CN103981415B - 一种高阻尼镁基减振合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高阻尼镁基减振合金及其制备方法，合金由如下组成:Cu:1-5%,Mn:1-3%,Zn:1-4%,Si:1-2%,Ti:0.1-0.5%,Mg为余量。方法包括：将熔炼好的合金材料在300~400℃固溶处理,保温3-6小时,水淬至室温，时效温度为120-190℃,保温25-30小时,空冷到室温便得镁基减振合金材料。本发明通过在保护气氛下熔化,浇铸后进行热处理。所得产品可以成功的解决镁合金的强度和阻尼性能的矛盾,方法简易,设备易得,适合大规模产业化生产。在合金元素种类和含量优化的基础上,通过引入Ti,Mn和Cu来进行固溶强化和析出强化。通过细化晶粒尺寸,调整析出相的取向来增加材料的强度和塑性。抗拉强度360~420MPa,屈服强度260~290MPa,延伸率~9%。本发明获得的镁合金,可以采用常规铸造成型,阻尼性能(SDC)可以达到46~54%。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金材料，具体地说，涉及一种高阻尼镁基减振合金及其制备方法。
背景技术
现代工业和交通运输的迅速发展引起的振动和噪音问题变得越来越突出。振动和噪音除了严重影响设备和机械的可靠性和使用寿命外,还严重危害人们的身心健康。减振降噪是现代工业和环境工程亟待解决的重要问题。阻尼合金可以通过合金内部的摩擦将振动能量转换成热能而发散掉,从而达到减振降噪的效果。镁合金是目前获得应用密度最小的结构材料,在高比强度,高比模量等方面具有铝和钢不可替代的性能。当现代工业对产品重量和减振降噪性提出更迫切的要求时,具有低密度,高阻尼和高强度的镁合金材料必将在航空,航天,航海,交通,建筑和家电等领域得到日益广泛的应用。
镁合金的阻尼主要和合金中的位错和杂质原子的目的和形态有关。因而凡是能影响到位错和杂质原子密度,分布形式和缺陷运动能力的因素,例如温度,变形工艺,热处理,晶粒尺寸和取向等,均能影响到镁合金的阻尼性能。根据镁合金的阻尼机制,要想获得高的阻尼性能,就必须提供高的位错移动能力。但是获得高强度就必须采取措施来阻碍位错的运动。因而同时具备高阻尼和高强度的镁合金在实现手段上相互矛盾。采用先进的合金化和热处理手段来优化材料阻尼性能和力学性能是当前镁合金研制和产业化中的一个重要的手段。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高阻尼镁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：
一种镁基减振合金，由如下质量百分数的组分组成:Cu:1-5%,Mn:1-3%,Zn:1-4%,Si:1-2%,Ti:0.1-0.5%,Mg为余量。
上述镁基减振合金的制备方法包括如下步骤：将熔炼后的合金材料在300~400℃固溶处理,保温3-6小时,水淬至室温，时效温度为120-190℃,保温25-30小时,空冷到室温便得镁基减振合金材料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过在保护气氛下熔化,浇铸后进行热处理。所得产品可以成功的解决镁合金的强度和阻尼性能的矛盾,所用方法简易,设备易得,适合大规模产业化生产。在合金元素种类和含量优化的基础上,通过引入Ti,Mn和Cu来进行固溶强化和析出强化。通过细化晶粒尺寸,调整析出相的取向来增加材料的强度和塑性。抗拉强度360~420MPa,屈服强度260~290MPa,延伸率~9%。本发明获得的镁合金,可以采用常规铸造和塑性加工成型,阻尼性能(SDC)可以达到46~54%。
具体实施方式
实施例1:
一种高阻尼镁基减振合金,所述的合金包括按照重量百分比组成的下列成分:Cu:1%,Mn:1.5%,Zn:1.8%,Si:1.2%,Ti:0.2%,Mg为余量，各组分之和为100%。采用氩气保护的办法进行感应熔炼,之后进行铸造。将合金材料在350度固溶处理,保温4小时,水淬至室温。时效温度为135度,保温26小时,空冷到室温便得高强度高阻尼合金材料,材料的抗拉强度405MPa,屈服强度280MPa,延伸率10%,阻尼性能(SDC)可以达到52%。
实施例2:
一种高阻尼镁基减振合金,所述的合金包括按照重量百分比组成的下列成分:Cu:1.2%,Mn:1.8%,Zn:1.4%,Si:1.6%,Ti:0.3%,Mg为余量，各组分之和为100%。采用氩气保护的办法进行熔炼,之后进行铸造。将合金材料在380度固溶处理,保温5小时,水淬至室温。时效温度为170度,保温28小时,空冷到室温便得高强度高阻尼合金材料,材料的抗拉强度415MPa,屈服强度280MPa,延伸率9%,阻尼性能(SDC)可以达到51%。
Claims (2)
1.一种镁基减振合金，其特征在于由如下质量百分数的组分组成:Cu:1-5%,Mn:1-3%,Zn:1-4%,Si:1-2%,Ti:0.1-0.5%,Mg为余量。
2.权利要求1所述镁基减振合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将熔炼后的合金材料在300~400℃固溶处理,保温3-6小时,水淬至室温，时效温度为120-190℃,保温25-30小时,空冷到室温便得镁基减振合金材料。
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