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铁磁性形状记忆合金Ni-Mn-Ga具有很多优于传统形状记忆合金的性能。它具有较大的形变量和较高的响应频率,由于这个原因很多学者们致力于研究开发这种新型智能材料,但一些问题的存在限制了它的应用。目前Ni-Mn-Ga合金急需解决的是它的多晶脆性问题。另外,Ni-Mn-Ga的马氏体相变温度、居里温度和晶体结构也都是值得进一步研究的问题。
本课题主要研究了在Ni-Mn-Ga合金中分别添加元素Co和B对合金组织性能的影响。主要分为两部分研究了第四添加元素对Ni-Mn-Ga合金性能的影响:最主要的部分是通过逐步添加Co含量,减少Ni含量来研究Co含量的增加对合金微观组织与结构的影响;还有一个部分是添加微量的B(0.1%)对合金行为的影响。实验中检测的性能参数包括合金的马氏体开始转变温度(M<,s>)、居里温度(T<,c>)、晶格常数、力学性能、微观结构、金体相构成与分布等。
通过实验得出了以下结论:
1) 当Co含量少于6%时,在Ni-Mn-Ga中添加Co元素会降低合金的M<,s>温度,并且降低幅度随着Co含量的增加而减少;
2) 当添加的Co含量达到8%时,合金的M<,s>会发生突变,合金的M<,s>急剧下降;
3) 当合金的Co含量接着增加到10%时,合金在4K以上观察不到马氏体相变;
4) 添加Co能影响合金的晶格常数,并且和Co的含量存在一定联系;
5) 添加Co能改变合金的居里温度点,并与Co含量存在联系;
6) 添加0.1%的B会明显细化合金的晶粒,并且合金结构会发生变化,实验中观察到了由于B的加入,合金由非调制马氏体转变成了调制马氏体;
7) 添加0.1%B同时能改善合金的力学性能。