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专利号: 201710403233X
申请人: 江西理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种在MnCoGe基合金中实现磁场诱导的变磁性马氏体相变的方法,其特征在于,通过调节MnCoGe基合金中Co/Mn的比例,设计合金成分,增大合金的价电子浓度e/a,增加Mn原子磁矩的不稳定性,从而提高磁结构相变对磁场的敏感程度,获得磁场诱导的变磁性马氏体相变。

2.根据权利要求1所述的在MnCoGe基合金中实现磁场诱导的变磁性马氏体相变的方法,其特征在于,所述合金的化学通式为Mn1-xCo1+xGe(1),其中,0.01≤x≤0.11;或

所述合金的化学通式为Mn1-yAyCoGe(2),其中,0.02≤y≤0.12,且A选自Fe、Ni、Cu、Cr、V、Sn、Al、Ga、B、In中任意一种金属元素;或所述合金的化学通式为MnaDbCo1+yGe(3),其中a+b=1-y,0.02≤y≤0.12,且D选自Fe、Ni、Cu、Cr、V、Sn、Al、Ga、B、In中任意一种金属元素;或所述合金的化学通式为Mn1-y CocEdGe(4),其中c+d=1+y,0.02≤y≤0.12,且E选自Fe、Ni、Cu、Cr、V、Sn、Al、Ga、B、In中任意一种金属元素;或所述合金的化学通式为Mn1-yCo1+yGeeFf(5),其中e+f=1,0.02≤y≤0.12,且F选自Fe、Ni、Cu、Cr、V、Sn、Al、Ga、B、In中的任意一种金属元素;

上述通式(3)-(5)中,b、d、f小于或等于0.1。

3.根据权利要求2所述的在MnCoGe基合金中实现磁场诱导的变磁性马氏体相变的方法,其特征在于,所述具有磁场诱导的变磁性马氏体相变的合金的制备过程具体为:S1:按照化学通式进行配料,将配好的原料放入水冷式铜坩埚电弧炉中,真空度抽至10-3Pa以下,充入0.8~1个大气压的纯度为99.999%的氩气,进行电弧熔炼,重复熔炼4~5次,得到MnCoGe基合金铸锭;

S2:将部分MnCoGe基合金铸锭装入内径10-11mm的石英管中,然后将石英管放入快淬炉腔中,炉腔内抽真空至10-4Pa,通入氩气,通过高频感应加热将铸锭熔化成液态,然后通过石英管底部的小孔喷到高速旋转的铜辊上,铜辊的转速为10~40m/s,得到快淬条带样品;

S3:将剩余部分的合金铸锭和所述快淬条条带样品放入一端封闭的内径10mm石英管中,真空度抽至4Pa以下,充入0.3~0.5个大气压的氩气用来洗气,重复3-5次,最后一次洗气后将真空度抽至3Pa以下,然后用乙炔焰迅速将拉长的石英管烧断,将样品封入抽真空后的石英管中;然后将封好的样品放入高温炉中进行退火热处理,退火温度为600~1000℃,时间0~120h,然后取出迅速放入冷水中淬火,获得具有磁场诱导的变磁性马氏体相变的MnCoGe基合金。

4.根据权利要求3所述的在MnCoGe基合金中实现磁场诱导的变磁性马氏体相变的方法,其特征在于,各金属的单质纯度均超过99.99%。

5.根据权利要求3所述的在MnCoGe基合金中实现磁场诱导的变磁性马氏体相变的方法,其特征在于,S1中,电弧熔炼的步骤具体如下:首先从Co开始,使得Co融化后包覆住易挥发的Mn以及容易迸溅的Ge,第一次熔炼时,用

20~30A电流将金属熔化,看到坩埚内金属液流动即可,将第一次熔炼的样品翻面,加大电流至35~40A再熔炼4~5次,即可得到均匀的MnCoGe基合金铸锭样品。

6.根据权利要求3所述的在MnCoGe基合金中实现磁场诱导的变磁性马氏体相变的方法,其特征在于,S3中,退火温度设定在600-850℃,时间10min-120h。