含鐵和鈷Ni-Mn-Ga合金的結(jié)構(gòu)和相變與性能.pdf

1、本文采用光學(xué)顯微觀察、透射電子顯微觀察、示差掃描熱分析、X射線衍射分析、壓縮試驗(yàn)、交流磁化率測(cè)試和磁感生應(yīng)變測(cè)試等手段，系統(tǒng)研究了Ni54.75Mn20.25-xFexGa25和Ni54.75Mn13.25Fe7Ga25-xCox合金的組織結(jié)構(gòu)、馬氏體相變、力學(xué)行為和磁感生應(yīng)變，闡明了Fe、Co摻雜對(duì)馬氏體相變溫度和力學(xué)性能的影響規(guī)律及微觀機(jī)制。采用磁控濺射方法制備了Ni-Mn-Fe-Ga合金薄膜，研究了薄膜表面特性、微觀組織結(jié)構(gòu)及馬氏

2、體相變行為。
　　研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e含量對(duì)Ni54.75Mn20.25-xFexGa25(x=0,1,3,5,7)合金相變溫度和馬氏體類型有顯著影響。隨Fe含量增加，馬氏體相變溫度降低，居里溫度先降低而后升高。當(dāng)Fe含量少于5 at.％時(shí)，馬氏體為 T型正方結(jié)構(gòu)，當(dāng)Fe含量達(dá)7 at.%時(shí)，馬氏體為7M型正交結(jié)構(gòu)。Fe含量從0 at.%增至7 at.%時(shí)，壓縮斷裂強(qiáng)度由467MPa增至580MPa，斷裂應(yīng)變由5.2%增至8.7%。斷裂

3、方式由沿晶型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檠鼐c穿晶解理混合型。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，Ni54.75Mn13.25Fe7Ga25-xCox(x=0,0.5,1,1.5,2,4,6,8)合金的顯微組織和相組成隨Co元素?fù)饺肓康脑黾佣l(fā)生改變。當(dāng)Co含量低于2 at.%時(shí)，室溫下為單相馬氏體，當(dāng)Co含量超過2 at.%時(shí)，合金中出現(xiàn)面心立方γ相，Co含量增大，γ相數(shù)量增多。Co含量對(duì)合金的馬氏體相變溫度和馬氏體結(jié)構(gòu)類型有較大影響。隨Co含量增加，馬氏體相變

4、溫度先升高而后趨于不變，居里溫度先略有升高而后下降，Co含量為1.5 at.%時(shí)達(dá)到最高值。未摻Co時(shí)，馬氏體為7M型正交結(jié)構(gòu)，摻Co后，馬氏體為 T型正方結(jié)構(gòu)。Co含量增大，合金的壓縮斷裂強(qiáng)度和斷裂應(yīng)變顯著增大，當(dāng)Co含量為6 at.%時(shí)，斷裂強(qiáng)度達(dá)2098MPa，斷裂應(yīng)變達(dá)38.3%，斷裂方式轉(zhuǎn)變?yōu)榻饫硇?。γ相的增多和斷裂方式的改變是塑性提高的主要原因?br>　　磁控濺射工藝對(duì)Ni-Mn-Fe-Ga合金薄膜的成份和表面特性有顯著影