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超磁致伸缩材料TbDyFe合金具有磁致伸缩率大、能量密度高、可靠性好、响应速度快等特点,在航空航天、声纳、机器人等领域有着广阔的应用前景,被誉为新世纪高新技术发展的关键材料之一。课题在TbDyFe合金的基础上加入Ho元素,获得磁致伸缩大、磁滞小的超磁致伸缩材料,并且通过高温热处理和磁场热处理进一步改进合金性能。通过X射线衍射仪、扫描电镜、差热分析设备、多参数磁测试系统和振动样品磁强计等仪器对样品显微组织、相变过程和磁性能进行了测试分析。使用真空电弧炉制备成分为x(Tb0.15Ho0.85Fey)+(1-x)(Tb0.3Dy0.7Fey)(y=1.85,1.9,2.0)的样品,在真空中进行1000℃保温1天,950℃保温5天的热处理。对x(Tb0.15Ho0.85Fe2)+(1-x)(Tb0.3Dy0.7Fe2)合金的研究发现,样品组织以REFe2相为基体,含有少量的REFe3相。热处理可使REFe3相的减少,有利于得到单相合金。对退火态样品进行差热分析,确定了样品的包晶温度。合金在0≤x≤0.1区间时,随x的增加合金的磁致伸缩缓慢减小;在0.1≤x≤0.3区间时,合金的磁致伸缩快速减小。当磁场H>320kA/m时,磁致伸缩逐渐趋近饱和。H=320kA/m时,x=0.1的合金在平行于磁场方向的磁致伸缩λ∥=725×10-6。随着Ho含量的进一步的增加,合金的磁致伸缩降低。对x(Tb0.15Ho0.85Fe1.9)+(1-x)(Tb0.3Dy0.7Fe1.9)合金的研究发现,x=0.3合金在320kA/m时的λ∥=750×10-6,饱和磁致伸缩可达到810×10-6。研究发现磁场热处理和施加压力可进一步提高合金的磁致伸缩性能。论文还研究了x(Tb0.15Ho0.85Fe1.85)+(1-x)(Tb0.3Dy0.7Fe1.85)合金的显微组织与磁致伸缩。合金组织中未出现REFe3相,但含有较多的富稀土相。通过研究发现合金成分为Tb0.26Dy0.49Ho0.25Fe1.9的样品具有很好的磁致伸缩性能。应选择Tb原子比为0.26,Ho原子比在0.25以上,Fe原子比为1.9。磁致伸缩能够达到800×10-6,滞后宽度小于5kA/m。