[发明专利]一种高温氧化制备宽应变振幅高阻尼铁基复合合金的方法

说明书

本发明属于阻尼合金领域，具体涉及一种高温氧化制备宽应变振幅高阻尼铁基复合合金的方法。包括以下步骤：步骤一、先将铁锰铬基合金在空气气氛下用氧化处理，随后炉冷至室温；步骤二、去除掉表面的氧化层；步骤三、最后在200℃～500℃处理2小时～48小时后炉冷至室温，制备得到铁基复合合金。本发明的有益技术效果在于：没有变形的过程；简单的常规热处理设备就能完成制备过程；制备的铁基复合合金在宽应变振幅下均拥有比传统方法处理的铁锰铬基合金更高的阻尼性能。

技术领域

本发明属于阻尼合金领域，具体涉及一种高温氧化制备宽应变振幅高阻尼铁基复合合金的方法。

背景技术

随着工业的发展，机械部件产生的振动和噪音已经严重影响仪器的精密度和设备的使用寿命。因此，减振降噪显得十分重要。通常的减振降噪方法都是根据振动的动力学原理，通过特殊设计或增加构件质量等方法来减少振动能量向周围部件辐射传播，或者在振动能量传出前就耗散掉。这类方法的缺点十分明显：体积大、重量大、安装成本高、不能从根本上解决减振降噪问题。如果采用构功能一体的阻尼合金制作振动元件将是一个十分有效的减振降噪途径，该途径不仅不会增加构件本身的质量，同时还具有很好的减振降噪效果。

与其他阻尼合金相比，FeMn基阻尼合金拥有优良的力学性能，其抗拉强度大于700MPa，所以自发现以来便受到广泛关注，具有广阔的应用前景。然而其存在如下问题：(1)铁锰基阻尼合金在高应变振幅下才具有高阻尼性能，而在低应变振幅下的阻尼性能并不理想。这个缺点也大大限制了铁锰基阻尼合金的实际工程应用；(2)发明专利ZL201410143007.9公开了一种提高铁锰基阻尼合金在低应变振幅下阻尼性能的方法。该方法是先将铁锰基阻尼合金固溶处理，然后再时效处理，最后室温变形。上述发明存在室温变形的过程，不适用于制备形状复杂的零件。因此，如何提高铁锰基阻尼合金在低应变振幅下的阻尼性能进一步研究难点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高温氧化制备宽应变振幅高阻尼铁基复合合金及制造方法，含15～23wt％Mn、5～20％wt Cr、0～1wt％Ti、0～1wt％Nb、0～0.1wt％C、余量为Fe的阻尼合金材料，并通过高温氧化及微观控制，获得了一种高温氧化制备在宽应变振幅下拥有高阻尼性能的铁基复合合金的方法。

为解决上述技术问题，本发明一种高温氧化制备宽应变振幅高阻尼铁基复合合金的方法，高温氧化制备宽应变振幅高阻尼铁基复合合金的方法，包括以下步骤：

步骤一、先将铁锰铬基合金在空气气氛下用氧化处理，随后炉冷至室温；

步骤二、去除掉表面的氧化层；

步骤三、最后在200℃～500℃处理2小时～48小时后炉冷至室温，制备得到铁基复合合金。

所述步骤一中，铁锰铬基合金为含15～23wt％Mn、5～20％wt Cr、0～1wt％Ti、0～1wt％Nb、0～0.1wt％C、余量为Fe的阻尼合金材料。

所述步骤三中，铁基复合合金表面为一层铁素体，且铁素体层中铬的重量百分比含量≥5％，芯部为面心立方结构的奥氏体和密排六方结构的马氏体。

所述步骤一中，氧化处理温度为900℃～1200℃。

所述步骤一中，氧化处理时间为≥1小时。

所述步骤三中，表面的铁素体层中铬的重量百分比含量≥8％。

所述步骤一中，氧化处理温度为1000℃～1150℃。

所述步骤三中，铁锰铬基合金最后在250℃～350℃处理6小时～24小时后炉冷至室温，制备得到铁基复合合金。

本发明的有益技术效果在于：(1)没有变形的过程；(2)简单的常规热处理设备就能完成制备过程；(3)制备的铁基复合合金在宽应变振幅下均拥有比传统方法处理的铁锰铬基合金更高的阻尼性能。