【摘 要】
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因瓦合金由于其优异的低膨胀性能而被广泛应用于微波通讯、精密仪器等众多领域,但其产生因瓦效应的微观机制仍存在争议。近年来,研究发现随着温度的降低,Fe Ni因瓦合金呈现马氏体预相变的现象,经过适当的变形处理,因瓦合金可同时展现艾林瓦效应,其与马氏体预相变密切相关。基于此,我们猜测因瓦效应的机制也与马氏体预相变行为相关,通过纳米晶抑制马氏体相变,进而拓宽预转变温度范围,从而获得低膨胀特性。我们设计了三
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因瓦合金由于其优异的低膨胀性能而被广泛应用于微波通讯、精密仪器等众多领域,但其产生因瓦效应的微观机制仍存在争议。近年来,研究发现随着温度的降低,Fe Ni因瓦合金呈现马氏体预相变的现象,经过适当的变形处理,因瓦合金可同时展现艾林瓦效应,其与马氏体预相变密切相关。基于此,我们猜测因瓦效应的机制也与马氏体预相变行为相关,通过纳米晶抑制马氏体相变,进而拓宽预转变温度范围,从而获得低膨胀特性。我们设计了三种成分的FeNiCo合金,通过表面机械研磨（SMGT）方法对FeNiCo合金实施处理,制备得到纳米晶FeNiCo合金。利用XRD、TEM、电阻及热膨胀等实验方法,研究SMGT处理对FeNiCo合金微观组织与热膨胀性能的影响;研究热处理对纳米晶FeNiCo合金微观组织与热膨胀性能的影响,结果如下:利用表面机械研磨方法,获得纳米晶Fe65Ni31Co4合金、Fe68Ni29Co3合金和Fe70Ni29Co1合金,其平均晶粒尺寸分别为为32nm、74nm、132nm。Fe65Ni31Co4合金和Fe70Ni29Co1合金经研磨处理后由单一的γ相组成,而Fe68Ni29Co3合金在研磨过程中部分发生了马氏体相变,纳米晶合金由γ相和α相组成。纳米晶Fe65Ni31Co4合金和纳米晶Fe70Ni29Co1合金随着温度的降低,呈现因瓦效应,热膨胀系数分别为α（-150℃～25℃）=1.7×10～（-6）/℃和α（-150℃～25℃）=3.7×10～（-6）/℃,而混相的纳米晶Fe68Ni29Co3合金热膨胀系数较大,其值α（-150℃～25℃）=7.9×10～（-6）/℃。纳米晶Fe65Ni31Co4合金在350℃退火5min时,晶粒尺寸为60nm,10min时晶粒尺寸为95nm,30min时晶粒尺寸为101nm。退火处理后的纳米晶FeNiCo合金热膨胀系数变化较小,纳米晶Fe70Ni29Co1合金经200℃10h时效处理后,热膨胀系数α（-150℃～25℃）=2.1×10～（-6）/℃。
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