Cu-Al系阻尼合金的研究

论文摘要

本试验在对Cu-Al系阻尼合金的高阻尼机理深入认识的基础上,设计了四种不同成分的合金进行对比试验,并利用热膨胀仪,阻尼性能测定,X射线衍射分析,金相、扫描电镜观察等方法研究了成分和热处理对其马氏体结构、相变点、阻尼能力以及力学性能的影响。研究结果表明:（1）Mn对合金阻尼性能有较大影响,它能扩大β相区,有利于热弹性马氏体的产生。添加稀土后因为增加了马氏体界面的数量,减少了缺陷和空位对马氏体的钉扎,对提高阻尼性能有较好的作用。由于Mn和稀土元素共同作用的结果,合金的硬度、抗拉强度及延伸率都得到了改善。（2）本试验制得的Cu-11Al-5Mn-Re（wt%）合金成分接近共析成分,该合金Ms温度较高,阻尼能力及力学性能较好,并且具有较好的抗马氏体分解能力。（3）Cu-11Al-5Mn-Re合金在200℃时效时,阻尼和力学性能能达到较理想的状态,其内耗值Q-1达到9.776×10-2,相变温度为90℃,抗拉强度579.89Mpa。在200℃时效时,马氏体的有序度得到了提高,在外力作用下马氏体之间的协调能力变好使合金性能得到提高。而在400℃以上时效后,合金中有γ2硬脆相的析出,但仍保留了一定的马氏体组织,说明该合金具有较好的抗中温时效性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景
• 1.2 阻尼合金的机制、类型和性能特点
• 1.2.1 阻尼机制
• 1.2.2 阻尼合金的分类
• 1.2.3 阻尼合金的特点
• 1.3 阻尼合金的表征及测量方法
• 1.3.1 表征阻尼性能的参量
• 1.3.2 阻尼性能的测量方法
• 1.4 阻尼合金的研究现状
• 1.4.1 阻尼合金的研究近况
• 1.4.2 国内外研究现状
• 1.4.3 选题的依据和意义
• 1.5 本论文主要的研究内容及创新点
• 第二章 材料的制备和试验方法
• 2.1 试验材料的制备
• 2.1.1 合金成分的确定
• 2.1.2 工艺路线
• 2.1.3 试验内容
• 2.2 组织结构分析方法
• 2.2.1 X 射线衍射分析
• 2.2.2 显微组织观察与分析
• 2.3 相变临界点的测量及硬度的测定
• 2.3.1 相变临界点的测量
• 2.3.2 硬度和抗拉强度的测定
• 2.4 阻尼性能的测量
• 2.5 试验设备
• 2.5.1 加工设备
• 2.5.2 分析检测设备
• 2.6 探索性实验结果与分析
• 2.6.1 室温组织及结构分析
• 2.6.2 结论
• 第三章 成分对CU-AL 系阻尼合金组织与性能的影响
• 3.1 合金的显微结构分析
• 3.1.1 试样的显微组织观察
• 3.1.2 X 射线衍射分析
• 3.2 合金的相变温度
• 3.3 阻尼性能
• 3.3.1 合金在相同载荷下的阻尼性能及分析
• 3.3.2 合金在不同载荷下的阻尼性能及分析
• 3.4 力学性能
• 3.5 断口分析
• 3.6 结论
• 第四章 时效对CU-AL-MN-RE 合金组织与性能的影响
• 4.1 显微组织分析
• 4.1.1 马氏体态时效金相组织分析
• 4.1.2 马氏体态时效X 射线衍射分析
• 4.2 时效对合金相变点的影响
• 4.3 时效对合金阻尼性能的影响
• 4.4 时效对合金力学性能的影响
• 4.5 小结
• 第五章 结论
• 在攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢
• 参考文献