[发明专利]利用旋转蘸取法快速制备Fe-Ga系大磁致伸缩金属纤维的方法

权利要求书

1.一种利用旋转蘸取法快速制备Fe-Ga系大磁致伸缩金属纤维的方法，其特征在于步骤如下：

1)熔炼吸铸：依据Fe₈₂Ga₁₈基础合金配比，进行微量合金元素掺杂，随后采用磁控钨极电弧熔炼装置熔配合金，首先在坩埚内熔炼纯钛以消除腔内残存氧，熔炼中利用电磁搅拌以保证合金成分均匀，并通过铜模吸铸法制备出母合金圆柱棒锭；

2)真空充气：将所获得的不同成分配比的Fe-Ga系合金棒锭放置入金属纤维制备装置的感应坩埚中，对设备腔体抽取真空，随后腔室内充入高纯Ar气，并保持气体压力；

3)稳定熔潭：开启辊轮烘烤预热装置，对其进行预热，其维持转速；随后利用全固态超音频感应加热电源加热坩埚上端部，增大加热功率直至Fe-Ga系合金顶端锭料熔化，并监测合金熔潭温度，稳定在1450-1500℃，进而形成稳定熔潭，此时Cu辊轮转速提高至2000r/min左右，完成旋转蘸取过程的前期工作；

4)旋转蘸取：协调控制辊轮转速和内部母合金锭料进给速率等工艺参数，连续Fe-Ga系母合金进给，当辊轮接触熔潭后利用高速转动的特性快速蘸取并甩出具有一定厚度的合金纤维，并在飞行过程中完成真空淬火和圆化成丝。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述掺杂是进行微量Al或稀土Pr或Y等合金元素掺杂。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述消除腔内残存氧是在坩埚内熔炼纯钛1.5-2.5min以消除腔内残存氧，所述母合金圆柱棒锭为直径8-12mm的母合金圆柱棒锭。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述感应坩埚为BN固定坩埚，所述设备腔体抽取的真空度至6×10^-3Pa，所述气体压力保持在50Pa左右。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述辊轮烘烤预热装置是进行5-10min预热，并转速维持在200r/min左右。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述增大加热功率至24kW左右。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述监测合金熔潭温度使用的是双比热红外测温仪。

8.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤三中Cu辊轮转速为2000r/min。

9.根据权利要求1所述方法，其特征在于所述母合金锭料进给速率为30-50μm/s。

10.根据权利要求1-9任一所述方法，其特征在于步骤四中所获得金属纤维直径在20μm-60μm内，长度在200-300mm内。