[发明专利]提高NiCoMnSn磁性形状记忆合金薄带性能的热处理方法

说明书

提高NiCoMnSn磁性形状记忆合金薄带性能的热处理方法，本发明公开了一种提高NiCoMnSn磁性形状记忆合金薄带性能的热处理方法，对NiCoMnSn磁性形状记忆合金薄带采用熔体快淬技术在真空下制备合金薄带后进行热处理，然后冷却即可。本发明提高NiCoMnSn磁性形状记忆合金薄带组织性能的热处理方法，使NiCoMnSn合金薄带具有良好的组织性能及磁性能，且性能表现出稳定性。操作方法简单易行，节省时间，提高加工效率。

技术领域

本发明属于合金薄带加工技术领域，涉及一种提高NiCoMnSn磁性形状记忆合金薄带性能的热处理方法。

背景技术

一般意义上的形状记忆合金（SMA）是一种受温度控制的具有形状记忆功能的合金，其在外力作用下产生的形变在随后加热至逆相变温度以上时可以自发恢复。铁磁性形状记忆合金（FSMA）是上个世纪90年代发展起来的一类新型形状记忆合金，其特征是同时具有热弹性马氏体转变和铁磁性转变，因此其形变可以由磁场控制。铁磁性形状记忆合金除了具有传统温控形状记忆合金的一般特点外，还兼具压电材料和磁致伸缩材料快的响应频率以及温控形状记忆合金大输出应力和高可逆输出应变的优点。

2004年，日本东北大学Sutou等人发现当温度降低时，Ni-Mn-Sn合金发生从高温奥氏体相到低温马氏体相的结构转变，并且磁化强度和电阻也发生了突变。由于结构和磁性之间的相互关系，磁场也可以驱动马氏体相变，从而发现了磁场诱发马氏体相变的现象。为了提高Ni-Mn-Sn合金的马氏体相变温度、居里温度和取得大的磁致应变，一些学者提出了在Ni-Mn-Sn的基础上添加第四种元素Co来代替Ni、Mn、Sn三种元素中的一种来尝试调整该合金的相变和磁性特征，以获得性能更好的铁磁性形状记忆合金。R. Kainuma等还研究了多晶Ni₄₃Co₇Mn₃₉Sn₁₁合金在310K时的磁场诱发恢复应变，发现在磁场约为2T时恢复应变开始增加，之后随着磁场的增加继续变大。此外，在磁场的去除过程中发现了约0.3%的自发长度变化，并且可逆的，即确定了该合金具有磁场诱发的双向形状记忆效应。

Ni-Mn-Sn系列合金由于磁场能够作为驱动力直接诱发马氏体逆转变，开辟了记忆合金的一个新方向，其不仅在相变过程中能够产生比Ni-Mn-Ga合金大几十倍的输出应力，较小的磁场就能作为相变驱动力诱发马氏体逆转变，而且具有较高的马氏体转变温度，应用性能良好。因此，Ni-Mn-Sn系列合金在学术上和应用领域中均具有非常重要的价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高NiCoMnSn磁性形状记忆合金薄带性能的热处理方法，解决了现有技术中存在的问题。

本发明所采用的技术方案是，提高NiCoMnSn磁性形状记忆合金薄带性能的在热处理方法，NiCoMnSn磁性形状记忆合金在采用熔体快淬技术在真空下制备合金薄带后进行热处理，然后冷却即可。

本发明的特点在于

利用电弧熔炼和熔体快淬技术制备了名义成分为原子比Ni_50-xCo_xMn₄₁Sn₉（x=7,10,12）的合金薄带，并对其进行了不同工艺的热处理。

Ni_50-xCo_xMn₄₁Sn₉（x=7,10,12）的磁性形状记忆合金薄带在400℃、500℃、600℃、700℃、800℃保温1h后淬火处理。

Ni₄₀Co₁₀Mn₄₁Sn₉（at.%）磁性形状记忆合金薄带在800℃保温8h后淬火热处理。