【摘 要】
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研究了Co元素三元添加及在此基础上的稀土元素Tb的四元添加对Fe83Ga17合金磁致伸缩性能的影响。采用非自耗真空电弧炉熔炼了Fe83-xCoxGa17（x=0-10 at%）及(Fe81.5Co1.5Ga17)100-yTby（y=0-0.20 at%）合金,利用XRD、SEM、TEM分别对合金的显微组织结构进行了分析;利用阿库洛夫仪、VSM、维氏硬度计测试合金的磁致伸缩应变、磁化性能、居里温度
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研究了Co元素三元添加及在此基础上的稀土元素Tb的四元添加对Fe83Ga17合金磁致伸缩性能的影响。采用非自耗真空电弧炉熔炼了Fe83-xCoxGa17（x=0-10 at%）及(Fe81.5Co1.5Ga17)100-yTby（y=0-0.20 at%）合金,利用XRD、SEM、TEM分别对合金的显微组织结构进行了分析;利用阿库洛夫仪、VSM、维氏硬度计测试合金的磁致伸缩应变、磁化性能、居里温度及硬度。研究结果表明,所熔炼的合金均为无序体心立方结构,Co掺杂替代合Fe且固溶度较高,Tb在Fe-Co-Ga合金中固溶度很小。Fe83-xCoxGa17合金显微组织为粗大的柱状晶,Co的加入促进了合金的择优向性。Tb在晶界处形成析出相,导致晶粒细化并形成枝状晶。Co掺杂量1.5 at%的Fe81.5Co1.5Ga17合金的饱和磁致伸缩系数高达到195 ppm,与Fe83Ga17相比提升38%。(Fe81.5Co1.5Ga17)99.90Tb0.10合金的饱和磁致伸缩系数高达到217 ppm,与Fe83Ga17合金相比提升53%。当Co掺杂量为1.5 at%时,平行方向Fe81.5Co1.5Ga17合金的饱和磁化强度可达195.60 emu/g;合金的居里温度随着Co的增加而增加,Co掺杂3.5 at%时合金的居里温度达到1010 K,而Tb对Fe-Co-Ga合金饱和磁化强度和居里温度没有改善作用。Co的掺杂对铁镓合金饱和磁致伸缩系数和居里温度的提升对磁致伸缩材料的应用具有重要的意义,居里温度的提升可以拓宽磁致伸缩材料的服役温度区间,因而具有重要的工程开发价值。
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