多晶Ni--Mn--Ga合金單應(yīng)力場處理及磁致應(yīng)變研究.pdf

1、本文利用定向凝固制備了Ni50Mn28.5Ga21.5與Ni50Mn30 Ga20兩種成分的合金。利用能譜儀(EDS)、X射線衍射儀(XRD)、差示掃描量熱分析儀(DSC)、掃描電鏡(SEM)以及電子背散射衍射(EB SD)對兩種合金的成分、晶體結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變溫度以及微觀組織進(jìn)行了研究;利用島滓AG-Xplus100KN電子萬能試驗(yàn)機(jī)對兩種成分的樣品進(jìn)行了壓縮處理，分析了不同壓縮處理制度對攣晶移動(dòng)應(yīng)力平臺降低的效果;并進(jìn)一步分析了壓縮之后樣

2、品的磁感生應(yīng)變及變體間取向關(guān)系。
　　研究結(jié)果表明:合金熔煉時(shí)Mn的揮發(fā)損失比較大，要對Mn進(jìn)行2％的補(bǔ)償，這樣熔煉得到的合金成分才會與名義成分差別最小，定向凝固得到的合金也保留了所設(shè)計(jì)的晶體結(jié)構(gòu)。
　　Ni50Mn28.5Ga21.5合金具有5M調(diào)制結(jié)構(gòu)馬氏體，室溫組織為5M馬氏體和少量的奧氏體，5M馬氏體具有單斜5層調(diào)制結(jié)構(gòu);Ni50Mn30Ga20合金室溫相為具有非公度調(diào)制結(jié)構(gòu)的7M馬氏體。與5M馬氏體相比，7M馬氏體

3、具有更大的傾斜角。
　　壓縮時(shí)所用的塊體樣品要保證三個(gè)方向的尺寸是一致的，這樣的壓縮效果才最好;三個(gè)方向的壓縮能使材料獲得最大的殘余應(yīng)變;沿著兩個(gè)方向的壓縮殘余應(yīng)變雖然比沿著三個(gè)方向的小，但是孿晶移動(dòng)應(yīng)力平臺被降的更低。適當(dāng)?shù)难娱L退火時(shí)間，提高退火溫度有利于優(yōu)化壓縮處理的效果。
　　室溫下的單應(yīng)力場處理能夠降低孿晶移動(dòng)的應(yīng)力平臺，5M調(diào)制馬氏體最低能夠降到5MPa附近.7M調(diào)制馬氏體最低能降到2.5MPa。通過反復(fù)的壓縮處理

4、能夠簡化材料的孿晶結(jié)構(gòu)，使馬氏體板條的排布沿著定向凝固方向或者與定向凝固方向成很小的銳角。馬氏體板條也由原來尺寸均勻的細(xì)板條變成了尺寸不均勻的粗板條。
　　壓縮處理能顯著提高合金的磁感生應(yīng)變，相比于對5M調(diào)制馬氏體的優(yōu)化效果而言，對7M調(diào)制馬氏體的優(yōu)化效果更好。
　　壓縮處理能夠誘發(fā)7M馬氏體產(chǎn)生新的孿晶體系，Ⅰ型孿晶的孿晶面與Ⅱ型孿晶的孿晶方向均發(fā)生了改變;與初始合金的孿晶體系(s=0.2299)相比，新的孿晶體系的Ⅰ型孿