【摘 要】
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Mn-Ni-In系列合金是近年来研究发现的一类多功能材料,其集磁热效应和弹热效应等多功能于一体,在致冷领域具有广阔的应用前景。为改善多晶合金的晶体择优取向,提高合金的功能行为,本论文通过定向凝固技术制备了具有A强取向的 Ni45Co5Mn40-xIn10+x（x=0,1,2,2.5,3,3.3,3.4,3.5,4）合金。通过对合金的马氏体相变温度、晶体结构、微观组织、磁性能及力学性能等方
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Mn-Ni-In系列合金是近年来研究发现的一类多功能材料,其集磁热效应和弹热效应等多功能于一体,在致冷领域具有广阔的应用前景。为改善多晶合金的晶体择优取向,提高合金的功能行为,本论文通过定向凝固技术制备了具有<001>A强取向的 Ni45Co5Mn40-xIn10+x（x=0,1,2,2.5,3,3.3,3.4,3.5,4）合金。通过对合金的马氏体相变温度、晶体结构、微观组织、磁性能及力学性能等方面进行了系统的研究,所取得的主要研究结果如下:基于DSC分析表明了合金的马氏体相变温度随着In含量的增加而降低;每增加1%的In含量,合金的相变温度会降低约40K。合金的相变滞后温度随着In含量的增加逐渐降低。XRD和SEM分析结果表明,当In含量≤13.3%时,合金在室温下为单斜结构的马氏体相,具有板条状形貌特征当In含量≥13.4%时,合金在室温下为立方结构的奥氏体相,晶胞体积随In含量的增加逐渐增大。经过定向凝固后,合金的原始奥氏体形成了沿定向凝固方向排列的粗大柱状晶。磁性测量表明,当In含量≤13.3%时,室温下的马氏体相为弱磁性,当In含量≥134%时,室温下的奥氏体相为铁磁性。施加3 T的磁场会使得合金的马氏体相变温度显著降低,这表明了磁场能够诱发逆马氏体转变。1.5 T的磁场下Ni45Co5Mn36.7In13.3、Ni45Co5Mn36.6In13.4 和 Ni45Co5Mn36.5In13.5 合金的绝热温变分别为21.2 K、2.53 K 和 1.68 K。Ni45Co5Mn36.5In13.5合金中,由于应力诱发马氏体相变能够使合金产生显著的弹热效应。当压缩应变为5%,加载速率为3.5mm/min时,样品的绝热温变达到最大值,加载和卸载过程中分别为5.8 K和-5.6 K,反复循环10次后未发生衰减。
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