一种提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法

本发明涉及磁性材料、激光增材制造，特别是涉及一种提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法。

背景技术：

1、自19世纪40年代焦耳首次发现磁致伸缩效应以来，磁致伸缩材料得到了广泛的应用和深入的研究。到目前为止，磁致伸缩材料在现代工业应用中发挥着越来越重要的作用，例如应力传感器、致动器和换能器等。fe-ga合金具有磁致伸缩系数大、力学性能好、成本低、居里温度高、热稳定性好、磁导率高等优良的综合性能。

2、增材制造技术适合于具有复杂结构、内腔结构等特征新产品的快速研发，可以实现部件的一体化设计及增材制造成形，节省了大量的制造周期和成本，激光增材制造技术是目前最受欢迎的金属增材制造技术之一。目前现有技术中激光增材制造铁镓合金的磁致伸缩性能仍有待进一步提高。

技术实现思路

1、基于上述内容，本发明提供一种提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明技术方案之一，一种提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法，对增材制造铁镓合金进行直接时效处理。

4、进一步地，所述增材制造铁镓合金为fe1-xgax，x表示ga原子百分比，x＝15-30at.％。

5、进一步地，所述直接时效处理的温度为250℃-400℃。

6、进一步地，所述直接时效处理的时间为0.5-24小时。

7、进一步地，所述时效处理在真空条件或者惰性气体保护下进行。

8、进一步地，所述直接时效处理后还包括冷却的步骤。

9、进一步地，所述冷却的方式为空气、水、冰水、液氮中冷却的任意一种。

10、进一步地，所述增材制造铁镓合金在增材制造过程中，激光扫描后在同层内进行二次重熔。

11、本发明技术方案之二，一种利用上述的方法制备得到的铁镓合金在应力传感器、致动器或者换能器中的应用。

12、本发明公开了以下技术效果：

13、本发明利用激光增材制造合金材料的内部组织的特殊性，通过对激光增材制造的fe-ga合金进行直接时效，调控纳米析出相以提高fe-ga合金的磁致伸缩性能；利用本发明方法处理后得到的fe-ga(多晶)合金材料相比未进行直接时效处理的磁致伸缩性能提升1-3倍。

技术特征：

1.一种提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法，其特征在于，对增材制造铁镓合金进行直接时效处理。

2.根据权利要求1所述的提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法，其特征在于，所述增材制造铁镓合金为fe1-xgax，x表示ga原子百分比，x＝15-30at.％。

3.根据权利要求1所述的提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法，其特征在于，所述直接时效处理的温度为250℃-400℃。

4.根据权利要求1所述的提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法，其特征在于，所述直接时效处理的时间为0.5-24小时。

5.根据权利要求1所述的提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法，其特征在于，所述时效处理在真空条件或者惰性气体保护下进行。

6.根据权利要求1所述的提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法，其特征在于，所述直接时效处理后还包括冷却的步骤。

7.根据权利要求6所述的提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法，其特征在于，所述冷却的方式为空气、水、冰水、液氮中冷却的任意一种。

8.根据权利要求1所述的提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法，其特征在于，所述增材制造铁镓合金在增材制造过程中，激光扫描后在同层内进行二次重熔。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的铁镓合金在应力传感器、致动器或者换能器中的应用。

技术总结本发明涉及磁性材料、激光增材制造技术领域，特别是涉及一种提高激光增材制造铁镓合金磁致伸缩性能的方法。该热处理工艺包括对增材制造铁镓合金进行直接时效处理。本发明利用激光增材制造合金材料的内部组织的特殊性，通过对激光增材制造的Fe‑Ga合金进行直接时效，调控纳米析出相以提高Fe‑Ga合金的磁致伸缩性能；利用本发明方法处理后得到的Fe‑Ga(多晶)合金材料相比未进行直接时效处理的磁致伸缩性能提升1‑3倍。技术研发人员：胡勇,杨小康,丁雨田,贾慧斌,张旭,马好放,王泽,张文格受保护的技术使用者：兰州理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11