多向鍛造及退火對(duì)Fe-17Mn-XCr阻尼合金組織與性能的影響.pdf

1、Fe-Mn合金（鐵錳合金）具有優(yōu)異的阻尼性能，且隨應(yīng)變振幅的增大其阻尼性能增加，可作為較大振動(dòng)和沖擊部件使用，具有廣泛的應(yīng)用前景。Fe-Mn合金鑄態(tài)具有非常高的阻尼性能，但其力學(xué)性能較低，特別是屈服強(qiáng)度較差;變形態(tài)Fe-Mn合金的力學(xué)性能得到改善，但變形組織會(huì)惡化合金的阻尼性能;另外，F(xiàn)e-Mn合金的耐蝕性能較差，限制了其應(yīng)用。本文通過(guò)添加合金元素Cr改善Fe-17Mn合金的耐蝕性能，系統(tǒng)的研究了多向鍛造及退火處理對(duì)Fe-17Mn-XC

2、r合金力學(xué)性能及阻尼性能的影響，并分析了合金的阻尼機(jī)制。具體的研究結(jié)果如下:
　　(1)研究了Cr含量對(duì)鑄態(tài)Fe-17Mn合金顯微組織及力學(xué)、耐蝕、阻尼性能的影響。結(jié)果表明:Cr的添加降低了合金中ε馬氏體的含量;改善了鑄態(tài)合金的力學(xué)性能;隨著Cr含量的增加，合金的耐蝕性能得到明顯改善;阻尼性能相差不大。
　　(2)研究了Fe-17Mn-8Cr合金的變形行為及在不同鍛造工藝下合金顯微組織和力學(xué)性能的演變。結(jié)果表明:Fe-17M

3、n-8Cr合金在1100℃-1200℃、應(yīng)變速率為為0.01s-1時(shí)，才發(fā)生明顯的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶;多向鍛造能明顯細(xì)化ε馬氏體和γ奧氏體片，顯著改善力學(xué)性能;增加變形道次量，合金的抗拉強(qiáng)度提高，屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率有所下降;增加工次變形量，合金的力學(xué)性能進(jìn)一步提升，工次變形量為20％時(shí)，合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率為786MPa、537MPa和41.7％。
　　(3)研究了Fe-17Mn-8Cr合金在多向鍛造過(guò)程中（工次變形量為20％）

4、的組織及性能演變。結(jié)果表明:隨著鍛造過(guò)程的進(jìn)行，ε馬氏體和γ奧氏體片明顯細(xì)化，尺寸更加均勻，位錯(cuò)密度急劇增加;顯著改善合金的屈服強(qiáng)度;阻尼性能有所下降，其阻尼機(jī)制主要是ε馬氏體變體交叉程度對(duì)γ/ε界面以及高密度的位錯(cuò)對(duì)層錯(cuò)等阻尼源運(yùn)動(dòng)的阻礙作用。
　　(4)研究了退火處理對(duì)多向鍛造Fe-17Mn-6Cr合金顯微組織、力學(xué)性能及阻尼性能的影響。結(jié)果表明:多向鍛造后，合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度分別為808MPa、435MPa，合金的阻尼

5、性能下降，Q-1值為0.021(應(yīng)變振幅為6×10-4)。隨著退火溫度的升高，鍛造態(tài)合金中ε馬氏體和γ奧氏體片逐漸長(zhǎng)大，位錯(cuò)得到回復(fù)，位錯(cuò)密度逐漸降低;合金的強(qiáng)度逐漸下降，伸長(zhǎng)率先升高后下降;合金的阻尼性能逐漸提高，900℃/1h退火后，Q-1值提高至0.041，合金中空位、溶質(zhì)原子和位錯(cuò)等晶體缺陷與層錯(cuò)的相互作用，能顯著影響Fe-Mn合金的阻尼性能。800℃/1h退火后合金獲得了最優(yōu)的綜合性能，其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別為746