CN101705392A - 一种增韧铁磁性形状记忆合金及其制备方法 - Google Patents

一种增韧铁磁性形状记忆合金及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种增韧铁磁性形状记忆合金及其制备方法，其化学组成按摩尔份数比为50份Ni、30份Mn、(20-x)份Ga和x份Cu，其中，0＜x≤2；其断裂强度在800-820MPa，磁熵变为Smag＝-17.2J/kg K。其制备方法包括如下工艺步骤：将Ni、Mn、Ga和Cu按照设定的摩尔份数比放入真空非自耗电极电弧炉中，在惰性气体保护下，1500～1700℃的条件下电弧熔炼10～15分钟，再用丙酮清洗熔炼后的金属块体，然后放入真空度为10-1Pa的石英管中在1000℃的条件下保温5小时，淬水即得所述合金。它具有断裂强度高，磁熵变高和韧性好的特点。

Description

一种增韧铁磁性形状记忆合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及形状记忆合金，尤其涉及一种增韧铁磁性形状记忆合金及其制备方法。
背景技术
Ni-Mn-Ga铁磁性形状记忆合金是一类新型形状记忆材料，兼有热弹性马氏体相变和铁磁性转变，不但具有传统形状记忆合金受温度场控制的形状记忆效应，而且可以在磁场作用下产生形状记忆效应。其磁控形状记忆效应的响应频率接近压电陶瓷，输出应变接近温控形状记忆合金，是一种极具工程应用前景的新型功能材料。可恢复应变和快速响应的特点使其在驱动器和传感器方面得以广泛应用。
但是，Ni-Mn-Ga块体材料存在脆性大、强度低、磁熵变低和恢复力小等缺点，极大地限制了该材料的工程应用及其发展。这些成为磁驱动记忆合金应用和发展的主要瓶颈。
发明内容
本发明旨在解决现有铁磁性形状记忆合金Ni-Mn-Ga脆性大、强度低等问题，提供了一种增韧铁磁性形状记忆合金及其制备方法。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
一种增韧铁磁性形状记忆合金，其特征在于：
其化学组成按摩尔份数比为50份Ni、30份Mn、(20-x)份Ga和x份Cu，其中，0＜x≤2；
其断裂强度在800-820MPa，磁熵变为Smag＝-17.2J/kg K。
所述的增韧铁磁性形状记忆合金的制备方法，包括如下工艺步骤：
将Ni、Mn、Ga和Cu按照设定的摩尔份数比放入真空非自耗电极电弧炉中，在惰性气体保护下，1500～1700℃的条件下电弧熔炼10～15分钟，再用丙酮清洗熔炼后的金属块体，然后放入真空度为10-1Pa的石英管中在1000℃的条件下保温5小时，再淬入水中；即得到增韧磁性形状记忆合金Ni50Mn30Ga20-xCux。
所述惰性气体为氩气、氦气、氖气或氙气中的一种。
本发明所述增韧磁性形状记忆合金Ni50Mn30Ga20-xCux的成分不同于现有的磁性形状记忆合金Ni-Mn-Ga(Ni50Mn30Ga20)，与之相比具有以下显著优点：
1、所述Ni50Mn30Ga20-xCux合金断裂强度为800-820MPa，为现有Ni-Mn-Ga合金的2.8～3倍；
2、所述Ni50Mn30Ga20-xCux合金的磁熵变为Smag＝-17.2J/kg K，为现有Ni-Mn-Ga合金的2.8～3倍；
3、所述Ni50Mn30Ga20-xCux合金的破碎力为现有Ni-Mn-Ga合金的2～4倍，说明本发明制备的合金韧性大大提高。
附图说明
图1为实施例中所制备的Ni50Mn30Ga18Cu2合金和现有的Ni50Mn30Ga20合金的DSC曲线对照图，其中曲线1和曲线2分别为现有的Ni50Mn30Ga20合金加热测得的DSC曲线和冷却测得的DSC曲线；曲线3和曲线4分别为所述Ni50Mn30Ga18Cu2合金加热测得的DSC曲线和冷却测得的DSC曲线；
图2为实施例中所制备的Ni50Mn30Ga18Cu2合金与现有的Ni50Mn30Ga20合金的常温的断裂强度-应变曲线对照图，其中曲线1为现有的Ni-Mn-Ga合金的常温的断裂强度-应变曲线，曲线2为所述的Ni50Mn30Ga18Cu2合金的常温的断裂强度-应变曲线。
具体实施方式
按照摩尔份数比取50份的Ni、30份的Mn、18份的Ga和2份的Cu放入真空非自耗电极电弧炉中，在惰性气体保护下，1600℃的条件下电弧熔炼13分钟，再用丙酮清洗熔炼后的金属块体，然后放入真空度为10-1Pa的石英管中在1000℃的条件下保温5小时，再淬入水中；即得到增韧磁性形状记忆合金Ni50Mn30Ga18Cu2。
本实施方式的真空非自耗电极电弧炉购自于沈阳科技仪器责任有限公司。
所述惰性气体为氦气、氩气、氖气或氙气。其它与具体实施方式一相同。
将所制备的Ni50Mn30Ga18Cu2合金在升温速度为10K/min的条件下测得加热DSC曲线3，在降温速度10K/min的条件下测得冷却DSC曲线4，与现有的Ni50Mn30Ga20合金加热测得的DSC曲线1和冷却测得的DSC曲线2相对照，如图1所示，通过图中的DSC曲线可以看出在本实施例中所制备的Ni50Mn30Ga18Cu2合金在加热和冷却的DSC曲线上都只有一个吸热和放热峰，说明Ni50Mn30Ga18Cu2合金仍然保持了Ni-Mn-Ga三元合金的热弹性马氏体相变特征。
并将本实施例所制备的Ni50Mn30Ga18Cu2合金和Ni-Mn-Ga合金进行断裂强度和断裂应变的测试和对照，如图2所示，本实施方式制备的Ni50Mn30Ga18Cu2合金的断裂强度为Ni-Mn-Ga的2.8倍，断裂应变为Ni-Mn-Ga的2.2倍。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种增韧铁磁性形状记忆合金，其特征在于：
其化学组成按摩尔份数比为50份Ni、30份Mn、(20-x)份Ga和x份Cu，其中，0＜x≤2；
其断裂强度在800～820MPa，磁熵变为Smag＝-17.2J/kg K。
2.一种如权利要求1所述的增韧铁磁性形状记忆合金的制备方法，包括如下工艺步骤：
将Ni、Mn、Ga和Cu按照设定的摩尔份数比放入真空非自耗电极电弧炉中，在惰性气体保护下，1500～1700℃的条件下电弧熔炼10～15分钟，再用丙酮清洗熔炼后的金属块体，然后放入真空度为10-1Pa的石英管中在1000℃的条件下保温5小时，再淬入水中；即得到增韧磁性形状记忆合金Ni50Mn30Ga20-xCux。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
所述惰性气体为氩气、氦气、氖气或氙气中的一种。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
所述电弧熔炼温度为1550～1650℃，熔炼时间为12～14分钟。
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Cited By (6)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102787258A (zh) * 2012-07-23 2012-11-21 大连大学 一种超高强度铁磁性形状记忆合金及其制备方法
CN102896303A (zh) * 2011-07-28 2013-01-30 上海丰渠特种合金有限公司 一种镍基合金铸锭及其制备方法
CN103741003A (zh) * 2014-01-07 2014-04-23 大连大学 新型高温磁性形状记忆合金及其制备方法
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CN104962780A (zh) * 2015-05-26 2015-10-07 大连大学 γ相被抑制的高温双相Ni-Mn-Ga-Gd合金及其制备方法
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102896303A (zh) * 2011-07-28 2013-01-30 上海丰渠特种合金有限公司 一种镍基合金铸锭及其制备方法
CN102896303B (zh) * 2011-07-28 2015-02-18 上海丰渠特种合金有限公司 一种镍基合金铸锭及其制备方法
CN102787258A (zh) * 2012-07-23 2012-11-21 大连大学 一种超高强度铁磁性形状记忆合金及其制备方法
CN102787258B (zh) * 2012-07-23 2014-04-23 大连大学 一种超高强度铁磁性形状记忆合金及其制备方法
CN103741003A (zh) * 2014-01-07 2014-04-23 大连大学 新型高温磁性形状记忆合金及其制备方法
CN103789597A (zh) * 2014-01-17 2014-05-14 西安交通大学 一种高阻尼形状记忆合金及其制备方法
CN103789597B (zh) * 2014-01-17 2017-02-08 西安交通大学 一种高阻尼形状记忆合金及其制备方法
CN104962780A (zh) * 2015-05-26 2015-10-07 大连大学 γ相被抑制的高温双相Ni-Mn-Ga-Gd合金及其制备方法
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