Fe-16Cr-2.5Mo合金力學及減振性能的研究

發(fā)布時間：2020-07-01 10:04

【摘要】：減振合金可以消除或降低振動及噪聲,具有預防疲勞失效、降噪環(huán)保等作用,也可以加工成機械構件,作為結構-功能一體化材料使用。本文采用真空熔煉工藝制備四種不同成分的Fe-16Cr-2.5Mo合金。經不同溫度(900℃、1000℃、1100℃)熱處理后,測試其力學性能和減振性能,結合金相顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡等對合金的微觀結構進行分析,研究合金元素和熱處理溫度對Fe-16Cr-2.5Mo合金力學性能和減振性能的影響。結果表明,未添加合金元素的Fe-16Cr-2.5Mo合金強度隨著熱處理溫度的升高在1000℃時達到峰值,抗拉強度最大值為471MPa,屈服強度最大值為346.5MPa。合金的塑性和韌性隨熱處理溫度的升高逐漸下降。合金的減振性能隨熱處理溫度的升高在1000℃時存在峰值,阻尼值Q~(-1)最大為9.5′10~(-3)。增加合金中的Mn、Si元素含量,分別為0.3%和0.5%時,合金晶粒粗化,強度提高,塑性降低。屈服強度最大可提高9.5%,抗拉強度最大可提高8.7%。沖擊吸收功在900℃時提高了9.1%,在1000℃和1100℃時分別降低了90.8%和75.4%;在添加Mn、Si元素的基礎上添加0.5%Cu時,合金強度提高,塑性降低。屈服強度最大可提高5.4%,抗拉強度最大可提高2.8%。在900℃時,沖擊吸收功降低了28.2%,在1000℃和1100℃時,沖擊吸收功分別提高了234.7%和224.1%;在添加Mn、Si的基礎上添加0.8%Ni和0.1%Nb時,合金晶粒細化,同時強度、塑性和韌性提高。屈服強度最大可提高8.0%,抗拉強度最大可提高5.2%。900℃~1100℃時沖擊吸收功分別提高4.4%、34.8%和6.9%。與未添加其他合金元素的Fe-16Cr-2.5Mo合金相比,添加0.3%Mn和0.5%Si的合金減振性能,在900℃和1000℃時,合金減振性能分別降低10.6%和16.8%,在1100℃時,減振性能提高8.1%;添加0.5%Cu的合金,在900℃時,減振性能變化不大,在1000℃和1100℃時,減振性能分別降低18.9%和13.%,添加0.8%Ni和0.1%Nb的合金,在900℃時,減振性能變化不大,在1000℃和1100℃時,減振性能分別降低40.5%和63.8%。且在合金中加入0.8%Ni和0.1%Nb比在合金中加入0.5%Cu的減振性能惡化嚴重。未添加其他元素的Fe-16Cr-2.5Mo合金在溫度為1000℃時的綜合性能最好;添加合金元素在提高合金強度的同時,降低了合金的減振性能。0.8%Ni和0.1%Nb的加入能明顯細化晶粒,提高韌性。因此,針對不同的應用場合及性能需要,可對合金元素進行適當?shù)恼{整。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB535
【圖文】：

內耗,馳豫,動態(tài),動態(tài)性質