熱處理對Ni-Co-Mn-Sn薄帶的相變和磁性能的影響.pdf

1、Ni-Co-Mn-Sn磁性形狀記憶合金因其具有大磁熱效應成為制備磁制冷工質的一種候選材料。本文采用真空熔體快淬法制備名義成分為Ni38Co12Mn41Sn9(at.％)的磁性形狀記憶合金薄帶，通過SEM、XRD、DSC和VSM等方法，研究了薄帶經(jīng)不同熱處理后的馬氏體相變、磁性轉變、顯微組織和磁性能。
　　研究發(fā)現(xiàn)，制備態(tài)薄帶為單一的馬氏體組織。700℃退火及800℃/0.5 h退火后無第二相析出，薄帶組織仍為馬氏體。隨熱處理溫度的

2、升高及保溫時間的延長，在800℃退火5 h、10 h及900℃退火的薄帶中析出第二相即立方結構的γ相，與基體成分相比，第二相為富Co貧Sn相。
　　DSC分析表明不同熱處理狀態(tài)的薄帶均呈現(xiàn)典型的熱彈性馬氏體相變過程，其中經(jīng)700℃及900℃退火的薄帶只發(fā)生一步馬氏體相變和逆相變，而經(jīng)過800℃退火的薄帶發(fā)生兩步馬氏體相變和逆相變。對比制備態(tài)薄帶，700℃和800℃退火略微提高馬氏體相變溫度，900℃退火則使相變溫度明顯降低，其原因

3、可以歸結于第二相的析出導致基體成分發(fā)生改變，而且第二相不參與馬氏體相變。
　　制備態(tài)、700℃和800℃退火的薄帶馬氏體相變峰值溫度在熱循環(huán)初期(循環(huán)次數(shù)<3)逐漸升高，隨后趨于穩(wěn)定，而逆相變峰值溫度經(jīng)過一次熱循環(huán)后出現(xiàn)明顯的降低，然后隨循環(huán)次數(shù)的增加基本保持不變。900℃退火的薄帶，熱循環(huán)對馬氏體相變溫度的影響規(guī)律與其它薄帶相同，但逆相變溫度不受熱循環(huán)的影響。
　　形狀記憶效應的測試結果顯示，退火后的薄帶都具有單程形狀記憶

4、效應。并且經(jīng)900℃退火0.5小時的薄帶形狀回復率最高。
　　等溫磁化曲線測試結果表明制備態(tài)薄帶和700℃及800℃退火的薄帶在較小的磁場（一般在7 kOe左右，最小如700℃退火10h僅需3 kOe）驅動下就能誘發(fā)馬氏體逆相變，典型特征是逆相變溫度區(qū)間的磁化曲線呈臺階狀上升；經(jīng)900℃退火的薄帶則需要在相對較高的磁場（12 kOe）下才能誘發(fā)馬氏體逆轉變。
　　制備態(tài)薄帶和700及800℃退火后薄帶的磁熵變(△Sm)都出現(xiàn)