發(fā)布時(shí)間：2017-09-04 03:28

  本文關(guān)鍵詞：多向鍛造及退火對(duì)Fe-17Mn-XCr阻尼合金組織與性能的影響

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【摘要】：Fe-Mn合金具有優(yōu)異的阻尼性能,且隨應(yīng)變振幅的增大其阻尼性能增加,可作為較大振動(dòng)和沖擊部件使用,具有廣泛的應(yīng)用前景。Fe-Mn合金鑄態(tài)具有非常高的阻尼性能,但其力學(xué)性能較低,特別是屈服強(qiáng)度較差；變形態(tài)Fe-Mn合金的力學(xué)性能得到改善,但變形組織會(huì)惡化合金的阻尼性能；另外,Fe-Mn合金的耐蝕性能較差,限制了其應(yīng)用。本文通過(guò)添加合金元素Cr改善Fe-17Mn合金的耐蝕性能,系統(tǒng)的研究了多向鍛造及退火處理對(duì)Fe-17Mn-XCr合金力學(xué)性能及阻尼性能的影響,并分析了合金的阻尼機(jī)制。具體的研究結(jié)果如下：(1)研究了Cr含量對(duì)鑄態(tài)Fe-17Mn合金顯微組織及力學(xué)、耐蝕、阻尼性能的影響。結(jié)果表明：Cr的添加降低了合金中￡馬氏體的含量；改善了鑄態(tài)合金的力學(xué)性能；隨著Cr含量的增加,合金的耐蝕性能得到明顯改善；阻尼性能相差不大。(2)研究了Fe-17Mn-8Cr合金的變形行為及在不同鍛造工藝下合金顯微組織和力學(xué)性能的演變。結(jié)果表明：Fe-17Mn-8Cr合金在1100℃-1200℃、應(yīng)變速率為為0.01s-1時(shí),才發(fā)生明顯的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；多向鍛造能明顯細(xì)化ε馬氏體和γ奧氏體片,顯著改善力學(xué)性能；增加變形道次量,合金的抗拉強(qiáng)度提高,屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率有所下降；增加工次變形量,合金的力學(xué)性能進(jìn)一步提升,工次變形量為20%時(shí),合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率為786MPa、537MPa和41.7%。(3)研究了Fe-17Mn-8Cr合金在多向鍛造過(guò)程中(工次變形量為20%)的組織及性能演變。結(jié)果表明：隨著鍛造過(guò)程的進(jìn)行,ε馬氏體和γ奧氏體片明顯細(xì)化,尺寸更加均勻,位錯(cuò)密度急劇增加;顯著改善合金的屈服強(qiáng)度；阻尼性能有所下降,其阻尼機(jī)制主要是ε馬氏體變體交叉程度對(duì)γ/ε界面以及高密度的位錯(cuò)對(duì)層錯(cuò)等阻尼源運(yùn)動(dòng)的阻礙作用。(4)研究了退火處理對(duì)多向鍛造Fe-17Mn-6Cr合金顯微組織、力學(xué)性能及阻尼性能的影響。結(jié)果表明：多向鍛造后,合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度分別為808MPa、 435MPa,合金的阻尼性能下降,Q-1值為0.021(應(yīng)變振幅為6×10-4)。隨著退火溫度的升高,鍛造態(tài)合金中￡馬氏體和γ奧氏體片逐漸長(zhǎng)大,位錯(cuò)得到回復(fù),位錯(cuò)密度逐漸降低；合金的強(qiáng)度逐漸下降,伸長(zhǎng)率先升高后下降：合金的阻尼性能逐漸提高,900℃/1h退火后,Q-1值提高至0.041,合金中空位、溶質(zhì)原子和位錯(cuò)等晶體缺陷與層錯(cuò)的相互作用,能顯著影響Fe-Mn合金的阻尼性能。800℃/1h退火后合金獲得了最優(yōu)的綜合性能,其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別為746MPa,382MPa和45.2%；應(yīng)變振幅為6×10-4時(shí),Q-1為0.037。
【關(guān)鍵詞】：Fe-17Mn-XCr合金 多向鍛造 退火 顯微組織 力學(xué)性能 阻尼性能
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG135;TG316;TG156.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-33
• 1.1 引言14-15
• 1.2 金屬材料的阻尼機(jī)制15-17
• 1.2.1 動(dòng)滯后型15-16
• 1.2.2 靜滯后型16
• 1.2.3 共振型16-17
• 1.2.4 相變機(jī)制型17
• 1.3 阻尼合金的類型17-21
• 1.3.1 根據(jù)阻尼能力大小分類17-18
• 1.3.2 根據(jù)阻尼機(jī)制分類18-21
• 1.4 Fe-Mn基阻尼合金簡(jiǎn)介21-27
• 1.4.1 Fe-Mn合金中的ε馬氏體相變22
• 1.4.2 Fe-Mn合金的阻尼機(jī)制22-26
• 1.4.3 Fe-Mn合金的阻尼特性26-27
• 1.5 Fe-Mn基阻尼合金的研究現(xiàn)狀27-30
• 1.5.1 阻尼性能的研究27-29
• 1.5.2 力學(xué)性能的研究29-30
• 1.5.3 耐蝕性能的研究30
• 1.6 選題背景及選題意義30-33
• 1.6.1 Fe-Mn合金塑性加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀30-31
• 1.6.2 多向鍛造工藝在合金中的應(yīng)用31
• 1.6.3 選題意義31-32
• 1.6.4 研究?jī)?nèi)容32-33
• 第2章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程33-40
• 2.1 實(shí)驗(yàn)流程33
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料的制備33-34
• 2.2.1 合金成分設(shè)計(jì)33-34
• 2.2.2 合金熔煉與澆注34
• 2.3 熱壓縮實(shí)驗(yàn)34-35
• 2.4 鍛造工藝35-36
• 2.5 退火處理36
• 2.6 微觀組織分析36-38
• 2.6.1 金相分析36-37
• 2.6.2 掃描電鏡分析37-38
• 2.6.3 XRD分析38
• 2.6.4 透射電鏡分析38
• 2.7 性能測(cè)試38-40
• 2.7.1 力學(xué)性能38-39
• 2.7.2 阻尼性能39
• 2.7.3 耐蝕性能39-40
• 第3章 Fe-17Mn基合金多向鍛造變形行為的研究40-67
• 3.1 引言40
• 3.2 Cr含量對(duì)鑄態(tài)Fe-17Mn合金組織及性能的影響40-48
• 3.2.1 顯微組織41-43
• 3.2.2 力學(xué)性能43-45
• 3.2.3 耐蝕性能45-47
• 3.2.4 阻尼性能47-48
• 3.3 Fe-17Mn-8Cr合金熱壓縮變形行為的研究48-51
• 3.3.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線48-49
• 3.3.2 微組織演變49-51
• 3.4 不同鍛造工藝下Fe-17Mn-8Cr合金的顯微組織及性能研究51-56
• 3.4.1 顯微組織52-54
• 3.4.2 力學(xué)性能54-55
• 3.4.3 顯微斷口分析55-56
• 3.5 多向鍛造過(guò)程中Fe-17Mn-8Cr合金顯微組織及性能演變56-65
• 3.5.1 顯微組織57-62
• 3.5.2 阻尼性能62-63
• 3.5.3 力學(xué)性能63-64
• 3.5.4 微斷口分析64-65
• 3.6 本章小結(jié)65-67
• 第4章 退火對(duì)多向鍛造Fe-17Mn基合金組織與性能的影響67-85
• 4.1 引言67
• 4.2 顯微組織67-73
• 4.2.1 相組成68-69
• 4.2.2 相成分及取向69-73
• 4.2.3 ε馬氏體和γ奧氏體片尺寸73
• 4.3 位錯(cuò)與層錯(cuò)73-78
• 4.4 阻尼性能78-79
• 4.5 阻尼機(jī)制分析79-81
• 4.6 力學(xué)性能81-83
• 4.7 本章小結(jié)83-85
• 結(jié)論與展望85-87
• 參考文獻(xiàn)87-95
• 致謝95-96
• 附錄A (攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄)96

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本文編號(hào)：789099