PDF《定向凝固生长对》

5 678-) , 定向凝固试样的磁感生应变值约为相同 成分的铸态试样磁感生应变值的

1 倍 说明定向凝 固工艺可显著提高合金的磁感生应变值 在定向凝固过程中, 合金在一定的晶体学方向 图12射线衍射谱 上发生取向, 即择优取向 定向凝固中的择优取向是 优先形核和优先长大两者相结合的原因, 由于通常 情况下一般都是随机形核, 故可以认为是优先长大 的结果 优先长大可描述为在不同晶粒中进行生长 竞争时所发生的取向选择过程, 取向选择的驱动力 是生长过程中的各向异性, 这使它按一定的方向生 长, 生长中的各向异性主要来自动态原子吸附各向 异性、 表面张力各向异性、 溶质原子再分配系数各向 异性和导温各向异性, 它们都会对定向凝固时的择 优取向产生影响 [!6] 一般来说, 材料只有在某一方 向或几个方向上取向时, 才能获得最大应变, 所以制 备具有该种取向的合金是提高合金磁致应变的有效 方法 !

6 9 !

8 期 郭世海等: 定向凝固生长对 /0) 合金磁感生应变的影响 图!合金的应变随磁场变化的曲线 不同取向的晶体在同样大小的磁场作用下受到 不同的驱动力, 将产生不同大小的磁致应变 合金定 向凝固以后, 合金的磁晶各向异性增大, 马氏体变体 在磁场驱动力的作用下发生再取向时, 变体间的自 协作作用就被消弱, 导致合金的磁致应变增大;

但是, 当磁晶各向异性很大时, 易磁化轴数目减少, 低 磁场下产生的驱动力就不足以驱动马氏体变体再取 向, 所以难以获得大的宏观应变, 这就说明了在低磁 场下 , 定向凝固试样的应变并不比铸态试 样明显提高的原因 另外, 合金添加稀土元素 '

( 后, 在轴向磁场的 作用下仍为负应变, 但磁感生应变值显著降低 分析 原因, 这一方面是由于 01, '

(1 合金的马氏 体相变温度降低, 室温时未全部转变为马氏体相, 只 能有部分马氏体变体发生择优取向, 因而难以产生 大的磁感生应变;

另一方面, 合金添加 '

( 后晶粒细 化, 晶界增多, 晶界增强了对马氏体变体转向的束缚 作用, 在较低磁场的作用下, 不能驱动大量的马氏体 变体之间孪晶界的移动, 马氏体变体不能发生再取 向, 从而使合金在宏观上表现出来的磁感生应变减 小, 这也说明了为何单晶合金更易产生大磁感生应 变的原因 而合金添加稀土元素

23 后, 居里温度降 到室温以下, 合金还没有从顺磁性物质转变为铁磁 性物质, 所以室温时磁场对合金的作用不大, 因而应 变值很小 +% 结论多晶 )*4-.4/04! (!

5 '

(, 23) 合金定向凝固 生长以后, 在一定晶体学方向上发生择优取向, 可以 显著提高合金的磁感生应变值 在同等大小的磁场 下, 定向凝固试样的磁感生应变值比铸态试样的应 变值高出很多, 特别是在高磁场下 (

6 $%7'

) , 定向凝 固试样的磁感生应变值约为相同成分的铸态试样磁 感生应变值的 &

倍 所以, 定向凝固工艺是制备具有 择优取向的晶体并获得大磁感生应变的一种有效 方法 在本课题的研究过程中, 得到了包头稀土研究院江丽 萍、 吴双霞、 王方恕、 黄继民和周永勃等工程技术人员的大力 支持, 在此一并表示感谢 [1] 80. 9* 0.: ;

03<

[&

] AB C

1 01 #$ @D! (*. EF*.&