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Mn-Cu孪晶型减振合金Sonostone、Incramute变形Mn-Cu阻尼合金
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2014-04-04
20世纪60年代末，英国海军研制了Mn-Cu系实用孪晶型减振合金Sonostone(成分为：Cu37%、Al4.25%、Fe3%、Ni1.5%、余为Mn)，随后美国国际铜研究联合公司也开发出Incramute变形Mn-Cu合金(含Mn40%-48%，All.4%-2.5%，余为Cu)，二者分别经580℃×2h水冷或450℃×4h水冷和750℃×1/2h水冷后具有优良的阻尼性能，并成功地用作潜艇和鱼雷螺旋桨的材料。这也掀起了Mn-Cu阻尼合金研究的热潮。近年来，对铸造Mn-Cu阻尼合金的研究较多，而对变形Mn-Cu阻尼合金的研究较少；对Mn-Cu阻尼合金的阻尼机制研究较多，而对其工程应用研究较少。鉴于此，本文研究了成分为Mn-20Cu-5Ni-2Fe(原子分数，%)的变形Mn-Cu阻尼合金的力学性能及阻尼特性，并通过对比试验测试了其桶形构件的减震性能。
实验用Mn-Cu合金以电解锰、电解铜、工业纯铁、电解镍为原料。合金在ZG-25A型真空感应炉内熔炼。铸锭经过均匀化热处理后，热锻成板材，经900℃×1h，炉冷，线切割成准1mm的丝材。热锻后的板材经3次冷轧成2mm的板材，然后加工成无盖圆桶构件，热处理工艺同丝材，尺寸为320mm×30mm×2mm。对比材料使用18-8不锈钢，不进行热处理。
该Mn-Cu阻尼合金经退火处理后具有良好的综合力学性能。抗拉强度在530MPa以上，屈服强度超过300MPa，断后伸长率也超过了30%。该Mn-Cu合金同18-8不锈钢相比，具有显著的高阻尼减振特性。Mn-Cu合金的阻尼效果随应变振幅的增加迅速增加，在2×10-4左右出现平台并一直保持下去。Mn-Cu阻尼合金圆桶构件的加速度自由衰减速度明显快于18-8不锈钢，表现出高减振降噪性能。在受迫振动条件下，当激振频率在20～400Hz变化时，Mn-Cu阻尼合金的整体加速度最大峰值较18-8不锈钢低。随着激振力的增大，两构件的加速度响应均增大，但Mn-Cu阻尼合金试样的加速度响应峰值较18-8不锈钢试样显著降低。