bcc-Fe中,B于晶界处大量富集,晶粒形状呈区域定向排列.添加C、B均对Fe83Ga17合金的磁致伸缩性能产生了抑制作用.添加C增大了弹性模量,当x=1时磁致伸缩值最大;添加B对合金组织产生了巨大影响,随着B含量的增加形成了明显的铸造织构,并且生成了富含Fe2B的相,x=1.5时磁致伸缩值最大.     

Fe及Fe83Ga17和Fe83Ga17Pr0.3合金的微结构与磁致伸缩性能

本研究对比研究了Fe、Fe_(83)Ga_(17)及Fe_(83)Ga_(17)Pr_(0.3)磁致伸缩材料的微结构与磁致伸缩性能。采用真空非自耗电弧炉在氩气保护下熔炼制备了合金样品。采用X射线衍射仪(XRD)和光学显微镜(OM)分析观察了合金样品的晶体结构和显微组织。采用扫描电镜配合能谱仪(SEM/EDS)测定了稀土Pr元素在Fe_(83)Ga_(17)Pr_(0.3)合金中的分布。通过电阻应变法测量了合金的磁致伸缩性能。结果表明:Fe和Fe_(83)Ga_(17)合金均由单一的bcc结构A2相组成,而Fe_(83)Ga_(17)Pr_(0.3)合金由A2主相和少量的富稀土Pr相组成。稀土Pr掺杂使合金中的A2相沿〈100〉晶向择优取向。Fe及Fe_(83)Ga_(17)和Fe_(83)Ga_(17)Pr_(0.3)合金的微观组织分别呈现细长的条状晶、晶粒粗大的等轴晶和晶粒细小的柱状晶。Fe的磁致伸缩系数为负值,而Fe_(83)Ga_(17)和Fe_(83)Ga_(17)Pr_(0.3)合金的磁致伸缩系数均为正值,三种材料的磁致伸缩系数绝对值的排序为FeFe_(83)Ga_(17)Fe_(83)Ga_(17)Pr_(0.3)。     

元素替代、掺杂对Fe-Ga合金结构和磁致伸缩性能影响的研究进展

Fe-Ga合金是一种新型磁致伸缩材料,它的高强度、良好韧性、低场高磁致伸缩性能和低成本等优异特性使其具有广泛的商业应用。然而,实际制备的Fe-Ga合金的磁致伸缩数系数很小,提高Fe-Ga合金的磁致伸缩性能成为人们关注的课题。元素替代和掺杂是改善新型Fe-Ga磁致伸缩材料性能的一种有效方法。综述了近几十年来元素替代和掺杂对Fe-Ga磁致伸缩合金结构和性能的影响,并总结了各种元素替代和掺杂的研究进展。在此基础上,指出了元素替代和掺杂在改善Fe-Ga合金性能中存在的问题及今后的发展方向。     

Fe-Ga-B合金室温塑性及轧制材料磁致伸缩性能

研究了0.5%(原子分数)B对Fe83 Ga17合金室温力学性能的影响及(Fe81 Ga19)99.5 B0.5轧制薄片磁致伸缩性能.结果表明,少量B添加提高了Fe-Ga合金的室温塑性,实现(Fe81 Ga19)99.5 B0.5合金的轧制成形.热处理对(Fe81 Ga19)99.5 B0.5合金薄片材料磁致伸缩性能有很大影响.在同一热处理制度条件下,磁致伸缩性能随变形量的增加而减小;对于变形量为93.5%的样品,同一热处理时间,样品磁致伸缩性能随热处理温度的升高而增加,同一热处理温度时,样品磁致伸缩性能都表现出先升高后降低的变化趋势,样品在1300℃保温2h后,磁致伸缩性能最好,达到1.65×10-4.热处理对(Fe81 Ga19)99.5 B0.5合金薄片材料磁致伸缩性能的影响归因于对样品织构的影响.具有{100}＜012＞织构样品的磁致伸缩性能最高,而{111}＜110＞和{111}＜112＞织构对应的磁致伸缩性能较低.     

〈110〉轴向取向Fe83Ga17合金中原子间作用与磁致伸缩的关系

采用定向凝固的方法制备出棒状〈110〉轴向取向多晶Fe83Ga17样品,Fe83Ga17合金样品经过淬火处理后,饱和磁致伸缩应变λs可以达到2.42×10-4。实验发现样品的磁致伸缩应变与合金中的短程序密切相关。淬火处理后样品的磁性Fe原子周围的原子占位发生了改变,合金部分有序。文中采用"原子对模型"(pairmodel),从能量最小原理出发,分析讨论了Fe Ga合金中原子对间的相互作用与磁致伸缩应变的关系。     

Co元素添加对Fe83Ga17合金结构及磁性能的影响

制备目标成分为Fe83-xCoxGa17(x=0,0.5,1.5,2.5,3.5)系列的合金铸锭,研究了Co元素添加对该系列合金结构、磁致伸缩性能、磁性能及硬度的影响.实验结果表明,随着Fe-Ga合金中Co元素的增加,合金饱和磁致伸缩值先增加后降低,在x=1.5时,合金饱和磁致伸缩值最高,达到195·10-6,并且该成...     

Fe71.3 Ga28.7的结构调控与磁致伸缩性能研究

研究了区熔定向凝固速度与热处理制度对Fe_(71.3)Ga_(28.7)合金的显微组织、晶体结构与取向规律的影响。结果表明,区熔速度为72 mm/h时,得到的是A2相,而区熔速度为36 mm/h时,得到的是A2+D0_3相,并发现区熔速度较小时,会在合金棒中形成较强的η-型纤维织构;在680℃下淬火处理可以大大提高材料的磁致伸缩性能,不过在580℃下淬火处理或在705℃下炉冷处理时,会得到L1_2相,导致磁致伸缩系数为负值。     

新型磁致伸缩材料Fe-Ga合金的研究进展

Fe-Ga合金具有饱和磁场低、磁导率高、强度高、脆性小和温度特性好等优点,而且价格较低廉,使Fe-Ga合金在磁致伸缩器件领域具有广阔的应用前景.综述了该合金最近的研究工作,包括磁致伸缩机理、制备与热处理工艺以及提高和改善Fe-Ga合金性能的途径,并展望了今后Fe-Ga合金的发展.     

热处理对Fe81Ga19合金组织结构与磁致伸缩性能的影响

采用电弧熔炼法制备了Fe81Ga19合金多晶样品,研究了不同热处理工艺对合金组织结构及磁致伸缩性能的影响.样品经过700℃、800℃和900℃保温后采用空冷、炉冷和淬火3种冷却方式.结果显示,经过不同热处理后样品的微观组织均为单相bcc结构,而磁致应变从34×10-8到94×10-6不等;当热处理温度为800℃时,淬火处理后可获得较好的磁致伸缩性能(88×10-6),而热处理温度较高(900℃)时,采用炉冷的方式可获得较好的磁致伸缩性能(94×10-6).推测热处理方式和晶体取向对Fe81Ga19合金磁致伸缩性能有较重要的影响.     

元素Zr添加对铸态Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金组织与磁致伸缩性能的影响

采用高真空电弧炉制备了Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xZrx（x=0、0.03、0.06、0.09）合金,研究了不同Zr含量Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xZrx（x=0、0.03、0.06、0.09）合金的晶体结构、微观组织及磁致伸缩性能。结果表明添加Zr后的Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xZrx（x=0.03、0.06、0.09）合金基体相仍保持为MgCu2（C15型）立方Laves相结构,Zr添加后取代了Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金中的稀土原子Tb、Dy而使晶格常数减小。添加Zr后,初生相ZrFe2的形成使得凝固液体富稀土从而抑制了RFe3有害相的生成,Zr在基体相RFe2中有限固溶而在富稀土相Re中不溶。初生相ZrFe2（C15型）可溶于与自身结构相同的RFe2（C15型）相中形成（Re、Zr）Fe2相。当Zr含量x=0.09时,Zr的溶解过饱和,从而在（Re、Zr）Fe2基体相上析出了富Zr相。Zr的添加量x对磁致伸缩的影响很大,少量Zr的添加对磁致伸缩的提高有利,但当含量x=0.09时,由于富Zr相,富Re相的析出对磁致伸缩的提高不利,但相对于Tb0.3Dy0.7Fe1.95母合金有少量提高。     

Ni52 Mn23Ga24.5 Sm0.5合金的马氏体相变和磁致伸缩性能

研究了多晶Ni52 Mn23 Ga24．合金添加微量的稀土元素Sm后，对合金的马氏体相变和磁致伸缩性能的影响。结果发现，微量稀土元素Sm的掺入，降低了合金的马氏体相变温度和居里温度，但并未改变合金的晶体结构，同时由于晶粒细化作用，使合金室温时的磁致应变性能下降。     

快淬工艺对低钴AB5型贮氢合金电化学性能的影响

研究了快淬工艺对稀土基低钴AB5型LaxMm1-x（NiMnSiAlFe）4．7Co0．2（x=0、01）贮氢合金的电化学性能及其微观结构的影响。研究结果表明,快淬改善了两种合金的循环稳定性,其主要原因是快淬使合金的晶胞体积增大,且使合金的晶粒细化;快淬对La含量x=0合金的循环寿命的增加幅度尤其明显,主要是因为快淬使该合金的晶粒更为细小。La替代Mm使合金的放电容量提高,其原因是La替代Mm抑制了第二相Ce2Ni7相的形成,并使合金的晶胞体积增大。     

Fe85Ga15多晶在模拟海水中的应力腐蚀行为研究

研究了新型磁致伸缩材料Fe-Ga合金的应力腐蚀性能。采用恒载荷和慢应变速率拉伸(SSRT)试验,结合电化学测试技术,研究了铸态Fe85Ga15多晶在模拟海水中的应力腐蚀。结果表明,开路电位下,模拟海水中薄板光滑试样恒载荷拉伸能够发生低于材料抗拉强度的断裂,且断裂时间明显依赖于外加应力的大小,外加应力愈大,断裂时间愈短。这表明铸态Fe85Ga15合金在模拟海水中能够发生应力腐蚀开裂(SCC),且SCC归一化门槛应力为σscc/σb=0.34。慢应变速率拉伸显示,SCC敏感性在应变速率为5×10-7/s时最大,用强度损失表示为Iσ=(1-σc/σb)×100%=35%。阴极极化升高而阳极极化降低恒载荷SCC断裂时间。这些结果初步表明铸态Fe85Ga15合金在模拟海水中的应力腐蚀为阳极溶解型。