论文部分内容阅读
磁致伸缩材料是一种广泛应用在作动器、传感器等领域的智能材料。反铁磁性的Fe-Mn合金的室温大磁致伸缩效应、良好的机械加工性能和相对低廉的成本,使其有望成为一种新型磁致伸缩材料。本文系统研究了反铁磁Fe-Mn合金的成分、结构和磁致伸缩性能的关系,此外研究了冷轧处理对合金磁致伸缩性能的影响。采用真空感应熔炼法制备Fel-xMnx（x=0.30、0.35、0.40、0.50、0.55）合金样品,在真空管式炉中以5℃/m升温到1000℃并保温24h,分别炉冷和淬火至室温;采用双辊纵向轧制Fe0.50Mn0.50合金,轧制量分别为d=0.50、0.70、0.90,并在600℃保温1h进行回复再结晶处理。分别研究了不同热处理方式和轧制工艺对Fe-Mn合金样品的相结构和磁致伸缩性能的影响,得到如下主要结果:Fel-xMnx（0.30≤x≤0.55）合金在Mn含量x=0.30、0.35、0.40时为γ+ε双相结构,磁致伸缩性能很差;随x增大到0.50时,合金为γ单相结构,磁致伸缩性能好。退火态Fe0.50Mn0.50合金样品在1.9T磁场中的磁致伸缩可达873×10-6。γ单相结构Fe-Mn合金在退火和淬火处理后均可以获得比较大的磁致伸缩应变值。淬火后合金的内应力增大,导致γ单相结构Fe-Mn合金的磁致伸缩性能变差。但是相比于淬火态合金样品,均匀化退火处理合金的磁致伸缩性能较好。对具有大磁致伸缩系数的Fe0.50Mn0.50合金样品进行冷轧处理,在<110>方向形成择优取向,但合金仍保持面心立方结构。轧制态Fe0.50Mn0.50合金样品的磁致伸缩性能有所降低。轧制量d=0.70的合金经600℃回复再结晶处理后,磁致伸缩性能有了很大的提高,在1.9T磁场下磁致伸缩性能达到2124×10-6。