论文部分内容阅读
本文采用机械合金化方法和甩带法制备了Ni50Mn50-xSnx(x=7,9,11,13,15；at.％)合金。用X射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、振动样品磁强计(VSM)、扫描电镜(SEM)等研究了合金成分和热处理工艺对合金的显微组织、马氏体相变、磁性能等的影响,并分析了其影响机理。研究结果如下：在Ni50Mn50-xSnx合金中,Mn/Sn的原子比对机械合金化产生很大的影响。在Ni50Mn43Sn7中,能观察到由Mn1.77Sn.MnSn2.Ni3Sn2和Ni4Sn等中间相逐渐形成Ni2MnSn相的过程。而Ni50Mn41Sn9混合粉末在球磨30h内已完成机械合金化,形成Ni2MnSn相,且无36。未知峰的存在；这说明两种合金的机械合金化进程不同。在球磨过程中,两者颗粒尺寸明显减小,团聚明显。球磨90h后,颗粒尺寸趋于稳定,以絮状团聚体形式存在。在机械合金化完成后,由于两者都有哈斯勒Ni2MnSn相生成,故饱和磁化强度Ms大小接近,这说明,Mn/Sn比值对合金化后的磁性能影响不大。尝试热压烧结已完成合金化的Ni50Mn50-xSnx粉术,结果如下：Ni50Mn41Sn9虽然发生部分分解,形成Mn1.77Sn和Ni3Sn2中间相及36°未知峰对应的相,但仍保留大量的Ni2MnSn相。Ni50Mn43Sn7合金粉末经热压烧结发生了分解,形成Mn1.77Sn.MnSn2、 Mn3Sn.Ni3Sn2.NiSn和Ni4Sn中问相,无Ni2MnSn相存在,这说明成分对热压烧结样品的相结构影响较大。在同样的烧结温度下,烧结样品的饱和磁化强度Ms随着热压压力的增大而减小；在相同的热压压力下,Ms随着烧结温度的升高而增大。随着Sn含量的增加,Ni50Mn50-xSnx(x=7,9,11,13,15；at.％)快淬薄带样品逐渐从马氏体相转变为母相结构。马氏体结构为正交结构,母相为体心立方L2l结构。Ni50Mn50-xSnx(x=7,9,11,13,15；at.％)快淬薄带合金的显微组织结构随着Mn/Sn原子比值的不同而变化,室温下的Ni50Mn50-xSnx(x.7,9,11；at.％)处于马氏体状态,随Sn含量的增加,晶粒尺寸减小；室温下的Ni50Mn50-xSnx(x=13,15；at.％)处于母相状态,出现类似花状的结构,均匀性变差。在母相中,饱和磁化强度Ms随着Sn含量的增加变化较大,说明其饱和磁化强度Ms与Sn的含量有关。在马氏体中,其饱和磁化强度Ms与Sn含量无关。逆马氏体转变的温度对成份非常敏感,随Sn元素含量的增加,逆马氏体相变温度As和AT逐渐降低。Ni50Mn50-xSnx(x=7,9,11；at.％)的逆马氏体相变温度高于室温,Ni50Mn50-xSnx(x.13,15；at.％)的逆马氏体相变远远低于室温。在873K退火2h后,Ni50Mn35Sn15变化不是很大,Ni50Mn37Sn13从正交马氏体结构转化为体心立方结构奥氏体结构Ni50Mn50-xSnx(x=7,9,11；at.％)少部分转变成母相结构。退火后样品具有更高的饱和磁化强度Ms,逆马氏体转变的起始温度As降低,终止温度Af升高。