一种制备La–Fe–Si系复相共生定向棒材的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备La–Fe–Si系复相共生定向棒材的方法，其步骤：(1). 按比例配备镧、铁、硅原材料，采用中频感应熔炼方法熔炼La1+

【技术实现步骤摘要】
一种制备La–Fe–Si系复相共生定向棒材的方法
本专利技术涉及一种制备La–Fe–Si系复相共生定向棒材的方法，属磁制冷材料领域。
技术介绍
相比现有气体压缩制冷方式，室温磁制冷技术绿色高效，节能效果非常显著，受到越来越多的关注。现阶段室温磁制冷三大核心技术中，热交换系统和稀土永磁体的设计与加工制造技术相对较为成熟，瓶颈难题在于探寻制造超性能低成本的室温磁制冷材料。现有技术中的磁制冷材料的磁熵变峰值的温宽不高，制冷能力还不够理想，作为制冷材料时受温度的影响较大。La–Fe–Si系合金性价比最为优异，被认为是最具商业应用前景的室温磁制冷材料之一，但是，La–Fe–Si系合金本征脆性极大限制了其高效制造及服役应用，材料制备必须尽可能近终成形（薄板或者棒材）且具有一定力学性能，制备出多相共存、La(Fe,Si)13相高度取向的复相共生定向棒材是提升其力学与磁学综合性能的有效途径之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制备La–Fe–Si系复相共生定向棒材的方法，该方法制备的棒材具有优良的的制冷和力学性能。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种制备La–Fe–Si系复相共生定向棒材的方法，其特征在于，具有以下过程和步骤：(1).按照La1+xFe13-ySiy其中0≤x≤1，1≤y≤1.6的比例配备120g～150g的镧、铁、硅原材料，采用常规中频感应熔炼方法熔炼La1+xFe13-ySiy母合金其中0≤x≤1，1≤y≤1.6熔炼后在原位浇注成直径为8mm～10mm，高为100mm～120mm的母合金多晶棒材；(2).采用区域熔炼定向凝固方法对上述步骤(1)得到的La1+xFe13-ySiy母合金多晶棒材进行区域重熔，晶体生长过程中，腔体内压力为8～10bar，保护气体为99.99%纯度的氩气，区域熔炼温度为1853～1893K，熔区高度为10～15mm，提拉速度为10～200μm/s；(3).将步骤(2)重熔后的复相共生定向棒材放在真空热处理炉中，于1373～1473K温度区间进行1小时等温水淬处理，制得La–Fe–Si系复相共生定向棒材。与现有技术相比，本专利技术具有如下突出的优点：本专利技术方法制备La–Fe–Si复相共生定向棒材操作简单，可重复性强，所需后期高温热处理时间较短。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1一种制备La–Fe–Si系复相共生定向棒材的方法，其步骤如下：(1).按照La1Fe11.6Si1.4的比例配备150g的镧、铁、硅原材料，采用常规中频感应熔炼方法熔炼La1Fe11.6Si1.4，熔炼后在原位浇注成直径为10mm，高为120mm；(2).采用区域熔炼定向凝固方法对上述步骤(1)得到的La1Fe11.6Si1.4母合金多晶棒材进行区域重熔，晶体生长过程中，腔体内压力为8bar，保护气体为99.99%静态高纯氩气，区域熔炼温度为1853K，熔区高度为10mm，提拉速度为10μm/s；(3).将步骤(2)重熔后的La1Fe11.6Si1.4复相共生定向棒材放在真空热处理炉中，于1373K进行1小时等温水淬处理，制得La1Fe11.6Si1.4系复相共生定向棒材。实施例2(1).按照La1.6Fe11.8Si1.2的比例配备150g的镧、铁、硅原材料，采用常规中频感应熔炼方法熔炼La1.6Fe11.8Si1.2，熔炼后在原位浇注成直径为8mm，高为100mm；(2).采用区域熔炼定向凝固方法对上述步骤(1)得到的La1.6Fe11.8Si1.2母合金多晶棒材进行区域重熔，晶体生长过程中，腔体内压力为10bar，保护气体为99.99%静态高纯氩气，区域熔炼温度为1873K，熔区高度为12mm，提拉速度为90μm/s；(3).将步骤(2)重熔后的La1.6Fe11.8Si1.2复相共生定向棒材放在真空热处理炉中，于1423K进行1小时等温水淬处理，制得La1.6Fe11.8Si1.2系复相共生定向棒材。实施例3(1).按照La2Fe11.4Si1.6的比例配备150g的镧、铁、硅原材料，采用常规中频感应熔炼方法熔炼La2Fe11.4Si1.6，熔炼后在原位浇注成直径为10mm，高为120mm；(2).采用区域熔炼定向凝固方法对上述步骤(1)得到的La2Fe11.4Si1.6母合金多晶棒材进行区域重熔，晶体生长过程中，腔体内压力为10bar，保护气体为99.99%静态高纯氩气，区域熔炼温度为1893K，熔区高度为10mm，提拉速度为200μm/s；(3).将步骤(2)重熔后的La2Fe11.4Si1.6复相共生定向棒材放在真空热处理炉中，于1473K进行1小时等温水淬处理，制得La2Fe11.4Si1.6系复相共生定向棒材。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备La–Fe–Si系复相共生定向棒材的方法，其特征在于，该方法具有以下步骤：(1).按照La1+

【技术特征摘要】
1.一种制备La–Fe–Si系复相共生定向棒材的方法，其特征在于，该方法具有以下步骤：(1).按照La1+xFe13-ySiy其中0≤x≤1，1≤y≤1.6的比例配备120g～150g的镧、铁、硅原材料，采用常规中频感应熔炼方法熔炼La1+xFe13-ySiy母合金其中0≤x≤1，1≤y≤1.6熔炼后在原位浇注成直径为8mm～10mm，高为100mm～120mm的母合金多晶棒材；(2).采用区域熔炼定向凝固...

【专利技术属性】
技术研发人员：方跃，徐智帅，郑红星，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31