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Fe-Ni金属基磁致伸缩材料被广泛用于石油、化工原料储存、工业流程、生化、医药、食品饮料、罐区管理和加油站地下库存等各种液罐的液位工业计量、精密流量控制和深海核潜艇中的阀门及水密门的密封安全控制等。目前国内制备的Fe-Ni磁致伸缩合金存在塑韧性配合较差、磁致伸缩性能不好、信号稳定性差等缺点。为此,本文通过添加不同合金元素、不同加工技术来制备具有较大磁致伸缩性能的Fe-Ni金属基磁致伸缩合金,采用SEM、XRD、EDS、VSM及拉伸试验等手段来系统研究吸铸、锻造及热处理对合金组织、物相、力学性能、物理性能及磁致伸缩性能的影响。以纯度为99%的Fe、Ni、Cr、Co、Ti、Si、Al粉体为原料,按不同的成分比例混合,在真空度为2.5×10-3 Pa氩气保护下进行熔炼吸铸得到直径为3 mm的合金铸棒。研究发现,合金成分对Fe-Ni合金物相无影响,均为面心立方结构的Fe0.64Ni0.34固溶体相,通过性能比较可知成分为Fe46Ni43Cr6Ti3SiAl的合金在铸态下性能最好(HV=217 HV0.5/10,σb=477MPa,δ=9.7%,ρ=0.52μΩ·m,Hc=1818 A/m,Bs=804 mT,λs=20.0 ppm)。在始锻温度1150℃、终锻温度200℃下,对铸棒进行反复锻打,得到直径为1.2 mm的合金细棒。研究发现,热锻没有改变合金物相,改变了合金晶粒形状和尺寸,使合金性能有所提高,其中Fe46Ni43Cr6Ti3SiAl合金的性能最优(HV=278 HV0.5/10,σb=821 MPa,δ=2.10%,ρ=0.69μΩ·m,λs=26.1 ppm)。在550℃、保温2 h下对细棒进行真空热处理,研究发现,热处理同样没有改变合金的物相结构,消除了内应力,使晶粒细化,合金性能进一步提高,Fe46Ni43Cr6Ti3SiAl合金的性能最佳(HV=356 HV0.5/10,σb=871 MPa,δ=8.84%,ρ=0.59μΩ·m,λs=30.8 ppm)。本实验制备具有面心立方结构的Fe0.64Ni0.34固溶体相的Fe-Ni磁致伸缩合金具有高的饱和磁致伸缩系数(30.8 ppm),矫顽力(1940 A/m)较高,力学性能(σb=871 MPa)与进口合金的力学性能(σb>930 MPa)相比还存在一些差距,电阻率很小,导电性好。所以通过改变合金成分或改进制备工艺,进一步研究合金化元素添加及制备工艺对合金磁性能及力学性能的影响作用,制备出符合实际应用要求的Fe-Ni磁致伸缩合金材料。