時(shí)效Mn-NI-Ga合金的相變行為和磁性能.pdf

1、本文采用光學(xué)顯微分析、掃描電鏡分析、透射電鏡顯微分析、X射線衍射分析、示差掃描熱分析、熱重分析、物性測(cè)量以及室溫壓縮試驗(yàn)等手段，系統(tǒng)研究了Mnso+。N125Ga25_。合金的時(shí)效析出行為、相變行為、力學(xué)行為及磁學(xué)性能，闡明了時(shí)效對(duì)微觀組織結(jié)構(gòu)、馬氏體相變、力學(xué)性能以及磁化過(guò)程的影響規(guī)律和機(jī)制。
　　研究表明，Mnso+。Ni25Ga25_。(x=0，3，5)合金經(jīng)1123K/24h固溶處理后，在573～973K溫度范圍內(nèi)時(shí)效，析

2、出Mn4(Ni，Ga)型面心立方丫相，該相呈弱磁性。隨時(shí)效溫度升高和時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng)，析出相數(shù)量增加，尺寸增大。時(shí)效溫度較低時(shí)，析出相呈細(xì)小針狀；時(shí)效溫度較高時(shí)，析出相呈粗大片狀。在973 K/3h時(shí)效合金的析出相丫中發(fā)現(xiàn)(111)1型孿晶亞結(jié)構(gòu)；在573K/3h時(shí)效合金中發(fā)現(xiàn)，析出相丫與馬氏體之間存在[lll]∥[llO]M，(022)Y／／(002)M晶體學(xué)位向關(guān)系。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，Mn53N125Ga22合金經(jīng)1123K/2

3、4h固溶處理后，在冷卻和加熱過(guò)程中發(fā)生立方母相H四方馬氏體一步正逆轉(zhuǎn)變，馬氏體亞結(jié)構(gòu)為(121)1型孿晶。經(jīng)573 K/3h時(shí)效后，合金仍發(fā)生一步弓氏體相變，馬氏體變體間出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)孿晶關(guān)系，旋轉(zhuǎn)軸為[111]方向，旋轉(zhuǎn)角為150。而經(jīng)673 K/3h時(shí)效后，在冷卻時(shí)發(fā)生多步馬氏體相變，加熱時(shí)卻只發(fā)生一步逆相變，四方馬氏體亞結(jié)構(gòu)為(011)1型孿晶。在573～973K溫度范圍內(nèi)時(shí)效，隨時(shí)效溫度升高，馬氏體相變溫度先降低后升高；隨時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng)

4、，相變溫度降低。相變溫度的變化主要是時(shí)效改變了合金基體成分所致。
　　壓縮試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于固溶態(tài)Mnso+。Ni25Ga25_。(x=0，3，5)合金，當(dāng) Mn含量為53at.％時(shí)，具有較高室溫壓縮斷裂強(qiáng)度和斷裂應(yīng)變，分別為855MPa和12.9%；增加或降低Mn含量，力學(xué)性能均下降。Mn53Ni25Ga22合金經(jīng)773K/lOmin時(shí)效析出細(xì)小彌散v相，顯著提高了合金的力學(xué)性能，室溫壓縮斷裂強(qiáng)度和斷裂應(yīng)變分別達(dá)1850MPa和

5、25.6%。
　　研究發(fā)現(xiàn)，時(shí)效對(duì)Mnso+。Ni25Ga25_。合金的磁學(xué)性能有顯著影響。 Mn50N125Ga25合金經(jīng)573～873K/3h時(shí)效后，隨時(shí)效溫度的升高，馬氏體飽和磁化強(qiáng)度增大，時(shí)效溫度為873K時(shí)達(dá)到最大值，為54emu/g，母相和馬氏體飽和磁化強(qiáng)度差較大，為28emu/g，繼續(xù)升高時(shí)效溫度，馬氏體飽和磁化強(qiáng)度下降。而合金矯頑力隨時(shí)效溫度升高呈單調(diào)下降。連續(xù)磁滯回線測(cè)試證實(shí)，較低溫度時(shí)效析出細(xì)小彌散分布的弱磁性