Fe-Ga-Tb磁致伸缩合金的组织结构与性能
本文选题:稀土Tb + Fe-Ga合金 ; 参考:《河北工业大学》2015年硕士论文
【摘要】:Fe-Ga合金作为一种新型的磁致伸缩智能材料,在驱动器、传感器和换能器上的应用引起人们的兴趣。因其低饱和磁化场、高磁导率、高抗拉强度以及可以轧制、脆性小等特点,具有广阔的应用前景。本文着重研究了Fe81Ga19Tbx(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8)系列合金铸态、快淬态、热轧态以及经退火处理后的微观组织结构、磁致伸缩应变以及相关磁性能和力学性能。实验结果如下:添加稀土Tb使铸态Fe81Ga19Tbx合金的饱和磁致伸缩应变显著增大,其中Fe81Ga19Tb0.2合金可达到205×10-6。我们认为,饱和磁致伸缩应变显著提高的原因是“含铽DO3相”和高磁矩的“铽原子对”的形成以及〈100〉择优取向度的增大。铸态合金以A2相为主,Tb未进入A2相晶格中,而是富集于晶界的“含Tb的DO3相”中。快淬态Fe81Ga19Tbx合金薄带保持无序α-Fe的bcc结构。实验表明,其磁致伸缩应变显著增大,外磁场垂直于薄带带面时,Fe81Ga19Tb0.2薄带的磁致伸缩应变达到-1500×10-6。稀土Tb以GaTb和Ga6Tb的形式富集在晶界处。随Tb含量的增加,薄带饱和磁化强度、矫顽力、剩磁均略有降低,且磁滞后很小。热轧态Fe81Ga19Tbx合金的相组成仍然以A2相为主,存在部分DO3相。通过退火处理其磁致伸缩应变显著增大,其中Fe81Ga19Tb0.8合金磁致伸缩应变达到380×10-6。随着Tb含量的增加,合金的抗拉强度显著增大,达到698MPa。退火处理使合金的维氏硬度明显降低。
[Abstract]:As a new type of magnetostrictive smart material, Fe-Ga alloy has attracted much attention in the applications of actuators, sensors and transducers.Because of its low saturation magnetization field, high permeability, high tensile strength, rolling ability, low brittleness and so on, it has a broad application prospect.In this paper, the microstructure, magnetostrictive strain, magnetic properties and mechanical properties of Fe81Ga19TbxCX (0.2A0.40.40.60.80) series of alloys have been studied, including as-cast, quenched, hot-rolled, and annealed microstructure, magnetostrictive strain, and related magnetic and mechanical properties.The experimental results are as follows: the saturation magnetostrictive strain of as-cast Fe81Ga19Tbx alloy is significantly increased by adding rare earth TB, and the Fe81Ga19Tb0.2 alloy can reach 205 脳 10 ~ (-6).We think that the reason for the remarkable increase of saturated magnetostrictive strain is the formation of "terbium atom pair" with terbium DO3 phase and high magnetic moment, and the increase of < #number0# > preferred orientation.The as-cast alloy mainly consists of A2 phase and TB is not in the A2 phase lattice, but is enriched in the "Tb-containing DO3 phase" at grain boundary.The ribbons of rapidly quenched Fe81Ga19Tbx alloy keep the bcc structure of disordered 伪 -Fe.The results show that the magnetostrictive strain increases significantly and the magnetostrictive strain of Fe81Ga19Tb0.2 thin strip reaches to -1500 脳 10 ~ (-6) when the external magnetic field is perpendicular to the strip surface.TB is enriched at grain boundaries in the form of GaTb and Ga6Tb.With the increase of TB content, the saturation magnetization, coercivity and remanence of the thin strip decrease slightly, and the hysteresis is very small.The phase composition of hot rolled Fe81Ga19Tbx alloy is still A2 phase, and some DO3 phase exists.The magnetostrictive strain of Fe81Ga19Tb0.8 alloy increases significantly after annealing, and the magnetostrictive strain of Fe81Ga19Tb0.8 alloy reaches 380 脳 10 ~ (-6).With the increase of TB content, the tensile strength of the alloy increases significantly, reaching 698 MPA.The Vickers hardness of the alloy was obviously decreased after annealing.
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB381
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 杨正;李发伸;;锰铋合金磁致伸缩的研究[J];兰州大学学报;1965年01期
2 王庆华,王振清,杨国龙;磁致伸缩性能测试系统的研制[J];物理测试;2003年06期
3 张光睿;江丽萍;吴双霞;郝宏波;;Fe-Ga合金磁致伸缩性能的研究进展[J];材料研究与应用;2010年01期
4 胡权霞;于敦波;杨红川;李扩社;;Fe-Ga磁致伸缩材料研究进展[J];稀有金属;2013年01期
5 宋建平;张利聪;邱冬梅;云慧;屈昀丽;;磁致伸缩技术在储罐中的应用[J];内蒙古石油化工;2006年07期
6 官可洪;;关于铁钴镍金属磁致伸缩问题的讨论[J];仪表材料;1982年01期
7 詹茂盛,丁乃秀;PP/活化炭黑复合材料磁致伸缩与交流电性能[J];北京航空航天大学学报;2004年10期
8 ;磁致伸缩聚合物及其复合材料的研究进展[J];国外塑料;2006年05期
9 梁伟;刘冬欢;;磁致伸缩铺层阻尼板壳结构的振动分析[J];复合材料学报;2006年06期
10 刘金海;带状铁磁非晶体金属的磁化和磁致伸缩特性[J];河南师范大学学报(自然科学版);1995年02期
相关会议论文 前10条
1 温永春;赵增祺;江丽萍;吴双霞;郝宏波;;粘结磁致伸缩合成材料制备工艺及性能研究[A];2005年中国固体科学与新材料学术研讨会专辑[C];2005年
2 万永平;裘进浩;仲政;;界面层对磁致伸缩复合材料的有效磁致伸缩的影响[A];2006年全国固体力学青年学者研讨会论文摘要文集[C];2006年
3 万永平;仲政;;稀土磁致伸缩复合材料的有效磁致伸缩性质[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
4 刘乐民;尚新春;;磁致伸缩作动器振动问题的数值分析[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
5 金明昱;尚新春;;磁致伸缩Terfenol-D杆的非线性振动分析[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
6 韩志勇;高学绪;张茂才;周寿增;;〈110〉轴向取向多晶Fe-Ga合金磁致伸缩应变的压力效应[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
7 秦立平;尚新春;;磁致伸缩作动器振动问题的摄动解法[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
8 汝静;詹茂盛;;TPI/石墨复合材料的磁致伸缩研究[A];2006年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2006年
9 高志文;周又和;;高温超导体中磁致伸缩的磁-力耦合研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
10 苏飞;王晓艳;朱小溪;谢惠民;;关于Fe_(81)Ga_(19)材料在磁化与磁致伸缩过程中声发射信号特征的实验研究[A];第十三届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2012年
相关重要报纸文章 前3条
1 卢英;磁致伸缩探棒的型号与功能[N];中国石油报;2005年
2 周寿增,教授,博士生导师;磁致伸缩有什么用[N];科技日报;2001年
3 山东 王明文;磁致伸缩和压电现象[N];电子报;2002年
相关博士学位论文 前9条
1 袁超;磁致伸缩Fe-Ga合金轧制薄板制备及性能[D];北京科技大学;2016年
2 梁轶瑞;铁磁类材料若干多场耦合行为的实验研究[D];兰州大学;2010年
3 万红;TbDyFe薄膜的磁致伸缩性能及其与弹性、压电衬底复合效应研究[D];国防科学技术大学;2005年
4 周浩淼;铁磁材料非线性磁弹性耦合理论及其在超磁致伸缩智能材料中的应用[D];兰州大学;2007年
5 张晶晶;二元铁基Fe-X(X=Ga,Mn)合金的结构及磁致伸缩研究[D];浙江大学;2010年
6 刘何燕;含轻稀土超磁致伸缩材料的合成及物性研究[D];河北工业大学;2006年
7 刘秀成;磁致伸缩与磁弹一体化传感技术及其钢索检测应用研究[D];北京工业大学;2013年
8 李一博;磁致伸缩多参数罐储自动计量系统关键技术研究[D];天津大学;2004年
9 路晓艳;多重铁性复合材料的力、电、磁耦合机理及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
相关硕士学位论文 前10条
1 李强;基于三轴应变片测量的电工钢片矢量磁致伸缩特性研究[D];沈阳工业大学;2016年
2 张光睿;Fe-Ga-Tb磁致伸缩合金的组织结构与性能[D];河北工业大学;2015年
3 王康;交直流磁致伸缩测量仪的研制[D];吉林大学;2009年
4 唐元广;磁致伸缩参数测量仪的研制[D];吉林大学;2006年
5 王冬梅;磁致伸缩测量仪的研制与测定[D];吉林大学;2008年
6 张文旭;磁致伸缩理论及复合磁致伸缩厚膜的研究[D];电子科技大学;2002年
7 李再轲;TbDyFe/Fe多层膜磁致伸缩及其与压电衬底的磁—电转换性能研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
8 许云伟;反铁磁Fe-Mn合金的磁致伸缩研究[D];浙江大学;2008年
9 王洋洋;交变磁化下电工钢片的矢量磁致伸缩特性研究[D];沈阳工业大学;2015年
10 刘涛;基于磁致伸缩的燃油测量系统的研究[D];天津大学;2006年
,本文编号:1750192
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/1750192.html