TbDyFe合金的晶體取向生長與組織控制研究.pdf

1、采用定向凝固工藝和單獨(dú)控制凝固參數(shù)的辦法，對TbDyFe合金(主要為Tb0.27Dy0.73Fe1.8和Tb0.27Dy0.73Fe1.95)的凝固特性、凝固條件和組織形態(tài)對晶體擇優(yōu)取向生長方向的影響和規(guī)律進(jìn)行了研究。 晶體取向分析試驗(yàn)結(jié)果表明，Tb0.27Dy0.73Fe1.8合金當(dāng)溫度梯度大于800K/cm，晶體生長速率小于43μm/s時(shí)，能得到基本上為＜110＞擇優(yōu)取向生長的Terfenol-D晶體，而且隨著晶體生長速率的

2、降低和溫度梯度的提高，＜110＞取向晶體的取向度提高；Tb0.27Dy0.73Fe1.95合金定向凝固時(shí)，溫度梯度和晶體生長速率分別保持在800K/cm～900K/cm和150μm/s～200μm/s時(shí)可得到＜110＞取向的Terfenol-D晶體；溫度梯度和晶體生長速率分別控制在500K/cm～700K/cm和180μm/s～22μm/s時(shí)可得到＜112＞取向晶體。 晶體生長組織演變觀察表明，Vb0.27Dy0.73Fex合金

3、的固液界面特性隨凝固條件和晶體生長速率的變化而變化。溫度梯度GL=500K/cm的凝固條件下，當(dāng)生長速率在111μm/s時(shí)，Tb0.27Dy073Fe1.8合金固液界面呈粗糙界面結(jié)構(gòu)特征，屬非小平面生長，RFe2相已沒有層片狀的結(jié)構(gòu)特征；生長速率降到50μm/s時(shí)，固液界面結(jié)構(gòu)已發(fā)生了變化，晶體以非小平面方式和小平面方式共同生長；當(dāng)晶體生長速率下降到24.4μm/s和10μm/s時(shí)，Terfenol—D晶體已完全以小平面方式生長，RFe

4、2相呈規(guī)則的層片狀結(jié)構(gòu)。 凝固條件對Tb0.27Dy0.73Fe1.8合金同液界面結(jié)構(gòu)的影響。當(dāng)晶體生長速率為50μm/s、溫度梯度分別為500K/cm和700K/cm和晶體生長速率為80μm/s、溫度梯度為900K/cm時(shí)，只有部分RFe2相呈現(xiàn)出片狀組織結(jié)構(gòu)特征，處于非小平面生長和小平面生長的混合狀態(tài)；當(dāng)晶體生長速率為50μm/s、溫度梯度為800K/cm和900K/cm時(shí)，RFe2相完全為層片狀結(jié)構(gòu)，Terfenol—D晶

5、體完全以小平面方式生長：當(dāng)晶體生長速率為102μm/s、溫度梯度為900K/cm時(shí)，屬非小平面方式生長。Tb0.27Dy0.73Fe1.95合金棒材在溫度梯度分別為900K/cm、700K/cm、500K/cm凝固條件下，晶體生長速率從12μm/s到333.3μm/s變化時(shí)，Tb0.27Dy0.73Fe1.95合金凝固時(shí)的RFe2相都是層片狀結(jié)構(gòu)，屬光滑界面的界面結(jié)構(gòu)特征，晶體以小平面方式生長。 TbDyFe合金晶體取向與組織