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本文采用熔体抽拉法制备了直径4050μm,长度510cm的多晶Ni50Mn25Ga25-xFex(x=16)纤维。研究了制备态和热处理态纤维的微观组织、马氏体相变、超弹性和形状记忆效应、磁性能及磁热效应,以及Fe元素对马氏体相变温度的影响及微观机制;通过对热处理前后纤维的SE和SME分析,获得了Fe元素对马氏体相变临界应力、应变恢复率、超弹性应变等的作用关系;通过磁热性能测试,确定了Fe元素对磁熵变的影响,建立了正负磁熵变与自由电子浓度e/a的关系,阐述了正负磁热效应的形成机理。结果表明,Fe含量对Ni50Mn25Ga25-xFex纤维的显微组织和相结构有非常显著的影响。Ni50Mn25Ga25-xFex纤维中随着Fe掺杂量的增加发生了从母相到单一马氏体相的转变,母相和马氏体相的显微组织分别以“花呢纹”和7M调制结构为主,热处理后纤维中的马氏体相具有不同晶体类型,马氏体孪晶界更加平直、清晰。同时随着Fe的增加,晶胞尺寸减小,这是由于Fe原子替换Ga原子数量增多时,a轴被拉长,b和c轴缩短,单胞体积收缩所致。制备态和热处理态纤维的马氏体相变均表现出成分依赖性,两种状态纤维相变温度的升高率分别为30.6和28.1 K/at.%。热处理前后相变温度与电子浓度的经验公式分别为:Ms(K)=681(e/a)-4993和Ms(K)=705(e/a)-5113。基于Hume-Rothery理论分析了马氏体相变温度升高是源于电子浓度升高和晶胞体积收缩两者共同作用的结果。热处理使纤维相变温度升高,是源于热处理提高原子排列有序度、降低晶体缺陷和内应力等。研究发现,制备态和热处理态纤维均显示了良好的超弹性和形状记忆效应。超弹性测试过程中,应力诱发马氏体相变具有良好的再现性,Fe元素拓宽了超弹性存在温度区间和应变恢复率,热处理使纤维出现完全超弹性,并提高了应变恢复率。应力诱发马氏体相变的临界应力随着温度而线性增加,符合Clausius-Clapeyron方程,其斜率高于Ni-Mn-Ga单晶和纤维。与未掺杂合金相比,Fe原子的加入改善了材料的塑性,提高断裂强度;与制备态纤维相比,热处理后纤维原子有序度提高,孪晶变体数量减少,孪晶界的可动性变好,延伸率提高。在TWSME的应力循环过程中,制备态和热处理态纤维均显示出热弹性马氏体相变的两大特征:可逆性和热滞性,应变完全恢复;与其它形状记忆合金相比,熔体抽拉制备的纤维显示了应变-应力低依赖性,使该纤维有望使用在恒应力输出的微驱动装置中。磁场对相变温度的影响可以忽略,Fe含量增加到1%,居里点比三元合金提高25 K,Fe含量继续增加,居里点稳定在390 K,纤维的磁滞损耗明显减小。在磁化时,纤维的低温马氏体相由于具有较低的对称性而具有强磁晶各向异性,表现出比高温母相难磁化,达到饱和缓慢的特性。纤维的饱和磁化强度随着Fe含量的升高而减小。通过等温磁化曲线研究了纤维的磁热效应,结果显示施加不同磁场时在同一温度处存在正和负磁熵变,正磁熵变最大值对应的临界场等于等温磁化时从铁磁马氏体向铁磁奥氏体变化时的临界磁场;Fe含量增加,临界磁场减小,意味着正磁熵变作用减弱。磁场对马氏体孪晶变体和磁矩耦合的影响强弱导致Ni50Mn25Ga25-xFex纤维表现出正负磁热效应,正负磁热效应呈现了成分依赖性。