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本文利用熔体快淬技术制备了名义成分为原子比Ni50-xCoxMn41Sn9(x=7,10,12)的铁磁性形状记忆合金薄带。采用金相显微镜、SEM、XRD、TEM、DSC和VSM磁性测试等方法,系统地研究了三种不同成分NiCoMnSn薄带的显微组织、马氏体相变行为及磁性能。 研究结果表明:采用熔体快淬技术制备的三种合金薄带的厚度均在15μm到35μm之间,薄带的实际成分与名义成分相符,没有观察到第二相。而Ni40Co10Mn41Sn9和Ni38Co12Mn41Sn9块体合金中有第二相析出,说明熔体快淬能够有效抑制合金中第二相的生成。 表面SEM观察发现薄带主要由大小不一的微小等轴晶组成,仅有少量柱状晶,晶粒的平均尺寸约为10~12μm。各薄带在室温下均能观察到明显的板条状马氏体组织。随着热处理温度的升高和保温时间的延长,薄带的晶粒转变为粗大的等轴晶。经高温热处理后,Ni40Co10Mn41Sn9和Ni38Co12Mn41Sn9薄带将重新析出第二相,且第二相中Co的含量远高于基体,而Ni43Co7Mn41Sn9薄带仍未发现第二相析出。 断口SEM观察发现薄带内部主要为柱状晶,其的长轴有垂直于薄带平面分布的趋势,呈现明显的择优取向。随着Co含量的升高,薄带的断裂方式由沿晶断裂转变为沿晶和穿晶混合断裂。 XRD和TEM分析表明室温下薄带的马氏体相为正交结构,马氏体变体呈带状,变体之间的界面比较清晰,呈直线型,各变体间呈孪晶关系,变体内部分布着很多相互平行的马氏体条。Ni40Co10Mn41Sn9和Ni38Co12Mn41Sn9薄带中还观察到一些周期性亚结构。 DSC分析发现三种薄带均呈现典型的热弹性马氏体相变过程,其中Ni38Co7Mn41Sn9和Ni38Co12Mn41Sn9薄带在冷却和加热过程中只发生一步马氏体相变和逆相变,而Ni40Co10Mn41Sn9薄带在冷却和加热过程中则分别发生两步马氏体相变和两步逆相变。三种薄带的马氏体相变开始温度(Ms)分别为200℃、119℃和50℃,与相应的块体合金相比均大幅降低。热处理对马氏体相变温度的影响如下:对于Ni38Co7Mn41Sn9薄带,400℃热处理即导致相变温度下降,但继续升高温度相变温度不再变化;热处理对Ni38Co12Mn41Sn9薄带的相变温度几乎没有影响;对于Ni40Co10Mn41Sn9薄带,热处理导致第一步相变温度下降,而对第二步相变没有影响。随着Co含量的升高,由于价电子浓度的下降,薄带的Ms点降低。 磁性能测试发现当磁场方向平行于薄带平面时,磁性较强,当磁场方向垂直于薄带平面时,磁性较弱。随着Co含量的升高,薄带的磁性增强。