论文部分内容阅读
Fe-Mn合金具有优异的阻尼性能,且随应变振幅的增大其阻尼性能增加,可作为较大振动和冲击部件使用,具有广泛的应用前景。Fe-Mn合金铸态具有非常高的阻尼性能,但其力学性能较低,特别是屈服强度较差；变形态Fe-Mn合金的力学性能得到改善,但变形组织会恶化合金的阻尼性能；另外,Fe-Mn合金的耐蚀性能较差,限制了其应用。本文通过添加合金元素Cr改善Fe-17Mn合金的耐蚀性能,系统的研究了多向锻造及退火处理对Fe-17Mn-XCr合金力学性能及阻尼性能的影响,并分析了合金的阻尼机制。具体的研究结果如下：(1)研究了Cr含量对铸态Fe-17Mn合金显微组织及力学、耐蚀、阻尼性能的影响。结果表明：Cr的添加降低了合金中￡马氏体的含量；改善了铸态合金的力学性能；随着Cr含量的增加,合金的耐蚀性能得到明显改善；阻尼性能相差不大。(2)研究了Fe-17Mn-8Cr合金的变形行为及在不同锻造工艺下合金显微组织和力学性能的演变。结果表明：Fe-17Mn-8Cr合金在1100℃-1200℃、应变速率为为0.01s-1时,才发生明显的动态再结晶；多向锻造能明显细化ε马氏体和γ奥氏体片,显著改善力学性能；增加变形道次量,合金的抗拉强度提高,屈服强度和伸长率有所下降；增加工次变形量,合金的力学性能进一步提升,工次变形量为20%时,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率为786MPa、537MPa和41.7%。(3)研究了Fe-17Mn-8Cr合金在多向锻造过程中(工次变形量为20%)的组织及性能演变。结果表明：随着锻造过程的进行,ε马氏体和γ奥氏体片明显细化,尺寸更加均匀,位错密度急剧增加;显著改善合金的屈服强度；阻尼性能有所下降,其阻尼机制主要是ε马氏体变体交叉程度对γ/ε界面以及高密度的位错对层错等阻尼源运动的阻碍作用。(4)研究了退火处理对多向锻造Fe-17Mn-6Cr合金显微组织、力学性能及阻尼性能的影响。结果表明：多向锻造后,合金的抗拉强度、屈服强度分别为808MPa、 435MPa,合金的阻尼性能下降,Q-1值为0.021(应变振幅为6×10-4)。随着退火温度的升高,锻造态合金中￡马氏体和γ奥氏体片逐渐长大,位错得到回复,位错密度逐渐降低；合金的强度逐渐下降,伸长率先升高后下降：合金的阻尼性能逐渐提高,900℃/1h退火后,Q-1值提高至0.041,合金中空位、溶质原子和位错等晶体缺陷与层错的相互作用,能显著影响Fe-Mn合金的阻尼性能。800℃/1h退火后合金获得了最优的综合性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为746MPa,382MPa和45.2%；应变振幅为6×10-4时,Q-1为0.037。