随着汽车产业的蓬勃发展,振动和噪声已成为评价汽车品质的重要技术指标。研究表明,汽车噪声的30%源于变速箱,因此如何降低变速箱噪音成为汽车减振降噪研究的重点之一。变速箱噪音主要是由于变速箱齿轮啮合质量不高,且齿轮材料阻尼性能偏低所导致的,故寻找高阻尼的传动件替代材料成为变速箱减振的关键。目前,变速箱齿轮多采用低合金钢,而奥贝球铁（ADI）是通过等温淬火处理后得到以针状铁素体和奥氏体组织为基体的球墨铸铁。由于其特殊的微观组织结构,石墨球和基体间以及基体的不同相之间存在大量界面,且基体中还含有大量位错,这些晶体缺陷在振动过程中能够大量消耗能量,从而产生良好的阻尼效果。此外,相较于低合金钢,ADI还具有疲劳强度高（480MPa）、比重低（7.2g/cm~3）、成本低等特点。ADI能够同时满足汽车构件所要求的安全、轻量化、低成本和舒适度的要求,是替代合金钢制造变速箱齿轮的理想材料。然而,目前ADI的阻尼性能还鲜有报道,其阻尼机理更没有得到系统的研究和阐释。因此,系统研究ADI的阻尼性能并揭示其机理,是一项亟待解决的重要课题,具有重要的学术和应用价值。本研究通过调控球化剂加入量、铸件壁厚和热处理工艺参数获得不同石墨形态、数量及基体组织的ADI试样,通过调控喷丸工艺参数获得不同显微组织和应力分布的ADI试样,系统研究了石墨形态和数量、基体组织及喷丸处理对ADI力学及阻尼性能的影响,并揭示了ADI的阻尼机理。同时,基于分数导数模型,建立了ADI的阻尼性能关于温度、频率、振幅的数学模型,获得了阻尼性能关于上述变量的经验公式,实现了ADI阻尼性能的预报。通过调控球化剂加入量及铸件壁厚,获得了不同石墨形态和石墨球数量的铸坯,研究石墨形态和数量对ADI阻尼性能的影响。结果表明,石墨形态对阻尼性能的影响较大,而石墨球数量的影响相对较小。石墨形态对阻尼性能的影响规律为:随着石墨形态从蠕虫状到团状并最终转变为球状,ADI的阻尼性能逐渐降低,其应变阻尼、频率阻尼和温度阻尼的最大值分别从0.042、0.157和0.014降至0.025、0.143和0.013。石墨球数量对阻尼性能的影响规律为:ADI的阻尼性能随石墨球数量的增加而升高,其应变阻尼、频率阻尼和温度阻尼的最大值分别从0.018、0.302和0.015（石墨球为34个/mm~2）增至0.020、0.317和0.018（石墨球为58个/mm~2）。对于不同石墨形态和数量的ADI,其阻尼性能随应变振幅、频率和温度的变化规律基本相同。ADI的阻尼值随应变振幅的增加而增大,随频率的增加波动增大,但增幅不大。ADI的阻尼随温度的升高会先增后减,并在210℃附近出现阻尼峰。其阻尼机制包括位错阻尼、本征阻尼和界面阻尼,其中位错阻尼符合G-L理论。ADI的频率响应机制为本征阻尼和界面阻尼,其本征阻尼能够较好满足ROM定律。ADI的温度响应机制为位错阻尼和界面阻尼。当50℃＜T＜170℃时,位错阻尼为主导;当170℃＜T＜230℃时,位错阻尼比例下降,而界面阻尼比例增加;当230℃＜T＜300℃时,界面阻尼和位错阻尼均减小。通过调控等温淬火工艺参数,获得了ADI的不同基体组织,研究基体组织对其阻尼性能的影响。结果表明,随着等温淬火温度和时间的改变,基体组织中的铁素体和残余奥氏体含量、形貌发生变化,同时伴有马氏体和Fe3C的生成。对于不同基体组织的ADI,其阻尼性能主要与基体中的相界（铁素体/奥氏体、马氏体/奥氏体）和晶界面积及可动位错密度有关。基体中的界面面积越大,可动位错数越多,ADI的阻尼性能越高。同时,其阻尼性能随应变振幅、频率和温度的变化规律基本相同,变化趋势与石墨类似。通过调控喷丸时间,获得了不同显微组织和应力分布的ADI,研究喷丸处理对其阻尼性能的影响。结果表明,与喷丸前相比,喷丸试样的阻尼性能存在不同程度的降低,这主要与喷丸处理导致石墨遭到不同程度破坏有关。ADI中石墨对阻尼性能的贡献大于基体。随着喷丸时间的延长,残余奥氏体通过TRIP效应转变为马氏体,残余奥氏体含量降低的同时,马氏体/奥氏体相界面面积及晶界面积大幅增加,界面阻尼增大。但由于ADI中石墨遭到破坏,石墨/基体界面面积大幅减小,最终导致ADI的阻尼性能降低。基于分数导数模型,将温度扫描的阻尼损耗因子量分离为仅与频率有关和与频率-温度都有关的两部分;同时,将与振幅相关的阻尼损耗因子用对数函数进行表达,建立阻尼损耗因子关于上述变量的数学模型。在此基础上,引入结构因子对数学模型进行修正,并与测试曲线进行拟合,最终得到了ADI阻尼损耗因子关于频率、温度和应变振幅的经验公式。