[发明专利]一种具有宽温域高阻尼的Co基合金及其热处理方法

说明书

本发明涉及一种具有宽温域高阻尼的Co基合金及其热处理方法，包括以下步骤：步骤一：真空熔炼，将Co、Fe单质经真空熔炼制备得到原始合金锭；步骤二：均一化热处理，将步骤一得到的原始合金锭在1000‑1100℃保温5‑24h；步骤三：退火、淬火处理，对步骤二均一化热处理后的材料在中温单相区进行退火处理，再以1‑10℃/min的速率将温度降至多相结构温区后，进行快速淬火处理。采用本发明热处理方法得到的Co基合金，具有宽温域高阻尼性能，低振幅下对微振动非常敏感，能使微振动快速衰减，高阻尼平台温域极宽，从‑100℃到500℃都具有稳定的阻尼值。

技术领域

本发明属于合金制备技术领域，具体涉及一种具有宽温域高阻尼的Co基合金及其热处理方法。

背景技术

从微位移制动器到大型设备结构件，随着科学技术的发展，人们对这类仪器的精度要求越来越高。如何有效的抑制微振动是提升系统精度的一个关键问题。

高阻尼合金由于具有本征高阻尼以及优良的力学性能是从源头大幅降低微振动的一种关键材料。然而，在面对极端高温环境或极低温环境如深空探测领域，目前大部分阻尼材料并不能同时兼顾两极端阻尼性能。例如：广泛应用的M2052高阻尼合金阻尼性能在大约90℃会快速衰减；NiTi基高阻尼合金尽管具有很高的阻尼性能，然而其高阻尼温域限制在约-100-50℃左右，且在降温过程中高阻尼温域宽口会进一步缩小至0-50℃左右。铁磁高阻尼合金中磁畴运动对外加微应力非常敏感，且通常在-150℃(理论上可接近绝对零度)到150℃之间具有阻尼值稳定的高阻尼平台，常见的铁磁高阻尼合金如FeGa基合金、FeCr基合金等。

最近，我们的研究发现，高阻尼平台与铁磁合金的居里点以及残余应力有关。经过一系列长期研究，我们发现了一种阻尼值稳定、具有极宽温域(高阻尼平台最高温度可达500℃)的高阻尼材料，这为用于极端环境特别是极高温环境下的微振动抑制提供了解决方法，具体的，我们提出了一种具有宽温域高阻尼的Co基合金及其热处理方法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供了一种具有宽温域高阻尼的Co基合金及其热处理方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明提供了一种具有宽温域高阻尼的Co基合金的热处理方法，包括以下步骤：

步骤一：真空熔炼，将使用纯度为99.9％以上的Co、Fe单质采用真空熔炼炉，在真空度3×10^-3Pa以下时通入高纯氩气，高温下熔炼成原始Co-Fe合金锭；

步骤二：均一化热处理，将步骤一得到的原始合金锭在1000-1100℃保温5-24h，消除部分缺陷；

步骤三：退火、淬火处理，退火、淬火处理，对步骤二均一化热处理后的材料在中温单相区进行退火处理，再以1-10℃/min的速率将温度降至多相结构温区后，进行快速淬火处理。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤一中，所述步骤一中，Co、Fe单质的原子比为30-70:30-70。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤二中，均一化热处理具体为，原始合金锭在管式炉中氩气保护气氛下于1000-1100℃保温5-24h，然后，随炉冷却。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤三中，中温单相区退火处理的温度和保温时间分别为700-900℃和30min-10h。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤三中，多相结构温区中的快速淬火处理是在400-700℃下保温0-30min，随后进行水淬处理。

本发明还提供了一种如上述任一所述的热处理方法制备得到的具有宽温域高阻尼的Co基合金。

本发明的有益效果在于：