[发明专利]一种高阻尼Mn-Ni基减振合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金材料，具体地说，涉及一种高阻尼Mn-Ni基减振合金及其制备方法。

背景技术

伴随着现代化工业的发展而来的振动和噪音严重地影响着机器设备运行的稳定性和可靠性, 在某种程度上制约了航空航天, 国防交通等领域的进一步发展。减振降噪在多个领域已经成为亟待解决的关键工程问题。解决振动和噪音的核心问题是寻找高阻尼材料, 将振动和噪音抑制在发源处。高阻尼合金材料能够将机械振动通过内部机制不可逆转地转变为热能。选用合适的高强高阻尼合金直接用于震源和噪声源制造相应的结构件, 具有减振效果明显, 成本低, 实用范围广等特点。

孪晶型阻尼合金的典型代表为Mn-Cu合金, 该类合金的特点是衰减大, 力学性能好等特点。但是此类金属的特点是温度特性差, 衰减性能只能维持到100度左右。严重的限制了该类材料在高温减振领域的进一步使用。对于铁磁型的减振合金, 其工作温度一般小于380度。在一些高温领域急需减振的场合, 例如发动机以及具有高摩擦和磨损齿轮齿合的环境, 急需在高温下仍具有优异减振性能的新型合金材料。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高阻尼Mn-Ni基减振合金

及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种Mn-Ni基减振合金，由如下重量百分数的组分组成：

 Mn: 30-40%, Co 5-10%, Al: 2-6%, Zn: 2-6%, Ni为余量。

上述Mn-Ni基减振合金的制备方法，包括如下步骤：将配好的原料放入真空感应炉内，抽真空后采用氩气保护的方式将材料进行感应熔化，温度加热到1500-1600℃形成合金熔体并保温10分钟实现成份均匀化；浇铸温度为1550℃, 等到完全凝固后, 开模取出铸件；对铸件进行热处理，热处理方法为: 在1000℃保温1个小时并炉冷到室温。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的Mn-Ni基减振合金在温度高达580℃时仍具有优异减振性能，并采用常规真空感应熔炼炉和氩气保护进行熔炼。经过铸造和热处理后, 屈服强度>400MPa, 抗拉强度>700MPa, 延伸率~12%， 材料的比阻尼性能(SDC)>32%, 在宽广的温度(<580度)范围内具有优异的减振性能和降噪性能。本发明的制备方法工艺简单，生产成本低并能适于大批量的工业化生产。

具体实施方式

实施例1:

一种Mn-Ni基减振合金，该材料的成分按照重量百分比为 Mn: 40%, Ni 43%, Co 8%, Al: 5%, Zn: 4%。该材料的熔炼和铸造方法为: 将配好的原料放入真空感应炉内, 抽真空后采用氩气保护的方式将材料进行感应熔化。温度加热到1600℃形成合金熔体并保温10分钟实现成份均匀化。浇铸温度为1550℃, 等到完全凝固后, 开模取出铸件，然后进行热处理。材料的热处理工艺为: 在1100℃保温1个小时并炉冷到室温。所得材料的屈服强度为 420MPa, 抗拉强度为760MPa, 延伸率为11%,材料的比阻尼性能(SDC)~37%。

实施例2:

一种Mn-Ni基减振合金，该材料的成分按照重量百分比为 Mn: 35%, Ni 51%:, Co 6%, Al: 5%, Zn: 3%。该材料的熔炼和铸造方法为: 将配好的原料放入真空感应炉内, 抽真空后采用氩气保护的方式将材料进行感应熔化。温度加热到1600℃形成合金熔体并保温10分钟实现成份均匀化。浇铸温度为1550℃, 等到完全凝固后, 开模取出铸件，然后进行热处理。材料的热处理工艺为: 在1100℃保温1个小时并炉冷到室温。所得材料的屈服强度为 410MPa, 抗拉强度为730MPa, 延伸率为12%,材料的比阻尼性能(SDC)~39%。