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利用区熔定向凝固设备制备了Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金,研究不同定向凝固生长速度下Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金轴向择优取向、晶体的生长方式、结晶形貌及磁致伸缩性能的变化规律以及它们之间的关系;系统研究了添加元素后的Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xMx(x=0.03、0.06、0.09;M=Nb、Zr、Ti)合金的晶体结构、微观组织和磁致伸缩性能。结果表明:随着定向凝固生长速度V从低速10μm/s逐步增大到380μm/s的过程中,Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金的轴向择优取向从<110>方向转变为<311>及<110><211><533>多种混合轴向取向,之后又转变为原来的<110>方向,当V≥350μm/s后,轴向择优取向变得不明显。在整个过程中出现了两个不稳定过渡阶段,即180μm/s<V<250μm/s和270μm/s<V<350μm/s。在不同的生长速度范围内晶体的生长方式逐渐由小平面生长向非小平面生长过渡,而结晶形貌依次为平面晶、胞状晶、胞枝晶和树枝晶。定向凝固Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金的磁致伸缩性能由晶体轴向择优取向及晶体形貌决定,在50-180μm/s的速度范围内,合金胞状晶组织和<110>轴向取向使得磁致伸缩达到最大(平均λ值可达1150ppm);以无侧向分枝的树枝晶、轴向取向为<110>方向生长的合金(250μm/s≤V≤270μm/s)磁致伸缩也较大(平均λ值为1100ppm);在180-250μm/s的过渡阶段,磁致伸缩性能有所下降(平均λ值为1000ppm);当生长速度过小(V≤30μm/s)或过大(V>270μm/s)时,磁致伸缩性能都将降低。添加元素后的Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xMx(x=0.03、0.06、0.09;M=Nb、Zr、Ti)合金基体相仍为MgCu2(C15型)立方laves相结构,Zr、Ti元素添加后取代了Tb-Dy-Fe合金中比其本身半径大的稀土原子Tb、Dy而使晶格常数减小,但添加Nb后并没有取代稀土原子Tb、Dy和Fe原子。Nb、Zr、Ti元素的添加都不同程度地抑制了RFe3有害相的生成,添加量x对磁致伸缩的影响很大。当x=0.03时,元素的添加使得磁致伸缩性能较Tb0.3Dy0.7Fe1.95母合金提高最大,但当x=0.09时,由于顺磁相NbFe2、TiFe2,富Zr、富Re相的析出对磁致伸缩不利,但相对于Tb0.3Dy0.7Fe1.95母合金都有少量提高。