● 摘要
系统研究了(Fe0.81Ga0.19)100-xBx (x =0~20)合金相组织和磁致伸缩特性。相结构研究结果表明:x =1时,铸态合金由A2相和Fe2B相组成;x =5, 10, 15, 20时,为A2, L12相和Fe2B相组成。800℃保温3h油淬后,当x = 1, 5时,为修正的D03相和Fe2B相组成;x = 10, 15, 20时,为修正的D03相,L12相和Fe2B相组成。合金通过细晶铸造制备后,铸态合金由A2相和Fe-Ga-B的三元未知相组成;900℃保温4h炉冷后,合金中仍然含有A2相。(Fe0.81Ga0.19)100-xBx (x =0~20)合金的磁致伸缩性能的测试结果表明:加入B元素后铸态合金的饱和磁致伸缩系数λs在x = 1和x = 10处出现峰值;油淬后随着B元素含量增加,该合金的磁致伸缩系数先增大后减小,其中x =10合金的λs比相应油淬Fe81Ga19增加了80%。油淬态合金,随B含量添加,析出Fe2B相,导致Fe-Ga合金基体中修正的D03相的Ga含量相应提高,磁致伸缩提高;随着B含量的进一步增加,合金中出现了过多的Fe2B相和L12相,磁致伸缩下降。细晶铸造条件下铸态(Fe0.81Ga0.19)100-xBx合金随着B含量的增加,饱和磁致伸缩值(λs)减小,x=0.05的饱和磁致伸缩值(λs)为54×10-6,比Fe81Ga19增加了约35%;细晶铸造下均匀化处理后,随着B元素含量的增加,饱和磁致伸缩值(λs)先减小后增大,当x=1时,饱和磁致伸缩值(λs)达到最大值70×10-6。 根据实验结果我们认为用一般的熔铸方法,将B元素添加到Fe81Ga19合金中,B元素并不能以间隙形式或置换形式溶入A2相中,因此合金的磁致伸缩性能降低。(Fe81Ga19)100-xBx (x≤1)合金经过细晶铸造制备后,合金的相结构和磁致伸缩性能发生了明显的改变。细晶铸造条件下,(Fe81Ga19)100-xBx (x≤1)合金中B原子并没有全部以间隙原子的形式溶入A2相中,而是部分取代了体心立方结构的Fe,因此磁致伸缩性能提高,其合金的相结构和磁致伸缩性能之间的关系有待进一步的研究。
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