环境温度及外磁场对Fe-13Cr-2.5Mo合金阻尼性能的影响

在环境温度和外磁场变化的条件下用改进的倒扭摆内耗仪分析了Fe-13Cr-2.5Mo合金的阻尼性能,用扫描电子显微镜分析了阻尼合金的组织结构。结果表明,合金的阻尼值包括铁磁部分和非铁磁部分。前者在室温条件下占整个阻尼的80%～90%,后者占10%～20%。当环境温度从23℃升高到550℃,阻尼性能逐渐下降到原来的60%～70%。比较900℃水冷处理的试样,1100℃炉冷试样的阻尼峰值对应的扭转应变较低,这表明其因外界噪声产生阻尼的能力较强。组织中晶粒的大小,析出物的产生及快速冷却过程中产生的微观残余应力是900℃水冷试样扭转应变较高的主要原因。

热处理冷却方式对Fe-16Cr-2.5Mo合金阻尼性能的影响

将Fe-16Cr-2.5Mo合金在1 100℃真空保温1h后分别炉冷,空冷和油冷,研究了热处理冷却方式对Fe-16Cr-2.5Mo合金阻尼性能的影响。分析了不同冷却方式所得合金的微观结构、内应力与阻尼性能之间的关系。结果表明,随冷却速度减小,对数衰减率峰值增大,峰值所对应的应变振幅减小。合金阻尼性能随冷却方式的变化可用SB内应力分布理论解释,保温后炉冷时,冷却速度较慢,晶粒较大,C原子和部分置换原子容易沿晶界析出,且合金的空位浓度降低,致使内应力小于空冷和油冷,这是保温后炉冷阻尼性能最高的本质原因。

V元素对Fe-16Cr-2.5Mo合金磁机械阻尼的影响

本实验制备了四种具有不同V含量(0%、0.05%、0.1%和0.2%,质量分数)的Fe-16Cr-2.5Mo阻尼合金。通过光学显微镜观察其微观结构,并通过倒扭摆内耗仪来测试其阻尼性能。通过XRD在施加饱和磁场条件下测量了Fe-16Cr-2.5Mo合金的饱和磁致伸缩系数,并通过振动样品磁强计测量其磁性能。结果表明,V的添加使Fe-16Cr-2.5Mo基合金的晶胞收缩。同时,V造成的固溶强化和细晶强化使合金的强度和韧性逐渐提高。在外磁场的作用下,V元素的添加导致合金出现负磁致伸缩现象,且随着V浓度的升高,合金的磁致伸缩系数绝对值增大、阻尼性能提高。

热处理对Fe-16Cr-2.5Mo合金力学性能的影响

将Fe-16Cr-2.5Mo合金在1100℃保温1 h后分别进行了炉冷、空冷和油冷。研究了热处理冷却方式对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:热处理后晶粒长大,晶粒尺寸与冷却方式无关;随着冷却速度的增大,合金强度提高,塑性降低,弹性模量基本不变,合金力学性能的变化与晶界析出相有关。微观断口分析表明,Fe-16Cr-2.5Mo合金试样在拉伸载荷作用下表现为韧性断裂;对于热处理的合金,随着冷却速度增大,韧窝平均直径与深度、韧窝所占比例均减小。

Fe-16Cr-2.5Mo合金悬臂梁减振性能的研究

从解决工程应用问题出发,分别利用加速度传感器与应变传感器,在20 Hz^400 Hz范围内,采用相同的实验方法对比研究了0Cr18Ni9Ti不锈钢、1100°C退火态与冷轧态Fe-16Cr-2.5Mo合金悬臂梁在宽频带激励下的减振性能。研究结果表明,热处理对Fe-16Cr-2.5Mo合金梁的减振性能有很大的影响,自由振动下退火态悬臂梁的振动加速度和应变衰减较冷轧态与0Cr18Ni9Ti不锈钢显著;受迫振动下退火态悬臂梁的振动加速度峰值与应变峰值较0Cr18Ni9Ti不锈钢与冷轧态有明显的下降。

烧结Fe-15Cr-3.5C-2.5Mo-1Cu合金的性能

由于高碳高铬合金铸铁具有特殊的耐磨性能,因而,广泛地用作破碎机冲击棒和砧板、灰渣破碎机锤头,辊式破碎机的环、透平喷嘴环,推土机等工程机械的支重轮、托带轮、驱动轮和导向轮的端面浮动油封密封环等。故引起国外粉末冶金工作者的重视,并用粉末冶金热压工艺研制过类似的合金及其性能。

热处理对Fe-16Cr-2.5Mo合金冲击韧性的影响

将Fe-16Cr-2.5Mo合金在1 100℃真空保温1 h后分别炉冷、空冷和油冷,研究了冷却方式对合金冲击韧性的影响.结果表明,锻态合金具有较高的冲击韧性,热处理后合金冲击韧性发生了不同程度的变化:油冷使合金冲击韧性提高,空冷和炉冷使合金冲击韧性不同程度地降低,其中炉冷使得合金几乎丧失冲击韧性.断口分析发现,锻态合金在冲击载荷下表现为韧性断裂,空冷与炉冷合金在冲击载荷下表现为解理断裂.合金的冲击韧性与组织中析出相有关.

Fe-12Cr-2Al-3Mo合金减振性能的研究

从具体工程应用出发,研究了Fe-12Cr-2Al-3Mo合金的阻尼性能。采用倒扭摆测试仪测试合金丝材的内耗值,用振动测试仪测试合金圆桶构件的减振性能。结果表明,Fe-12Cr-2Al-3Mo合金内耗值明显高于0Cr18Ni9Ti不锈钢;圆桶构件的振动加速度峰值为0Cr18Ni9Ti不锈钢的1/5。利用磁畴结构可以解释Fe-12Cr-2Al-3Mo合金具有高减振性能的原因。

退火态Fe-16Cr-2.5Mo阻尼合金磁致伸缩特性与阻尼性能的关系分析

采用改进的迈克尔逊干涉仪研究了Fe-16Cr-2.5Mo阻尼合金在800、900、1000、1100℃退火空冷下的磁致伸缩特性。用悬臂梁测试系统分析了退火态合金的阻尼性能。研究发现,随着退火温度的升高,Fe-16Cr-2.5Mo合金的饱和磁致伸缩系数λs和损耗因子η都在900℃出现峰值,分别达43.2×10-6和0.0622。合金的饱和磁致伸缩系数λs随温度的变化规律与损耗因子η一致。饱和磁致伸缩系数反映了磁机械效应的强弱程度,随着饱和磁致伸缩系数λs的增加,损耗因子η也逐渐增加,二者呈近似的线性关系。