高芳
,
蒋成保
,
刘敬华
,
徐惠彬
金属学报
系统地研究了铸态和淬火态Fe81(Ga1-xMx) 19 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3; M = Si, Ge, Sn)合金的相组成和磁致伸缩特性。结果表明：Si、Ge元素分别添加到Fe81Ga19合金中保持了合金的A2相结构。添加少量的Si、Ge（x = 0.1）不会降低合金的饱和磁致伸缩值，其中淬火态Fe81(Ga0.9Ge0.1)19样品的饱和磁致伸缩值比淬火态Fe81Ga19合金明显提高；此后，增加Si、Ge含量，抑制了Ga-Ga原子团簇的形成，破坏了产生大应变时的最佳原子占位，造成饱和磁致伸缩值显著下降。铸态和淬火态Fe81(Ga1-xSnx)19 (x = 0.1, 0.2, 0.3)合金为A2和FeSn(Ga)双相结构。随着Sn含量的增加，非磁性FeSn(Ga)相的数量增加，合金的饱和磁致伸缩值呈降低趋势。其中，在铸态Fe81(Ga0.9Sn0.1)19合金中获得了最大的饱和磁致伸缩值，为41 ppm，略高于铸态Fe81Ga19合金。
关键词:
Fe-Ga合金
,
phase structure
,
magnetostriction
,
Si addition
李灼
,
王敬民
,
刘伟超
,
蒋成保
金属学报
NiMnGa合金的大磁致应变是在具有单变体结构的单晶中获得的。目前，国际上普遍采用单向压缩工艺获得单变体。但是，对较大长径比样品，由于此工艺会造成弯曲变形，不可能通过压缩进行单变体处理。本文报道了一种用强磁场处理的方法，进行NiMnGa单晶的单变体处理。采用光子加热悬浮区熔法，制备了Ф7×38.9 mm的Ni50Mn28.5Ga21.5合金单晶。通过10T脉冲磁场反复磁化的方法，对单晶样品进行变体处理，获得近似单变体，并获得了5.2％的大磁致应变。研究了磁致应变的压力效应，结果表明随压应力增大，孪晶再取向的临界磁场强度增大，饱和磁致应变降低。
关键词:
铁磁形状记忆合金
,
NiMnGa
,
single crystal
,
magnetostrain
何国
,
周寿增
,
史振华
,
蒋成保
,
赵青
中国稀土学报
对Tb0.3Dy0.7Fe1.95超磁致伸缩材料定向凝固过程进行了研究和分析, 结合Tb-Dy-Fe合金凝固特性, 研究了凝固参数(包括定向凝固速率V和固液界面温度梯度G)、样品尺寸及起始晶粒取向三个主要因素对Tb-Dy-Fe合金样品轴向取向的影响. 当定向凝固参数(G/V)控制在适当范围, 有利于保持平直的固液界面, 因此有利于形成轴向<112>取向; 当V增大或G减小, 固液界面出现下凹, 将影响择优取向的形成. 样品尺寸与G和V应该相匹配, 样品直径太大不利于保持平直的固液界面, 因此不利于形成轴向<112>取向. 采用<112>取向的晶粒作籽晶可以加快晶粒的择优竞争生长过程, 有利于形成轴向完全<112>取向. 这些因素的恰当控制, 制备出了轴向具有完全<112>取向的Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金样品, 对样品进行高温退火处理, 磁致伸缩性能达到了近1700×10-6.
关键词:
稀土
,
铽-镝-铁合金
,
磁致伸缩
章愫
,
刘敬华
,
蒋成保
,
徐惠彬
金属学报
用GaIn合金冷却液体作为冷却介质，将Fe81Ga19熔体快淬制备出具有晶粒沿棒径向生长组织的合金棒。利用X射线极图反射法判定棒轴向取向为[110]方向。通过热分析和XRD测试结果，结合相图分析可知合金的相结构为A2无序体心立方结构相，热处理未改变合金的A2相结构，均在690℃附近发生了A2相的居里转变。合金棒材在无轴向压力条件下获得饱和磁致伸缩值为66ppm，在加压条件下磁致伸缩出现明显的压力效应，从10MPa 到50MPa的测量压力范围内，随压力增大，饱和磁致伸缩值增加，在50MPa压应力作用下饱和磁致伸缩值达到115ppm。
关键词:
Fe-Ga合金
,
melt quenched
,
magnetostriction
邓丽芬
,
李岩
,
蒋成保
,
徐惠彬
金属学报
采用定向凝固区熔法制备了铁磁形状记忆合金
Ni53Mn23.5Ga23.5, Ni54Mn23Ga23和
Ni50Mn27Ga23晶体. 用线切割切取5 mm×5 mm×6 mm
的长方体单晶, X射线极图法测定单晶体的生长方向与[100]方向相差小于
5 circ. 沿单晶试样的3个边分别进行压缩实验, 研究马氏体孪晶再
取向应力应变行为. 结果表明, 沿单晶生长方向为孪晶再取向最有利方向,
孪晶再取向应力最小, 仅为3---7 MPa. 压缩能有效地提高马氏体变体的
有序化和择优化, 形成近单变体状态.
关键词:
形状记忆合金
,
Ni-Mn-Ga
,
martensitic twin
蒋成保
,
刘敬华
,
张涛
,
徐惠彬
金属学报
采用超高温度梯度真空区熔法定向凝固制备了Ni2MnGa晶体, 改变晶体生长速度、温度梯度和熔区长度, 获得了平直的固-液生长界面, 制备出Ni2MnGa单晶. 用光学显微镜观察了Ni50Mn29Ga21晶粒的竞争生长过程. 制备的定向凝固试样无宏观成分偏析. X射线衍射分析仅显示四方结构马氏体Ni2MnGa 400峰和004峰, 晶体生长轴向择优取向为立方奥氏体<100>方向. 采用差式扫描量热分析(DSC)和热重法(TG)分别测定试样中不同部位的相转变温度和Curie温度. 在稳定生长区, 沿轴向马氏体相变温度在10 ℃左右变化, 而Curie温度几乎没有变化. 这进一步表明采用该方法制备的Ni2MnGa晶体沿轴向成分
均匀, 且马氏体相变温度一致.
关键词:
Ni2MnGa
,
crystal growth
,
unidirectional solidification
柳美荣
,
蒋成保
,
宫声凯
,
徐惠彬
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2002.03.017
用超高温度梯度真空悬浮区熔定向凝固法制备了 TbDyFe超磁致伸缩合金,研究了TbDyFe合金的晶体生长方式、轴向择优取向和磁致伸缩性能.结果表明:用悬浮区熔法可制备出轴向择优取向为<110>方向和<113>方向的TbDyFe合金;在20MPa的预应力和517.5kA@m-1的磁场下,取向为<110>和<113>的合金样品的磁致伸缩系数分别为1.8×10-3和1.6×10-3.随着生长速度的增大,TbDyFe合金由小晶面生长方式向非小晶面生长方式转变;使用取向为<110>或<113>的晶粒作籽晶,能加快晶粒的择优竞争生长,有利于<110>方向或<113>方向的轴向择优取向的形成;高温退火能不同程度地提高合金的磁致伸缩性能.
关键词:
磁致伸缩
,
TbDyFe合金
,
定向凝固
,
籽晶
邓丽芬
,
李岩
,
蒋成保
,
徐惠彬
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2004.12.012
采用定向凝固区熔法制备了铁磁形状记忆合金Ni53Mn23.5Ga23.5,Ni54Mn23Ga23和Ni50Mn27Ga23晶体.用线切割切取5 mm×5 mm×6 mm的长方体单晶,X射线极图法测定单晶体的生长方向与[100]方向相差小于5°.沿单晶试样的3个边分别进行压缩实验,研究马氏体孪晶再取向应力应变行为.结果表明,沿单晶生长方向为孪晶再取向最有利方向,孪晶再取向应力最小,仅为3-7 MPa.压缩能有效地提高马氏体变体的有序化和择优化,形成近单变体状态.
关键词:
形状记忆合金
,
Ni-Mn-Ga
,
马氏体孪晶
,
应力-应变
