定向凝固Fe83Ga15Al2合金的结构及磁致伸缩性能

系统研究不同定向凝固速率下Fe83Ga15Al2合金的相组成和磁致伸缩性能.结果表明,经过区熔定向凝固后,Fe83Ga15Al2合金的晶粒尺寸与铸态相比要大得多.当凝固速率较高时,晶粒没有明显的取向性,而当速率较低时,显示出沿轴向的取向性,同时也存在很多横向亚晶界.铸态的Fe83Ga15Al2合金在经过区熔定向凝固之后,磁性能有大幅度提高,低场响应快,且磁致伸缩值增大,凝固速率v=10μm/s时,磁致伸缩系数达到最大值53×10-6;当v=300μm/s时,λ值略低,为50×10-6,但其低场响应迅速,在50kA/m时就达到最大值.     

定向激发深过冷Fe81Ga19合金的组织特性

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法制备过冷度分别为198、270、300K的Fe81Ga19合金,对不同过冷度的Fe81Ga19合金进行定向激发以获得具有轴向择优取向的棒材,并研究其显微组织和择优取向.结果发现:过冷度为198K的合金其凝固组织为细小的粒状晶或准球状晶,过冷度为270K的合金,晶粒尺寸增大,发生多边化转变,形态上表现为等轴晶,晶粒内部存在大量亚晶界;过冷度增加至300K的合金经定向激发后晶粒进一步粗化,晶粒呈一定的取向沿轴向方向排列.X射线衍射分析表明,深过冷Fe81Ga19合金经过定向激发后其凝固组织具有明显的〈110〉择优取向,其中过冷度为270K的合金定向激发后出现有利于磁致伸缩性能的〈100〉取向,并且衍射峰出现劈裂现象,DSC曲线在820℃左右出现一明显的吸热峰,对应于A2+修正DO3→A2的相转变,证明快速凝固的深过冷定向激发Fe81Ga19合金棒材中存在四方结构畸变的新的DO3相结构.     

Mg-xZn-Y合金显微组织、力学性能与导热性能研究

研究了Zn含量以及定向凝固拉伸速度对Mg-Zn-Y合金显微组织、力学性能和导热性能的影响。结果表明,Mg-x Zn-Y(x=1,3,5%)合金组织主要由α-Mg相与Mg3Zn6Y相组成。随着随着Zn含量的增多,晶粒细化;定向凝固使组织由等轴晶或树枝晶向柱状晶转变,随着拉伸速度的增大,柱状晶宽度变窄。铸态合金的室温力学性能随着Zn含量的增加而增大,定向凝固合金的室温力学性能随着拉伸速度的增大而增大,当拉伸速度为100 um/s时,抗拉强度达到了260.2 MPa,相比于铸态合金,提高了44.1%;伸长率达到了14.46%,相比于铸态合金,提高了61.7%.铸态合金的热导率随着Zn含量的增加而减小,定向凝固合金的热导率随着拉伸速度的增大而减小,但是,相比于铸态合金,定向凝固合金的热导率均有所提高。     

快淬速度对Fe_(83)Ga_(17)Ce_(0.8)合金微结构和磁致伸缩性能的影响

采用熔炼法和快淬法分别制备了铸态和快淬态Fe83Ga17Ce0.8合金,研究了快淬速度对铸态和快淬态Fe83Ga17Ce0.8合金的组织结构和磁致伸缩性能的影响.结果表明,所有合金的基体为Fe(Ga)无序固溶体相,铸态和6m/s快淬态Fe83Ga17Ce0.8合金中均含有小量的CeFe2相,快淬导致微量非对称结构的DO3相析出.随着快淬速度的增大,合金的磁致伸缩系数绝对值先增大后大幅度减小.6m/s快淬态合金的磁致伸缩系数最大,在外磁场为557kA/m时达到382×10-6.6m/s快淬态合金大的磁致伸缩性能主要来源于合金中形成的CeFe2相和析出的非对称结构的DO3相.     

Nd-Fe-B 包晶合金的定向凝固组织及相选择

对 Nd11.76Fe82.3B5.88包晶成分和 Nd13.5Fe79.75B6.75过包晶成分合金进行了高梯度定向凝固和激光快速定向凝固实验,研究了 Nd-Fe-B 合金组织形成及相选择与凝固参量(温度梯度 G,生长速度 V,合金成分 C0)之间的对应关系.针对包晶相为无固溶度的化学计量比结构的 Nd-Fe-B 合金体系,讨论计算了合金定向凝固过程γ-Fe及包晶T1相的界面温度随生长速率的变化,获得了 Nd-Fe-B 合金定向凝固相/组织选择图,确定了合金凝固中各相及生长形态转化的条件.Bridgman定向凝固实验中,随着抽拉速率的增加,T1相由平面/小平面向枝晶形貌转变;Nd13.5Fe79.75B6 75合金的激光实验中,凝固速率由4.4～5.0 mm/s时,领先析出的组织由γ-Fe 枝晶转变为 T1 相枝晶.实验结果与理论计算给出的相/组织选择图吻合较好.     

Nd-Fe-B包晶合金的定向凝固组织及相选择

对Nd11.76Fe82.36B5.88包晶成分和Nd13.5Fe79.75B6.75过包晶成分合金进行了高梯度定向凝固和激光快速定向凝固实验,研究了Nd-Fe-B合金组织形成及相选择与凝固参量(温度梯度G,生长速度V,合金成分C0)之间的对应关系.针对包晶相为无固溶度的化学计量比结构的Nd-Fe-B合金体系,讨论计算了合金定向凝固过程γ-Fe及包晶T1相的界面温度随生长速率的变化,获得了Nd-Fe-B合金定向凝固相/组织选择图,确定了合金凝固中各相及生长形态转化的条件.Bridgman定向凝固实验中,随着抽拉速率的增加,T1相由平面/小平面向枝晶形貌转变;Nd13.5Fe79.75B6.75合金的激光实验中,凝固速率由4.4~5.0mm/s时,领先析出的组织由γ-Fe枝晶转变为T1相枝晶.实验结果与理论计算给出的相/组织选择图吻合较好.     

CMS法制备纳米晶Nd2Fe14B/α-Fe双相复合永磁体

通过控制熔体凝固过程技术（CMS）成功制备纳米晶双相复合永磁NdDyFeCoGaB系合金.利用XRD和VSM检测手段分析了合金元素Dy和Ga对永磁合金显微组织和磁性能的影响.研究发现,合金元素Dy和Ga可以起到细化晶粒,均匀组织,提高矫顽力,增大磁能积的作用.其中,Nd8Dy1Fe81Ga1Co3B6合金的磁性能为,Hci=320 kA/m,Bs=1.14T,（BH）max=85 kJ/m^3.     

亚快速凝固枝胞的转变

采用区域熔化定向凝固技术,研究了冷速在26～130K/s范围内Ni—5％Cu合金的组织转变过程。试验结果表明:在温度梯度1300K/cm情况下,生长速度在500～700μm/s区间上,结晶形貌发生枝胞转变。温度梯度对亚快速凝固组织影响很大。晶体生长方向影响结晶形态选择。     

定向凝固Ni-Mn-Ga-Gd高温记忆合金的双程形状记忆效应

Ni-Mn-Ga合金具有优异的热稳定性,是一种极具潜力的高温形状记忆合金.目前,关于Ni-Mn-Ga合金双程形状记忆特性的研究多集中在单晶中,只因其多晶双程形状记忆效应远小于单晶.本文在已有研究基础上,提出依靠定向凝固方法,制备取向多晶,提高多晶Ni-Mn-Ga合金的双程形状记忆效应.试验结果表明,经定向凝固工艺制备的Ni54Mn25Ga20.7Gd0.3合金,当提拉速度为10μm/s时得到取向性较好的多晶,此时合金具有相较于固溶合金更好的双程形状记忆效应,且经过形状记忆循环训练后,可以将双程可逆应变提升至3.8%,即使200次热循环后,合金的双程形状记忆效应仍能稳定在3.0%.     

CMS法制备纳米晶Nd2Fe14B/α-Fe 双相复合永磁体

通过控制熔体凝固过程技术(CMS)成功制备纳米晶双相复合永磁NdDyFeCoGaB系合金,利用XRD和VSM检测手段分析了合金元素Dy和Ga对永磁合金显微组织和磁性能的影响.研究发现,合金元素Dy和Ga可以起到细化晶粒,均匀组织,提高矫顽力,增大磁能积的作用.其中,Nd8DylFe81GalCo3B6合金的磁性能为,Hci=320 kA/m,Bs=1.14T,(BH)max=85 kJ/m3.