论文摘要
Fe-Ga-Al合金作为一种新型的磁致伸缩材料，与稀土Terfeol-D磁致伸缩材料相比，具有饱和磁场较低、磁导率高、脆性小、抗拉强度高以及可以热轧等特点，具有广泛的应用前景。本文系统研究了Fe80-xMnxGa15Al5（x=0，0.5，1，2，4，6）系列合金铸态、轧态以及经热处理后的晶体结构、磁致伸缩性能、测量了室温下的磁致迴线和维氏硬度。实验结果如下：铸态下的合金是无序的bcc结构，合金的晶粒粗大。铸态下Fe80-xMnxGa15Al5（x=0，0.5，1，2，4，6）系列合金磁致伸缩系数最大的是Fe76Mn4Ga15Al5，达到82×10-6。轧态下的合金是无序的bcc结构，合金的晶粒粗大，轧制后主要是α取向线上的{001}110和{112}110织构以及γ取向线上{111}011和{111}112织构。轧态下Fe80-xMnxGa15Al5（x=0，0.5，1，2，4，6）系列合金磁致伸缩系数最大的是Fe76Mn4Ga15Al5，达到106×10-6。热处理态下的合金是无序的bcc结构，合金的晶粒粗大。退火合金主要是α取向线上{112}110和{111}110以及γ取向线上{111}011和{111}112主要取向，Fe76Mn4Ga15Al5合金的磁致伸缩系数最大为59×10-6；淬火合金主要是α取向线上{112}110和{111}110，Fe76Mn4Ga15Al5合金的磁致伸缩系数最大为96×10-6，大于退火状态的。Mn元素对Fe-Ga-Al合金磁致伸缩系数的作用比较明显，合金加入Mn后磁致伸缩系数都有不同程度的提高，其中当Mn原子比为4时提高的最多，与无锰的合金相比，在铸态下的磁致伸缩系数为达到82ppm，提高32%；经过轧制加工的合金后达到106ppm，提高4.8倍；淬火为96ppm，提高11.6%，退火为59ppm，提高1.2倍。合金的磁致迴线线性度较好，几乎没有剩磁和矫顽力，有利于材料的反复磁化。合金维氏硬度随Mn含量的增大而增大。
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摘要Abstract1 绪论1.1 磁致伸缩简介1.1.1 磁致伸缩效应及磁致伸缩的起源1.1.2 磁致伸缩的计算1.1.3 磁致伸缩的量子理论1.2 磁致伸缩材料概况1.2.1 磁致伸缩材料的发展1.2.2 磁致伸缩材料的分类1.2.3 磁致伸缩材料的应用1.3 FeGa 合金研究状况及进展1.3.1 FeGa 合金的制备1.3.1.1 定向凝固法1.3.1.2 熔体快淬法1.3.1.3 轧制法1.3.1.4 低维样品制备1.3.2 FeGa 合金相及结构1.3.3 FeGa 合金的磁致伸缩性能1.3.3.1 合金成分对 FeGa 合金磁致伸缩性能的影响1.3.3.2 热处理对 FeGa 合金磁致伸缩性能的影响1.3.3.3 元素添加对 FeGa 合金磁致伸缩性能的影响1.4 选题背景及研究内容1.4.1 FeGaAl 合金的研究现状1.4.2 选题背景1.4.3 本文的研究内容2 试验方法2.1 样品的制备2.2 合金的微观组织结构分析2.2.1 金相实验2.2.2 X 射线衍射分析2.3 磁化曲线测量2.4 磁致伸缩测量2.5 维氏硬度检测3 铸态 FeMnGaAl 合金的相结构及磁致伸缩性能3.1 试验方法3.2 FeMnGaAl 合金的XRD 分析3.3 FeMnGaAl 合金的金相组织3.4 FeMnGaAl 合金的磁致伸缩性能76Mn4Ga15Al5合金的磁性能'>3.5 Fe76Mn4Ga15Al5合金的磁性能3.6 FeMnGaAl 合金的维氏硬度3.7 本章小结4 轧制工艺对 FeMnGaAl 合金的磁致伸缩性能的影响4.1 实验方法76Mn4Ga15Al5合金的XRD 分析'>4.2 Fe76Mn4Ga15Al5合金的XRD 分析4.3 FeMnGaAl 合金织构分析4.4 FeMnGaAl 合金的磁致伸缩性能76Mn4Ga15Al5合金的磁性能'>4.5 Fe76Mn4Ga15Al5合金的磁性能4.6 FeMnGaAl 合金维氏硬度4.7 本章小结5 热处理对轧制 FeMnGaAl 合金磁致伸缩性能的影响5.1 实验方法76Mn4Ga15Al5合金XRD 分析'>5.2 Fe76Mn4Ga15Al5合金XRD 分析5.3 FeMnGaAl 合金织构分析5.4 FeMnGaAl 合金金相分析5.5 热处理对轧制FeMnGaAl 合金磁致伸缩性能的影响5.6 FeMnGaAl 合金维氏硬度5.7 本章小结结论参考文献在学研究成果致谢
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