[发明专利]一种Fe-Ga基磁致伸缩丝及其制备方法

权利要求书

1.一种制备Fe-Ga基磁致伸缩丝的方法，其特征在于，其中使用的原料成分为：(Fe_1-x-yGa_xM_y)_1-z(NC)_z，M选自除Fe以外的所有过渡族元素及B、Be，Al、In、Ge、Sn、Sb、Bi、Pb、S、Se中的一种或多种，N为Nb、Ti、Si、Zr、Mo，其中x＝0.10～0.30，y＝0.00～0.05，z＝0.00～0.02，余量为Fe，所述方法包括以下步骤：

(1)按照所述原料成分配料并加入Ga烧损量，将该配料进行冶炼，并浇注成合金锭；

(2)将Fe-Ga基合金锭在Ar气环境中、850～1000℃的温度下保温2～5小时、而后炉冷至200℃～400℃、再空冷至室温，由此进行软化处理；

(3)选取软化处理后的Fe-Ga基合金锭，按模具出口尺寸和挤压比切出坯料，为保证挤压前坯料和模具大致密合，根据模具出口尺寸锥出端头；

(4)将车锥过的Fe-Ga基合金锭坯料浸入磷化溶液，在70～90℃的温度下处理10～30分钟；

(5)将润滑剂涂在磷化处理后的Fe-Ga基合金锭坯料表面上；

(6)采用静液挤压设备对完成步骤(5)的Fe-Ga基合金锭坯料进行挤压；

(7)将静液挤压制备出的Fe-Ga基合金丝在800℃～1000℃的温度下保温0.5～1小时、而后炉冷至500℃～700℃并保温1～3小时、再水淬冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述磷化溶液是ZnO、H₃PO₄以及H₂O的混合物。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述磷化溶液的配方是每10g的ZnO加入24g的H₃PO₄以及1L的H₂O。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述润滑剂是适用于冷静液挤压的蓖麻油与石墨的混合物、或适用于温静液挤压的汽缸润滑油与石墨的混合物。 

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述蓖麻油与石墨混合物中蓖麻油与石墨的重量比为2～6∶1，所述汽缸润滑油与石墨的混合物中汽缸润滑油与石墨的重量比为3～6∶1。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所使用的模具是锥头模具，在步骤(3)中切出的坯料直径为30～50mm、端头锥出锥角为30～50°的圆锥面。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在步骤(1)中所加入的Ga烧损量为1at％～5at％。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法获得的Fe-Ga基磁致伸缩丝。

9.根据权利要求8所述的Fe-Ga基磁致伸缩丝，其特征在于：所述磁致伸缩丝具有<100>择优取向，在150～300Oe的磁场下，磁致伸缩性能达100～200×10^-6。