[发明专利]一种耐海水腐蚀的高强高韧阻尼合金及制备方法

说明书

本发明涉及一种耐海水腐蚀的高强高韧阻尼合金及制备方法，化学成分按重量百分比计包括：C:0～0.025％，Mn:15％～27％，Al:1.0％～2.5％，Cr:0～1.8％，1.0％≤Al+Cr≤3.0％，Si≤0.15％，P≤0.005％，S≤0.002％，其余为铁和不可避免的微量的化学元素。优点是：通过热处理调控组织中奥氏体、ε马氏体和α'马氏体相在组织的比例，利用奥氏体、ε马氏体保持合金具有良好的阻尼性能。获得的耐海水腐蚀的高强高韧阻尼合金屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥700MPa，断后延伸率≥40％，耐海水腐蚀能力与CortenA钢相当。

技术领域

本发明属阻尼合金生产领域，尤其涉及一种耐海水腐蚀的高强高韧阻尼合金及制备方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展，振动、冲击和噪声的控制日益成为一个复杂而迫切的问题，因此对于减振降噪技术的研究，引起了许多部门的普遍重视，尤其在航海、航天和航空、核工业等领域。阻尼合金就是在这种条件下应运而生的，阻尼合金是指具有结构材料应有的强度并能通过阻尼过程(内耗)把振动能较快的转变为热能消耗掉的合金。近年来，我国在这方面作了很多努力，已开发出数十种阻尼合金，形成了一个新兴的功能材料领域。阻尼合金可用于军事工程、航空航天、建筑、船舶、汽车、工程机械等领域的减振降噪。

Fe-Mn基合金是近十几年才开发出的一种新型阻尼合金，是上述几类阻尼合金中强度最高(抗拉强度大于700MPa)、成本最低的(仅为Mn-Cu阻尼合金的1/4)，其阻尼性能随着应变振幅的增大而增加，并且不受外界磁场的影响。这种合金非常适合承受较大振动和冲击的部件使用。目前限制Fe-Mn基阻尼合金应用的关键问题就是其耐蚀性能较差，研发具有消音隔声功能的高强、高韧、耐蚀、抗振性能的铁基阻尼合金，实现材料的结构-功能一体化是具有十分重要的意义。

现有技术中，专利公开号为CN107699668A，公开了一种提高铁锰阻尼合金耐腐蚀性能的方法，属阻尼合金领域。该方法可以提高耐蚀性能，但处理工艺复杂，难以在实际生产大规模应用，且表面的铁素体层也将对力学性能产生影响。专利公告号为CN106011636A，公布了一种船用铁锰基高强韧阻尼合金，在保证材料具有良好强韧性匹配的基础上，产品的阻尼性能明显优于普通船板。但该发明合金强度较低，且未关注阻尼合金的耐腐蚀性能，Fe-Mn阻尼合金较差的耐蚀性能极大地制约其大规模应用。

在上述专利中，存在着耐蚀性能差，强度较低，提高耐蚀性能的方法复杂等问题。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种耐海水腐蚀的高强高韧阻尼合金及制备方法，通过热处理调控组织中奥氏体、ε马氏体和α'马氏体相在组织的比例，，

通过合金元素的添加及工艺的调整，提高阻尼合金的强度及耐蚀性，同时保证良好的阻尼性能，成分及工艺简单，易于实施。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种耐海水腐蚀的高强高韧阻尼合金，化学成分按重量百分比计包括：C:0～0.025％，Mn:15％～27％，Al:1.0％～2.5％，Cr:0～1.8％，1.0％≤Al+Cr≤3.0％，Si≤0.15％，P≤0.005％，S≤0.002％，其余为铁和不可避免的微量的化学元素。

一种耐海水腐蚀的高强高韧阻尼合金，依次采用转炉或电炉冶炼，采用连铸或浇铸铸造，采用轧机轧制，热处理，具体包括：

1)轧制过程

将连铸坯或铸坯开坯后装入加热炉中进行加热，加热温度为1100～1200℃，保温时间为1～4小时，加热后进行轧制，开轧温度为1050～1100℃；中厚板轧机轧制工艺为：粗轧轧制3～6道次，精轧轧制5～10道次，粗轧总压下量不低于70％，精轧总压下量不低于50％，粗轧轧后温度控制在900～1000℃，精轧终轧温度为700～850℃；最后空冷或水冷至室温；

2)热处理