電磁懸浮熔煉Tb-Dy-Fe和Fe-Ga磁致伸縮材料.pdf

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文電磁懸浮熔煉TbDyFe和FeGa磁致伸縮材料姓名：馬偉增申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：李建國20040101定的。在存在直流穩(wěn)定磁場的固態(tài)球懸浮情況下，存在一個無量綱角頻率下限歷川和上限瓦：。當(dāng)歷石∞，球形懸浮試樣對于旋轉(zhuǎn)干擾是穩(wěn)定的；當(dāng)瓦，五歷啦，球形懸浮試樣對于旋轉(zhuǎn)干擾是不穩(wěn)定的。增大直流磁場可以增大歷叫，減小況：，即可以提高懸浮穩(wěn)定性。當(dāng)直流磁場場強(qiáng)B。，達(dá)到某一臨喬值B扎，球形懸浮試樣在

2、任意五情況下，總是穩(wěn)定的。直流磁場可以減小熔體動力學(xué)失穩(wěn)和熔體飛濺的趨勢，從而提高液態(tài)金屬試樣懸浮的穩(wěn)定性。在理論研究結(jié)果指導(dǎo)下，實現(xiàn)了TbDy—Fe合金的固態(tài)和液態(tài)懸浮。利用真空電磁懸浮熔煉方法實現(xiàn)Tbo27Dyo73Fe。90合金的過冷，獲得了60K的過冷度。在過冷合金熔體凝固過程中，只有一次再輝發(fā)生。這一現(xiàn)象可以由包晶RYe：相代替RFe。相直接從過冷熔體中析出，包晶反應(yīng)被抑制解釋。根據(jù)平衡相圖以及RYe2相和RFe3相的晶體結(jié)構(gòu)

3、特點，利用古典形核理論和瞬態(tài)形核理論，解釋了具有多四面體MgCu2結(jié)構(gòu)的Laves相金屬間化合物RFe2從過冷熔體中優(yōu)先于PuNi3結(jié)構(gòu)的RFe3相形核。這導(dǎo)致了在超過某一臨界過冷度時，RFe2相取代RFe3相優(yōu)先析出。RFe2相多四面體的結(jié)構(gòu)特點決定了該相只能獲得很低的過冷度。考慮到RYe2相和RFe，相的平衡析出溫度差異不大，該合金難以獲得大過冷。利用試樣懸浮于熔融玻璃凈化劑中的電磁懸浮熔煉技術(shù)，使Fe20at％Ga合金獲得最大33

4、7K過冷度。在整個過冷區(qū)間，凝固組織都是粒狀等軸晶。過冷度小于221K時，晶粒尺寸隨過冷度增大而下降，粒度分布較為均勻；過冷度在230K至315K區(qū)間，小等軸晶和異常大等軸晶并存；過冷度大于330K時，全部大晶粒化。過冷度小于221K時，合金發(fā)生正常的晶粒長大，粒度隨過冷度增大而減?。贿^冷度在230K至315K區(qū)間，合金發(fā)生部分再結(jié)晶，再結(jié)晶分?jǐn)?shù)隨著過冷度增大而上升，大晶粒面積分?jǐn)?shù)隨過冷度增加而增大；過冷度大于330K，發(fā)生完全再結(jié)晶，