Fe--Ga合金薄板再结晶织构演变研究

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Fe-Ga合金(Galfenol)作为一种新型巨磁致伸缩材料,由于其低饱和磁场下(200Oe)巨大的饱和磁致伸缩潜力(400ppm)、良好的温度适用性及机械性能成为近年来国内外功能材料的研究热点。同时,Fe-Ga合金呈显著的各向异性,沿<100>方向具有最大磁伸。Fe-Ga合金磁伸性能呈显著各向异性,<100>方向磁致伸缩系数最大。单晶和定向凝固合金制备成本高。同时Fe-Ga合金的高电导率导致在高频下使用易产生严重的涡流损耗,需要切成片状。因此,通过传统的轧制是能够同时满足薄板成型和具有理想η<100>//RD)织构。  本研究采用传统轧制方法,通过热轧、常化、冷轧与再结晶退火相结合成功制备0.5mm的具有良好织构特征的Fe-Ga薄板。在解决冷轧成形性基础上,重点研究热轧工艺对Fe-Ga合金初次再结晶和二次再结晶组织与织构的影响以及二次再结晶过程中组织与织构的演变规律,为研发具有理想织构特征的Fe-Ga合金薄板奠定重要基础。  Fe-Ga合金薄板初次再结晶退火后织构由冷轧的γ织构(<111>∥ND)和α织构(<110>//RD)转变为以强Goss({110}<100>)和γ织构为主的织构特征。热轧工艺对初次再结晶的组织和织构有着明显的影响,经研究发现热轧工艺选择:开轧温度1250℃,大压下率的热轧板,经常化和冷轧后,初次再结晶以Goss为主导的η取向晶粒尺寸占据显著的优势。  研究利用二次再结晶获得强的单一η取向晶粒的演变规律,研究了热轧工艺对二次再结晶组织和织构的影响。发现选择热轧工艺:开轧温度1250℃,大压下率的合金薄板,二次再结晶组织和织构最好,其饱和磁致伸缩能够达到180ppm。  本研究表明,通过合理的轧制工艺流程和退火工艺,可成功实现大压下率冷轧制备具有优良织构特征的Fe-Ga合金初次再结晶和二次再结晶薄板,为高性能Fe-Ga合金的高效率低成本制备提供了一条有效途径。
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