阻尼合金及应用

对几种典型阻尼合金的成分和特点作了透彻分析，并就阻尼合金的应用作了详细介绍。同时展望了阻尼合金今后的发展及应用前景。     

固溶时效对Al—Zn铸造合金组织和阻尼性能的影响

一、引言A.S.Nowick 及K.Nuttel 用低频扭摆法研宄了二种.Al-Zn 二元合金丝的内耗,T.Otani 等研究了三元Al-Zn 铸造阻尼合金SDC 随频率的变化,作者们研宄Al-Zn 多元阻尼合金时,注意到层片状为主的显微组织其阻尼特征,实际应用时受到较大限制,这就使我们有兴趣研究细小等轴晶组织及其阻尼特性,固溶时效对多元Al-Zn 阻尼合金内耗温度谱,频率谱的影响。     

合金化对CuZnAl合金低频阻尼性能的影响

CuZnAl合金的形状记忆效应、力学性能及阻尼性能的好坏是决定其工业实用性的关键指标。采用倒扭摆（JN-1型真空扭摆仪）方法,测试了固溶处理后合金的振动应变振幅爿与振动时间t的关系曲线（自由衰减曲线）,并对Zr对CuZnAl合金低频阻尼性能的影响进行了研究,探讨了CuZnAl合金马氏体产生高阻尼特性的微观机制。结果表明,1．2、2．3、1．7三种合金具有最佳阻尼性能的固溶温度分别为800℃、900℃和800℃;相同围溶处理温度8000C下,不含Zr的1．7合全的阻尼性能最佳。含Zr少的1．2合金的阻尼性能好于含Zr多的2—3合金的阻尼性能。     

热处理工艺对Fe-14.04Mn-0.22C阻尼合金组织和性能的影响

研究了热处理温度对Fe-14．04Mn-0．22C合金阻尼性能的影响。结果表明：该合金在热处理冷却过程中,发生了γ→ε转变,热处理温度越高,γ→ε转变生成的马氏体越多,合金的阻尼性能随热处理温度的升高而提高,在1000℃时,合金的阻尼性能达到最大值;随温度的进一步升高,阻尼性能反而恶化,主要是因为马氏体严重粗化所致。     

Ni40.5Co32.5Al27合金冷轧带材阻尼性能与相变和组织的关系

对Ni40.5Co32.5Al27合金带材进行三种热处理,分析了不同试样的显微组织,采用微分差热分析测定了马氏体转变温度,用动态热机械谱仪研究了相变及阻尼性能.结果表明经过1 623K×5 h直接水冷获得基体相为竹节状粗大再结晶晶粒;而慢冷(0.5 K/min)到1 273 K后水冷时析出粗大γ相,快冷(10 K/min)至1 273 K再水冷则析出较均匀细小的γ相.降温过程中合金带材在马氏体相变区出现阻尼峰,并且阻尼峰随频率降低而升高;马氏体相变结束后,合金带材的阻尼性能随温度降低而继续升高;合金带材的阻尼性能随γ相粗化而增强,并且室温附近超过0.04,有望成为新型阻尼材料.     

添加铬、铝、钛、镍合金元素对Fe-17Mn阻尼合金性能的影响

在阻尼性能最佳的Fe-17Mn二元合金中加入质量分数5%铬元素以及1%的铝、钛或镍,采用真空感应熔炼法制备Fe-17Mn,Fe-17Mn-5Cr,Fe-17Mn-5Cr-1Al,Fe-17Mn-5Cr-1Ti和Fe-17Mn-5Cr-1Ni合金,经锻造和固溶处理后,研究了铬、铝、钛、镍元素对合金阻尼性能、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:添加铬元素后,合金强度显著提高,耐腐蚀性能增强,在较低应变振幅(200×10-6~900×10-6)下的阻尼性能提高,在高应变振幅(大于900×10-6)下的阻尼性能降低;在Fe-17Mn-5Cr合金中添加质量分数1%的铝元素或钛元素后,合金的耐腐蚀性能变化不大,强度降低,其中添加钛后的阻尼性能变差,添加铝后的阻尼性能变化不大;在Fe-17Mn-5Cr合金中添加质量分数1%镍元素后,合金的强度和阻尼性能变化不大,耐腐蚀性能略有降低,但仍优于Fe-17Mn合金的;Fe-17Mn-5Cr-1Ni合金的综合性能最优异。     

Zr对Zn-Al合金阻尼性能影响的研究

研究了微量Zr对Zn-Al合金阻尼性能的影响，用电阻炉石墨坩埚熔炼了Zn-Al合金和Zn-Al-Zr合金，对合金的显微组织进行了金相观察，用X射线衍射法进行了相结构分析，测量了铸态和淬火态在不同温度及频率的内耗。结果表明：添加微量Zr可以细化合金的铸态组织，但并不改变合金的相结构，无论是铸态还是淬火态下的阻尼性能均得到提高。     

含硅铁-铝合金的微观组织和阻尼性能

制备了硅含量分别为0％,0．2％,0．5%,0．9％和1．2％的五种Fe-6Al合金,并研究了这五种合金在淬火状态下的微观组织特征和阻尼性能,分析了硅含量对铁-铝合金阻尼性能的影响。结果表明：当硅含量为0．5％左右时,Fe-6Al减振合金具有适当的晶粒尺寸,阻尼性能最好。     

阻尼合金研究现状及发展

综述评价目前阻尼合金研究现状及发展。     

Fe-13Cr-2.5Mo阻尼合金的热处理工艺

研究了热处理工艺对冷拉态Fe 13Cr 2.5Mo阻尼合金的微观组织、力学性能和阻尼性能的影响。研究发现:水淬温度为900℃和1100℃时对数衰减率各有一个相近的峰值;900℃时由于合金组织完成了回复再结晶,阻尼性能保持较高的水平;而1100℃时,合金中碳化物溶解,晶粒快速长大,导致较大尺寸的磁畴形成,使得合金的内耗值很高。淬火温度的提高,使合金的强度和塑性逐渐降低。合金的较佳热处理工艺为900℃×2h水淬。     

固溶时效稀土变质ZA27合金阻尼性能及机理

对铸造稀土变质ZA27合金进行固溶处理，并进行长时间自然时效。测量了合金的阻尼性能，用透射电镜对合金固溶时效后的微观结构进行了研究。结果表明：固溶时效后合金的阻尼性能有较大提高。合金高阻尼性的微观机理主要是α相和η相两相界面发生粘滞性滑动以及α相发生局部微塑性变形，消耗了振动能量。合金在固溶时效后组织得到改善和细化，增大了界面面积，从而提高了阻尼性能。     

高速工业平缝机阻尼合金减振降噪试验研究

应用阻尼合金材料制作工业平缝机伞齿轮代替钢质齿轮.试验结果表明,能有效降低齿轮的传动噪声,降噪效果良好.     

长周期堆垛相对Mg-Zn-Y合金的阻尼性能影响

采用氩气保护条件下真空熔炼的方法熔炼出MgZnxY1.33x(x=1～4 at.％)合金,并运用SEM、XRD及阻尼测试方法对合金的组织结构和阻尼性能进行分析和讨论.结果表明,合金中主要包含镁基体和长周期堆垛相,随着Zn和Y含量的增加,合金中晶粒逐步细化,长周期堆垛相含量增多,并且针状或带状的长周期堆垛相互穿插在一起.阻尼测试的结果表明,长周期堆垛相的增加有利于镁合金的阻尼性能,Mg-7 ％Zn-12.8％Y合金在高应变阶段阻尼最优,其阻尼值达到0.04.     

阻尼合金在电子设备结构设计中的应用

阻尼合金具有优良的机械性能和阻尼减振性能,可直接用于结构减振设计而不用附加其他减振措施。由于材料本身属性以及阻尼机制的影响,不同的阻尼合金有着不同的力学性能和阻尼特性。本文在总结现有阻尼合金材料研究进展及应用现状的基础上,通过讨论电子设备对结构设计材料的要求,对阻尼合金在电子设备结构设计中应用的可行性进行了分析研究。结果表明,通过采取适当的技术手段,高阻尼合金可以在电子设备结构减振设计中得到广泛的应用。     

阻尼材料中气泡的存在对结构阻尼性能的影响

为了研究粘弹性阻尼结构的阻尼层中的气泡对结构阻尼性能的影响,制备了两种自由阻尼层结构,其中一个阻尼层中含有较多的气泡,而另一个则基本没有气泡。对两种结构进行试验模态分析,研究比较了两种结构的阻尼比,同时还比较了两结构对应点的加速度导纳曲线和相同激励下的线性谱曲线。研究结果表明,阻尼材料中气泡的存在将会降低结构的阻尼性能。     

碳、镍元素对铁-锰合金的阻尼性能与相变行为的影响

应用倒扭摆内耗议、热机械分析仪和光学显微镜研究了碳和镍对铁-锰基减振合金γ→ε转变行为和阻尼性能影响。结果表明：碳增加γ→ε相变的阻力,降低合金的M3温度,减少合金中ε马氏体的数量;碳的钉扎作用能够使合金中γ／ε相界面的滑移性能变差,从而恶化了合金的阻尼性能。镍降低了合金的相变温度,但不会对合金阻尼性能产生不利影响。     

高阻尼抗穴蚀气缸套工艺及性能研究

本文研究了一种高阻尼高强度合金气缸套及其制备工艺,并对该高阻尼高强度合金气缸套的金相、硬度、力学性能及抗穴蚀性能进行了研究分析。     

高速工业平缝机阻尼合金减振降噪试验研究

应用阻尼合金材料制作工业平缝机伞齿轮代替钢质齿轮。试验结果表明,能有效降低齿轮的传动噪声,降噪效果良好。     

热氧老化对阻尼橡胶材料阻尼性能的影响

通过对ZN-1阻尼橡胶材料进行加速热氧老化试验,考察了其在老化前后阻尼性能的变化;利用Arrhenius方程推导出了该材料的阻尼性能与老化时间、老化温度的关系。结果表明:随着老化温度的升高及老化时间的延长,ZN-1阻尼橡胶材料的最大损耗因子逐渐减小,并得到了25℃时热氧老化后最大损耗因子与老化时间的关系式,可用于阻尼橡胶材料老化后阻尼性能及使用寿命的预测。