磁控形狀記憶合金CoNiAl的制備及性能研究.pdf

1、本文采用銅模真空吸鑄法制備了Co38Ni34Al28-xMnx(x=0,0.5,1,1.5,2,3)合金和Co38Ni34Al28-xCrx(x=0,0.5,1,1.5,2)合金,用光學(xué)顯微分析(OM)、X射線衍射分析(XRD)、交流磁化率、振動樣品磁強(qiáng)計(VSM)等研究了合金成分和熱處理工藝對合金的顯微組織、馬氏體相變特性、磁轉(zhuǎn)變、磁性能和顯微硬度的影響,并分析了其影響機(jī)理。研究的結(jié)果表明:
　　 1、Co38Ni34Al28

2、-xMnx合金和Co38Ni34Al28-xCrx合金的顯微組織與Mn、Cr含量有關(guān)。隨著Mn、Cr含量的增加,合金的γ相析出量增加,形態(tài)由顆粒狀逐漸變?yōu)殚L條狀,合金的β相晶粒逐漸細(xì)化。隨著Mn、Cr含量的增加,馬氏體含量減少。
　　 2、Co38Ni34Al28-xMnx合金和Co38Ni34Al28-xCrx合金的γ相含量隨淬火溫度的提高而減小,馬氏體含量隨淬火溫度的提高而增加。在1473K淬火,合金為β+γ相組織；在152

3、3K淬火,合金β相、γ相和馬氏體相三相共存；1573K淬火,Co38Ni34Al28合金為單相馬氏體,其余成分合金為γ相+馬氏體相。Co38Ni34Al28、Co38Ni34Al27Mn1、和Co38Ni34Al27Cr1合金的γ相含量隨著保溫時間的增加稍有降低。兩步熱處理工藝可以控制Co38Ni34Al28-xMnx合金和Co38Ni34Al28-xCrx合金的γ相含量并使其完全沿晶界分布。在1573K／0.5h+1543K／5h的兩

4、步熱處理工藝條件下,Co38Ni34Al28合金的γ相完全沿晶界析出,且晶界占據(jù)比率約為50％,有望得到綜合性能較好的磁控形狀記憶合金。
　　 3、Co38Ni34Al28-xMnx合金的馬氏體相變溫度與Mn含量和熱處理工藝有關(guān)。隨著Mn含量的增加馬氏體相變溫度Tms由302K降低至216K,相變熱滯△T由4K增大至22K,相變熱滯△T由4K增大至22K。淬火溫度對合金的相變溫度影響顯著,Co38Ni34Al28合金的馬氏體相變

5、溫度Tms隨著淬火溫度的提高由302K增加到360K,相變熱滯△T隨著淬火溫度的提高由4K減小為0；Co38Ni34Al27Mn1合金的馬氏體相變溫度Tms隨著淬火溫度的提高由254K增加到359K,相變熱滯隨著淬火溫度的提高由15K減小為10K。
　　 4、Co38Ni34Al28-xMnx合金的居里溫度與Mn含量和熱處理工藝有關(guān)。隨著Mn含量的增加,居里溫度由397K增加到422K。隨著淬火溫度的提高,Co38Ni34Al2

6、8合金居里溫度由327K增加到430K,Co38Ni34Al27Mn1合金居里溫度由335K增加到417K。且居里溫度與淬火溫度的關(guān)系成線性變化。
　　 5、Co38Ni34Al28-xMnx合金的飽和磁化強(qiáng)度與Mn含量和熱處理工藝有關(guān)。相同熱處理工藝條件下,Co38Ni34Al28-xMnx合金的飽和磁化強(qiáng)度隨著Mn含量的增加而增大。在鑄態(tài)合金中,Co38Ni34Al26.5Mn1.5合金的飽和磁化強(qiáng)度最大,達(dá)到60.47em

7、u／g,遠(yuǎn)大于Co38Ni34Al28的35.08emu／g。在1473K-1573K范圍內(nèi),隨著淬火溫度提高,合金的飽和磁化強(qiáng)度增大。在1573K保溫不同時間后淬火,Co38Ni34Al28合金和Co38Ni34Al27Mn1合金的飽和磁化強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)隨保溫時間增加而增大。
　　 6、Co38Ni34Al28-xMnx合金的磁晶各向異性常數(shù)隨著Mn含量的增加而增大,且其數(shù)量級均在106erg／cm3。在1473K-1573