【摘 要】
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磁致伸缩材料是攸关国民经济和国家安全的关键新型磁功能材料。Fe-Ga合金（Galfenol）是迄今为止已知唯一兼具大磁致伸缩系数与优良机械性能的新型磁致伸缩材料。Fe-Ga合金磁伸性能呈显著各向异性,方向磁致伸缩系数最大。由于Fe-Ga合金单晶制备成本高和高频条件下使用易产生严重涡流损耗,故需开发高效率、低成本制备薄片状强η（//RD）织构的Fe-Ga多晶合金的方法。采用轧制法
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磁致伸缩材料是攸关国民经济和国家安全的关键新型磁功能材料。Fe-Ga合金（Galfenol）是迄今为止已知唯一兼具大磁致伸缩系数与优良机械性能的新型磁致伸缩材料。Fe-Ga合金磁伸性能呈显著各向异性,<100>方向磁致伸缩系数最大。由于Fe-Ga合金单晶制备成本高和高频条件下使用易产生严重涡流损耗,故需开发高效率、低成本制备薄片状强η（<100>//RD）织构的Fe-Ga多晶合金的方法。采用轧制法是获得Fe-Ga多晶薄带最可行的方式。轧制法制备磁致伸缩系数优异的Fe-Ga合金薄带的关键核心技术之一是二次再结晶织构控制。二次再结晶控制的关键在于实现组织、织构以及抑制剂的协调搭配。目前以NbC为抑制剂的Fe-Ga合金二次再结晶控制技术缺乏对织构演变规律的研究,以及抑制剂（强度和消退速率）与Goss（{110}<001>）二次再结晶不匹配,利用表面偏析进行表面能诱导和补充抑制作用,须要1200℃高温处理消除较多残余晶粒,其工艺复杂,高温Ga挥发严重,不利于磁伸性能,难以工业化。因此急需开发一种更稳定高效的制备具有锋锐Goss二次再结晶的织构的大磁滞伸缩系数Fe-Ga合金薄带的方法。本研究以NbC作为固有抑制剂,采用二次冷轧法,利用传统热轧、冷轧和退火工艺成功制备了具有强Goss（{110}<001>）织构特征的Fe-Ga合金薄带,并利用X射线衍射和背散射电子衍射（EBSD）技术研究了 NbC对组织与织构的影响规律。主要研究结果如下:（1）Fe-Ga-NbC合金热轧板亚表层以{110}<001>织构为主导;一次冷轧和二次冷轧后的亚表层主要由较强的峰值为{111}<112>的γ纤维织构（<111>//ND）和较弱的{001}<210>～<010>的λ纤维织构（<001>//ND）组成,通体形成较强的剪切带;初次再结晶织构主要由较强的以峰值为Goss的η纤维织构（<001>//RD）和较弱的γ纤维织构（<111>//ND）组成;（2）Fe-Ga合金二次再结晶机制属于高能晶界理论;（3）随着NbC含量增加初次再结晶组织更加细小均匀,高温退火过程基体晶粒和表层晶粒得到有效抑制从而实现完善的二次再结晶,通过调整NbC含量,实现了抑制力和二次再结晶相匹配,消除了表面能的依赖;（4）随冷轧压下率增加,二次再结晶取向度和磁伸降低,都可实现完善二次再结晶,为进一步调整形变微结构优化二次再结晶提供理论基础;（5）通过热轧控制NbC析出,调控抑制剂强度,实现抑制力强度和消退速率与二次晶核选择萌生和长大温区的晶界扩散速率相匹配,从优化抑制剂和晶界匹配的角度低温制备了完善二次再结晶Goss织构的Fe-Ga合金薄带,磁致伸缩系数达到265 ppm;为优化二次再结晶织构,探索制备锋锐Goss织构的Fe-Ga合金薄带指明可行途径。
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