熱處理對Mn-Cu合金阻尼性能的影響及阻尼材料疊層結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、本文采用真空感應(yīng)熔煉技術(shù)制備了Mn-48.1Cu-1.55Al(wt％)阻尼合金。利用鑲鑄法制備了Mn-Cu和Fe-Cr-Mo兩種阻尼合金的疊層結(jié)構(gòu)。通過X射線衍射技術(shù)(XRD)，光學(xué)顯微鏡，掃描電鏡，到扭擺等研究了固溶冷卻速度，時效時間對鑄態(tài)Mn-Cu合金阻尼性能的影響;并探究了環(huán)境溫度對Mn-Cu合金阻尼性能的影響。以界面剪切強度、抗拉強度考察了疊層結(jié)構(gòu)界面結(jié)合性能;并分析磁場、非磁場和不同環(huán)境溫度條件下，疊層結(jié)構(gòu)的阻尼性能。

2、>　　Mn-Cu合金經(jīng)850℃0.5h固溶處理后以不同速度冷卻，并經(jīng)不同溫度時效處理，發(fā)現(xiàn)慢冷對合金的阻尼性能有利;固溶后再時效可大幅度提高水冷態(tài)Mn-Cu合金的阻尼性能，大約為時效前的19.53倍，這是由于過飽和程度越高越有利于調(diào)幅分解的進(jìn)行;測試不同溫度時效后試樣的維氏硬度，并結(jié)合阻尼性能，確定了亞穩(wěn)互溶區(qū)內(nèi)Mn-Cu合金發(fā)生調(diào)幅分解的最佳溫度為430℃。
　　水冷狀態(tài)Mn-Cu合金經(jīng)430℃不同時間時效后，結(jié)果表明:隨時效時

3、間增加合金的阻尼性能先增加后減小，4h時效阻尼性能最佳(Q-1=0.1523)。主要原因在于，時效過程中借助調(diào)幅分解形成的富Mn區(qū)(Mn含量＞80at％)提高了Mn-Cu合金的馬氏體相變點(Ms=82.5℃)，使合金形成了馬氏體孿晶;過時效狀態(tài)α-Mn的析出導(dǎo)致了合金阻尼性能下降。Mn-Cu合金獲得最佳阻尼性能的熱處理工藝為:850℃0.5h淬火再進(jìn)行430℃4h時效處理;探究了環(huán)境溫度對Mn-Cu合金阻尼性能的影響，隨環(huán)境溫度的升高，

4、合金阻尼性能逐漸降低。原因在于較高的環(huán)境溫度引起了馬氏體的逆轉(zhuǎn)變，使合金中孿晶數(shù)量減少。
　　疊層結(jié)構(gòu)取得了良好的界面結(jié)合效果，鑄錠底部的疊層結(jié)構(gòu)界面形成了良好的冶金結(jié)合，界面剪切強度達(dá)到157.5MPa，拉伸強度達(dá)到156.98Mpa;靠近鑄型型壁及鑄錠頂部的疊層結(jié)構(gòu)界面為冶金結(jié)合機械結(jié)合共存;疊層結(jié)構(gòu)包含了鐵磁型和孿晶型兩種阻尼機制;磁場環(huán)境和高的環(huán)境溫度分別抑制了鐵磁型阻尼和孿晶型阻尼;疊層結(jié)構(gòu)可以在更寬的幅域和溫域保持良好