[發明專利]一種高強、高塑性Ni50Mn34In11Co5磁記憶合金的制備方法

有效

• 申請號: 201711358227.3
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN108085523B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 董桂馥;張倩倩;陳建國
• 申請（專利權）人: 大連大學
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;B22F3/115;B22F1/00
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 胡景波

本分案申請涉及一種高強、高塑性Ni₅₀Mn₃₄In₁₁Co₅磁記憶合金的制備方法。按照原子百分比取料、混煉、成型、脫脂、燒結，即得到高強度高強、高塑性的Ni₅₀Mn₃₄In_16?xCo_x(x＝2，3，4，5)。本發明制備的磁性形狀記憶合金Ni₅₀Mn₃₄In_16?xCo_x(x＝2，3，4，5)具有韌性好、強度大、組織細小等優點。為高溫高塑性形狀記憶合金的應用拓展了思路。

本申請為申請號為2017103065393、申請日為2017年5月4日、發明名稱為“一種高強、高塑性Ni₅₀Mn₃₄In_16-xCo_x磁記憶合金的制備方法”的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種高強、高塑性Ni₅₀Mn₃₄In_16-xCo_x磁記憶合金的制備方法。

背景技術

1996年，Ullakko等人首次在Ni₂MnGa單晶中獲得約0.2％的可逆應變，自此拉開了磁驅動記憶合金的研究序幕，現已成為形狀記憶合金領域的研究熱點。當前研究較廣泛的磁驅動記憶合金主要包括：Ni-Mn-Ga(Al)，Ni-Fe-Ga， Co-Ni-Ga(Al)以及新型的Ni-Mn-In(Sn,Sb)合金。Ni-Mn-Ga基合金是發現最早、也是目前研究最為廣泛的磁形狀記憶合金，其磁感生應變來源于外磁場作用下馬氏體孿晶變體重排產生的宏觀應變，具有此種變形機制的合金獲得大磁感生應變的關鍵是具有高的磁晶各向異性能和低的孿晶界移動臨界應力。目前在 Ni-Mn-Ga系列合金中，單晶最大可逆應變量達到10％，但由于變體重排所產生的輸出應力較小，僅為2MPa左右，難以滿足實際工程的應用要求。近期，新型磁驅動記憶合金系Ni-Mn-X(X＝In,Sn,Sb)引起各國研究者的注意。該系列 Heulser合金在偏離化學計量比時具有熱彈性馬氏體相變，在一定的成分范圍內或摻雜鐵磁元素Co后實現了真正意義上的磁場驅動相變，產生宏觀應變，該系列合金磁感生應變的本質是馬氏體相與母相具有較大的飽和磁化強度差，在外磁場作用下合金相變溫度顯著降低，在一定溫度范圍內施加外磁場則可使其發生馬氏體逆相變從而具有形狀記憶效應，并輸出較大的應力。但是Ni-Mn-In合金體系仍存在脆性大，磁場驅動相變的門檻值高，居里溫度低等缺陷，在一定程度上限制其實際應用。所以如何提高磁場生應變，降低磁場驅動門檻值，改善合金機械性能，獲得大的磁熵變和巨磁阻效應，已成為記憶合金應用和發展的主要研究方向。

細晶強化可以顯著改變合金相變溫度并改善其機械性能和物理性能。因此通過金屬注射成形和燒結工藝結合制備Ni₅₀Mn₃₄In₁₆磁記憶合金來改善合金力學性能并提高磁學性能的有效方法之一。

金屬注射成形(Metal Injection Molding，簡稱MIM)是一種從塑料注射成形行業中引伸出來的新型粉末冶金成形技術，眾所周知，塑料注射成形技術低廉的價格生產各種復雜形狀的制品，但塑料制品強度不高，為了改善其性能，可以在塑料中添加金屬或陶瓷粉末以得到強度較高、耐磨性好的制品。近年來，這一想法已發展演變為最大限度地提高固體粒子的含量并且在隨后的燒結過程中完全除去粘結劑并使成形坯致密化。

發明內容

為了解決現有Ni-Mn-In-Co系列形狀記憶合金脆性大，驅動磁場門檻值高的問題，本發明提供一種通過金屬注射成形和燒結工藝結合來制備 Ni₅₀Mn₃₄In_16-xCo_x(x＝2，3，4，5)磁記憶合金的方法。