[發明專利]一種Fe-Cr-Mo基耐蝕高阻尼合金

無效

• 申請號: 200910011055.1
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN101532114A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 胡小鋒;李秀艷;張波;戎利建;李依依
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28;C22C33/04;C21D6/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 張志偉

技術領域：

本發明涉及Fe-Cr-Mo基高阻尼合金耐蝕性能的改善技術，具體地說是一種Fe-Cr-Mo-Ti耐蝕高阻尼合金，通過在Fe-Cr-Mo高阻尼合金中添加少量Ti元素，經一定的熱處理制度改善合金的顯微組織，在不降低合金阻尼性能的前提下，提高合金的耐蝕性能。

背景技術：

隨著社會的發展和人類文明的進步，人們對周邊的噪音環境要求越來越高；而隨著工業化進程的高度發展以及交通運輸行業高速度強動力的迅速發展，機械部件產生的振動和噪音已嚴重危害人們的生活質量、儀器的精密度和設備的使用壽命。同時，在國防和航空航天技術領域內，減振降噪顯得十分重要。因此，減少機械振動降低設備噪音已經成為工業界和科技界日益關心的課題，尋找更有效的減振降噪方法也成了科研工作者的研究課題之一。

通常人們采用的減振降噪方法有：①增加質量提高剛性，減小振動振幅；②改變構件的固有振動，避免發生共振；③設計阻尼器件，利用流體的粘性或固體摩擦減少振動；④采用高阻尼材料制作振源構建，該方法不會增加構件本身的質量而強度不減，同時還具有很好的減振降噪效果。通常高阻尼合金具有好的力學性能和較強的抗腐蝕性能，在較高溫度下也能保持較好的阻尼性能。目前，在航空航天、交通運輸等許多行業，高阻尼合金已越來越多地被用作各種結構部件。

Fe-Cr系合金作為高阻尼合金很早就得到了研究，不僅具有高阻尼性能、價格低廉、力學性能好、較強的耐蝕性能等優點，而且該合金在低于400℃仍具有良好的阻尼性能，其阻尼性能不隨振動頻率變化而變化，作為一種減振降噪的結構材料在許多工程上得到了應用。其中，Fe-Cr-Mo合金不僅具有高阻尼性能，還具有較好的耐蝕性能，但在某些特殊使用環境中，其耐蝕性能并不理想，這大大限制了其應用。因此，能否開發一種具有強耐蝕性的高阻尼Fe-Cr-Mo合金成為Fe-Cr系高阻尼合金的研究熱點。

發明內容：

本發明的目的是提供一種耐蝕性能好、強度高、阻尼性能高的Fe-Cr-Mo系減振合金。

本發明的技術方案是：

本發明提供了一種耐蝕高阻尼合金，在Fe-Cr-Mo高阻尼合金中添加少量的Ti元素。

本發明耐蝕高阻尼合金中，Ti的加入量最好在0.8-1.0wt％。其它元素的含量可以為Cr?12-13wt％，Mo?2-3wt％，鐵余量。

所述耐蝕高阻尼合金的制備方法，根據合金成分配比，取工業純鐵和99.9wt％的Cr、Mo、Ti金屬原料，采用真空感應爐熔煉，經過澆鑄、鍛造后采用適當的熱處理制度改善合金的性能，使合金的晶界碳化物減少，不僅不會降低合金的阻尼性能，而且可明顯提高合金的耐蝕性能。

本發明耐蝕高阻尼合金澆鑄后，在1100±10℃開鍛，終鍛溫度為900±10℃；鍛造后進行熱處理，在1100±10℃下保溫1h，爐冷至室溫。

本發明以Fe-Cr-Mo高阻尼合金為基體，設計開發新的耐蝕高阻尼合金。新合金的設計應根據合金的阻尼機制，采取適當的措施，不僅可以提高合金的耐蝕性能，且不影響合金的高阻尼性能。Fe-Cr-Mo合金屬于鐵磁型阻尼合金，高阻尼來源于應力誘導下合金內磁疇壁的不可逆運動，可見磁疇壁的可動性是影響鐵磁合金阻尼性能的關鍵。一般而言，要獲得高阻尼性能，合金需經過高溫再結晶退火處理，以消除空位和位錯等缺陷引起的內應力對磁疇壁運動的影響。但高溫退火往往導致富Cr碳化物(Cr₂₃C₆)在晶界析出，Cr₂₃C₆的析出會在晶界附近產生貧Cr區，從而降低了合金的耐蝕性能。研究發現，晶界碳化物的析出對合金阻尼性能不利，碳化物析出越少，合金阻尼性能越好。因此，減少晶界Cr₂₃C₆的析出不僅對提高耐蝕性能有利，而且不會降低合金的阻尼性能。

為了提高Fe-Cr-Mo減振合金的耐蝕性能，根據上述阻尼和耐蝕機理，本發明采取了以下幾個措施：

1、采用鍛造工藝制備合金，以提高合金的力學性能并消除鑄件中的疏松、氣孔、偏析等鑄造缺陷，減少對磁疇壁的阻礙作用，以提高合金的阻尼性能。

2、向合金中添加少量的鈦元素，鈦是強碳化物形成元素，添加到Fe-Cr系合金中會在晶內優先形成鈦的碳化物，從而抑制晶界Cr₂₃C₆的析出，提高合金的耐蝕性能，同時減少了晶界析出相的數量不會降低合金的阻尼性能。