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作为全新的磁致伸缩材料，Fe-Ga合金与传统稀土超磁致伸缩合金Terfenol-D等材料而言，具有较大的优势，其饱和磁场低，加工性能好，适用温度范围宽，且价格低廉，仅为Terfenol-D的1/3。为了深入了解Fe-Ga合金的性能，找出合金的物理特性、形成机制及其他属性，同时尝试对其他应用性能进行改变，做了以下研究工作，文章首先对Fe-Ga合金的发展状况、应用状况及磁致伸缩等基础原理进行了简要概述，重点阐述并分析了二元Fe100-xGax(x=16、17、18、19、20)合金和三元Fe(82-x)Ga18Mx(M=Nd、Tb，x=2、4、6)合金的磁致伸缩系数以及饱和磁化强度，维氏硬度等。 通过对合金样品的检测和分析，发现Fe-Ga合金的结构指的是无序BCC架构，当掺杂了Ga原子后，会先填充Ga原子110方向，Ga的含量达到18at％时(110)，饱和度会不断提高，随着Ga原子含量的增加开始在(200)方向进行填充。添加了Ga元素后，会改变晶格的内部架构，合金内部的缺陷问题会先缩小再扩大。在合金中，有很多空位型缺陷存在，而开空间的缺陷体积通常会高于单空位的缺陷，并且当Ga含量不断增加时，开空间缺陷会不断减小。各类样品中，空位缺陷数要比开空间缺陷数多，样品缺陷的主要表现。随Ga含量的不断增加，Fe-Ga合金磁致伸缩系数会呈现出先增加后减小的状态，饱和磁化的强度会呈现出先减小再增加的状态，而当Ga含量达到18％时，就会出现拐点。当合金饱和磁化强度不断降低，磁致伸缩系数就会不断增大。随着Ga含量的不断增加，合金硬度并不会发生太大改变，而且总体趋势将呈现出不断增大的状态。当Ga含量达到20at％时，合金维氏的硬度前后并不会有太大区别，如果Ga浓度达到20at％后，那么维氏硬度就会得到显著提升。 通过相关研究可以得知，添加了第三种元素后，可以有效提高样品磁致伸缩性，本论文选择了添加稀土元素Tb和Nd对Fe-Ga合金的相结构、磁致伸缩性能和维氏硬度的影响。元素Nd的添加，并没有改变基体的相结构，Fe(82-x)Ga18Ndx(x=2、4、6)合金是无序BCC结构，但是可以使合金的磁致伸缩性得到显著提升，其磁致伸缩系数总体大于Fe82Ga18合金。而随着Nd元素的增加，Fe(82-x)Ga18Ndx合金的磁致伸缩系数整体呈现先增大后减小的趋势。添加元素Nd后，合金饱和磁化强度有所下降，Fe80Ga18Nd2合金的饱和磁化强度要明显低于Fe82Ga18。合金的维氏硬度在添加元素Nd后有所改变，Fe78Ga18Nd4合金的硬度大于Fe82Ga18合金。 元素Tb的添加是本文选择掺杂的第二种稀土元素，同样的Tb的添加，也没有改变基体的相结构，样品还是无序BCC结构，研究过程中发现添加稀土元素Tb后样品的磁致伸缩系数并没有增加，不过呈现了先增大后减小的趋势。Fe76Ga18Tb6合金的饱和磁化强度有较为明显的下降。添加元素Tb后整体上扩大了硬度，Fe78Ga18Tb4合金的硬度为最大。