高錳MnNi基合金阻尼和力學性能研究.pdf

1、γMn基合金是新型功能材料，因其具有反鐵磁性、形狀記憶效應和阻尼特性而備受關注。與典型的γMn基合金一樣，高錳MnNi基合金在一定條件下，會發(fā)生順磁→反鐵磁轉變和馬氏體相變，而其結構轉變更為復雜，使合金擁有很多功能特性。本文采用X射線衍射分析、熱膨脹分析、差示掃描量熱分析、顯微組織觀察、內耗測試、金屬壓縮試驗，研究了高錳MnNi基合金的阻尼和力學性能，探索了元素摻雜和時效處理對合金性能的影響。
　　實驗結果表明，高錳Mn80Ni2

2、0-xCux(x=0,5,10)合金在室溫以上呈現出高阻尼性能（Q-1>0.01），在室溫表現出偽彈性。合金高阻尼來源于反鐵磁轉變和馬氏體相變產生的內耗，Cu降低了合金的反鐵磁轉變溫度TN，并促進馬氏體相變的發(fā)生，隨著Cu含量的增加，反鐵磁內耗峰與馬氏體相變峰靠近甚至耦合，使阻尼性能提高；同時，摻入Cu使合金在循環(huán)應力作用下的可回復應變顯著增大，偽彈性性能得到提高。Mn80Ni10Cu10兼?zhèn)淞藘?yōu)良的阻尼性能和偽彈性性能，Q-1達到3.

3、6×10-2，εrec達到5.73％，形變回復率達到92.12%。
　　時效對Mn80Ni20的組織和性能有很大影響。實驗結果顯示，在480℃時效3~12 h后水淬，合金發(fā)生了馬氏體相變。延長時效時間對馬氏體相變溫度Ms的影響不大，但淬火后的產生馬氏體相增多，使合金的阻尼性能得到提高；且壓縮試驗中合金的可回復應變增大，偽彈性性能也提高。時效12 h合金中析出了α-Mn，α-Mn阻礙了馬氏體孿晶界的移動，使阻尼性能降低；同時可回復應