磁場中凝固深過冷Fe81Ga19合金的顯微結(jié)構(gòu)和磁致伸縮性能研究.pdf

1、利用熔融玻璃凈化與循環(huán)過熱相結(jié)合的方法使Fe81Ga19合金分別獲得了198K、270K和300K的大過冷度，將獲得大過冷度的合金錠在自制的定向凝固裝置中激發(fā)形成棒材，研究不同過冷度下Fe81Ga19合金棒材的顯微結(jié)構(gòu)和磁致伸縮性能。在已有裝置的基礎(chǔ)上加入磁場，實現(xiàn)深過冷Fe81Ga19合金在磁場中的定向激發(fā)，研究磁場對Fe-Ga合金棒材的顯微結(jié)構(gòu)及磁致伸縮性能的影響。將上述方法應(yīng)用于第三組元B添加的Fe-Ga合金，研究其顯微結(jié)構(gòu)和磁致

2、伸縮性能。研究發(fā)現(xiàn)：
　　 對于具有大過冷度的Fe81Ga19合金錠，其晶粒尺寸隨著過冷度的增加而增加。晶粒沿一定的方向排列，表現(xiàn)出明顯的[110]擇優(yōu)取向。
　　 將深過冷Fe-Ga合金定向激發(fā)之后，顯微組織中沒有高度發(fā)達(dá)的柱狀晶，而是由底部激冷層、柱狀晶以及等軸晶三部分組成。過冷度為198K的合金其軸向擇優(yōu)取向為[100]方向，晶體內(nèi)部存在A2相和DO3相。過冷度為270K的合金其擇優(yōu)取向為[110]取向，晶體主要由

3、A2相和修正DO3相組成。過冷度增加至300K時，合金主要由A2相組成，但基體內(nèi)存在大量的位錯網(wǎng)。隨著過冷度的增加，合金沿徑向方向的飽和磁化強(qiáng)度、飽和磁化場以及矯頑力都減小。深過冷Fe-Ga合金定向激發(fā)之后其磁致伸縮明顯提高，其中過冷度為270K的合金磁致伸縮值最大，達(dá)到150ppm。
　　 在上面結(jié)果的基礎(chǔ)上對過冷度為270K的Fe81Ga19合金在定向激發(fā)的過程中施加垂直于軸向的磁場，發(fā)現(xiàn)磁場的存在影響了合金內(nèi)部晶粒的大小以

4、及晶體的軸向擇優(yōu)取向，但影響很小。MFM研究表明磁場使合金內(nèi)部的磁疇沿徑向方向排布，其形態(tài)由迷宮疇變?yōu)槠瑺町?，疇的寬度增加。磁場的存在使材料的磁致伸縮大大增加，并且隨著磁場強(qiáng)度的增加，磁致伸縮值逐漸增加，最大達(dá)到210ppm。
　　 對于定向激發(fā)深過冷(Fe81Ga19)90B10合金及其在磁場中凝固的研究發(fā)現(xiàn)，顯微組織主要由A2相、修正D03相以及Fe2B相組成，軸向擇優(yōu)取向為[110]取向。與B添加前相比，合金的晶格常數(shù)增大