一种高阻尼锰铜合金材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102952983A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102952983A(43)申请公布日2013.03.06(21)申请号201210491359.4(22)申请日2012.11.28(71)申请人王国宁地址416000湖南省湘西土家族苗族自治州吉首市小溪桥湘州国际酒店前200米五矿家园702室(72)发明人王国宁(51)Int.Cl.C22C22/00(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称一种高阻尼锰铜合金材料及其制备方法(57)摘要本发明提供一种锰铜高阻尼合金材料，该合金材料的化学成分：Mn为50%-55%,Al为4%-6%,Sr为2%-4%,Mg为5%-7%,Fe为1%-3%,Dy为0.5%-1.5%,Y为1%-3%,La为0.5-2%，其余为Cu，该高阻尼锰铜合金的比阻尼S•D•C=35-45%；本发明制备过程为将上述原料中锰、铜、铝、锶、镁、铁置于用氮气保护的电阻式加热炉内熔化而形成合金液；当合金液被加热到1200-1300℃时，将配好的稀土金属Y、Dy、La放入合金液，其中稀土金属Y、Dy、La的颗粒尺寸均为1-3mm，保温30-50分钟，即可浇铸成相应铸件；形成的铸件置于200-250℃的热处理炉中保温2-3小时，取出便得到阻尼稳定性好的高阻尼合金。CN1029583ACN102952983A权利要求书1/1页1.本发明提供一种锰铜高阻尼合金材料，该合金材料以锰合金为基体，在锰合金基体上分布着多元素复合体，该合金材料的化学成分的重量百分含量：Mn为50%--55%,Al为4%--6%,Sr为2%--4%,Mg为5%--7%,Fe为1%--3%,Dy为0.5%--1.5%,Y为1%--3%,La为0.5--2%，其余为Cu，该高阻尼锰铜合金的比阻尼S•D•C=35--45%；本发明的高阻尼锰铜合金材料的制备方法，其制备过程如下：分别按占原料总质量进行配料：Mn为50%--55%,Al为4%--6%,Sr为2%--4%,Mg为5%--7%,Fe为1%--3%,Dy为0.5%--1.5%,Y为1%--3%,La为0.5--2%，其余为Cu；将上述原料中锰、铜、铝、锶、镁、铁置于用氮气保护的电阻式加热炉内熔化而形成合金液；其中Sr、Mg以镁锶合金形式加入，其余金属以纯金属形式加入；当合金液被加热到1200--1300℃时，将配好的稀土金属Y、Dy、La放入合金液，其中稀土金属Y、Dy、La的颗粒尺寸为1--3mm，保温30--50分钟，即可浇铸成相应铸件，形成的铸件置于200--250℃的热处理炉中保温2--3小时，取出便得到阻尼稳定性好的高阻尼合金。2CN102952983A说明书1/3页一种高阻尼锰铜合金材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于合金材料领域，涉及一种高阻尼性能的锰铜合金材料及其制备方法。背景技术[0002]高阻尼性能的锰铜合金是指有较高减振降噪功能的合金。一种合金材料，在与外界隔绝和真空的条件下，其振动振幅会逐渐衰减，直至静止，这就是合金的阻尼特性。高阻尼合金则是由于合金内部特有的组织结构，具有将振动机械能转化为热能的本领。[0003]锰铜合金、铜锌铝和铜铝镍合金为人们研究较多的高阻尼铜合金，其减振降噪功能与合金内部马氏体相内的微孪晶结构相关。但目前已投入实际应用的仅为锰铜合金。高锰(Mn≥75％)合金，其马氏体相变温度在室温以上，马氏体组织较稳定，合金具有较高的比阻尼。但在制备工艺、耐蚀性等方面存在一系列的问题。目前美、英等国在中锰(40％～60％Mn)合金的研究和开发上取得了一定的进展。中锰合金的马氏体相变点在室温以下，但采用淬火(800℃)和时效(400～450℃)热处理来培养合金内部一定数量的富锰区域，由富锰区完成马氏体相变和反铁磁性转变，该相结构保证合金的阻尼特性。而合金内部与富锰区并存的是一定数量的贫锰区，该组织保证了合金的加工与焊接工艺性能。另外，还有在锰铜二元合金基础上添加适量的铝、铬、铁和镍等元素，进一步稳定合金的马氏体相并提高其耐蚀性能。[0004]工程上常用比阻尼S•D•C来表示材料阻尼本领的大小，它是用振动系统每振动一个周期其振动能量的损失率ΔW/W定义的，并以百分数表示，国际上现有两种商业牌号的高阻尼锰铜合金，有英国开发的铸造型SONOSTON，已试用于潜艇螺旋桨，S•D•C=20%--40%；美国开发的变形INCRAMuTE，可用于电机机壳、基座、齿轮构件、船舱隔板等需要减振的构件，S•D•C=20%--40%。90年代中国研究开发出主成分介于INCRAMUTE和SONOSTON之间的阻尼锰铜合金，S•D•C=40%--4