后在1600~1650°C下精 炼20min。精炼完成停止送电，静置3min。然后在高真空（真空度不低于0. 5Pa)条件下向 金属液中加入锆镍合金，并充入氩气至〇. 〇〇5Mpa，再加入电解锰，电磁搅拌2min，使Zr和电 解Mn完全熔化且成分均匀后静置3min，待金属液的温度为1550°C时进行浇铸，冷却得到铸 件。
[0027] (2)将铸件经打箱、表面清理去除表面氧化物和缺陷，经机械粗加工后在KKKTC 下保温Ih进行阻尼化热处理，热处理结束后随炉冷却至KKTC以下取出，再经机械精加工、 射线探伤后即可。
[0028] 所得合金的晶界析出相的SEM相见图1，其EDS分析见表1 (Zr3Fe相），晶内析出相 (韧窝孔洞内的析出相）的SEM相见图2,其EDS分析见表2 (Zr3Fe相）。所得合金的断口形 貌见图3b，可见其断裂为韧窝延性断裂，经检测，合金的冲击韧性Aku为104J，抗拉强度为 423MPa，延伸率为22. 8%。对所得合金做阻尼性能测试，结果见图4,当交变应变为8X 10 5 时，阻尼性能Q 1SacMgL
[0029] 表 L
[0030]
[0033] 对比例I
[0034] 除不加 Zr外，按照与实施例1相同的合金组分，将Fe的质量百分含量增加 0. 2%， 其它组分的百分含量不变进行配料，按照与实施例1相同的操作制备得到不含Zr的铸造 Fe-Cr-Mo基阻尼合金。
[0035] 所得合金的断口形貌见图3a，可见其断裂为解理脆性断裂，经检测，其冲击韧性 Aku为29J;对所得合金作阻尼性能测试，结果见图4,当交变应变为8X10 5时，阻尼性能Q 1 为 0·0449。
[0036] 从上述实施例1和对比例1可以看出，含Zr的铸造 Fe-Cr-Mo基合金与不含Zr的 铸造 Fe-Cr-Mo基合金相比，韧性大幅度提高，阻尼性能也有所提高。
[0037] 实施例2
[0038] 本实施例所述高韧性铸造 Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，合金中各组分及组分的质量 百分含量如下：〇为15%，]?〇为2.5%，5丨为0.5%，]\111为0.5%，附为1.0%，21为0.05%， 余量为Fe。
[0039] 所述合金的制备方法与实施例1的不同之处在于：所述Zr源为海绵锆，阻尼化热 处理温度为1050°C，热处理时间为40min。
[0040] 经检测，所得合金的冲击韧性Aku为103J，合金的抗拉强度为375MPa，延伸率为 23. 9% ;当交变应变为8X 10 5时，阻尼性能Q 1为0. 0455。
[0041] 实施例3
[0042] 本实施例所述高韧性铸造 Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，合金中各组分及组分的质量 百分含量如下：Cr 为 17%，Mo 为 L 5%，Si 为(λ 8%，Mn 为(λ 6%，Ni 为 L 2%，Zr 为(λ 1%， 余量为Fe。
[0043] 所述合金的制备方法与实施例1的不同之处在于：所述Zr源为海绵锆；阻尼化热 处理温度为1000°c，热处理时间为80min。
[0044] 经检测，所得合金的冲击韧性Aku为104J，合金的抗拉强度为410MPa，延伸率为 22. 3% ;当交变应变为8X 10 5时，阻尼性能Q 1为0. 0494。
[0045] 实施例4
[0046] 本实施例所述高韧性铸造 Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，合金中各组分及组分的质量 百分含量如下：Cr 为 14%，Mo 为 3%，Si 为 I. 5%，Mn 为 0· 3%，Ni 为 2. 0%，Zr 为 0· 35%， 余量为Fe。
[0047] 所述合金的制备方法与实施例1的不同之处在于：所述Zr源为锆铁合金。
[0048] 经检测，所得合金的冲击韧性Aku为132J，合金的抗拉强度为436MPa，延伸率为 22. 6% ;当交变应变为8X 10 5时，阻尼性能Q 1为0. 0466。
[0049] 实施例5
[0050] 本实施例所述高韧性铸造 Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，合金中各组分及组分的质量 百分含量如下：Cr 为 17%，Mo 为 2%，Si 为 0· 5%，Mn 为 0· 9%，Ni 为 L 5%，Zr 为 0· 6%， 余量为Fe。
[0051] 所述合金的制备方法与实施例1的不同之处在于：所述Zr源为海绵锆。
[0052] 经检测，所得合金的冲击韧性Aku为110J，合金的抗拉强度为412MPa，延伸率为 21. 2% ;当交变应变为8X 10 5时，阻尼性能Q 1为0. 0472。
[0053] 实施例6
[0054] 本实施例所述高韧性铸造 Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，合金中各组分及组分的质量 百分含量如下：Cr 为 16%，Mo 为 3%，Si 为 0· 6%，Mn 为 0· 4%，Ni 为 0· 7%，Zr 为 0· 3%， 余量为Fe。
[0055] 所述合金的制备方法与实施例1的不同之处在于：所述Zr源为海绵锆。
[0056] 经检测，所得合金的冲击韧性Aku为125J，合金的抗拉强度为392MPa，延伸率为 21. 9% ;当交变应变为8X 10 5时，阻尼性能Q 1为0. 0481。
[0057] 实施例7
[0058] 本实施例所述高韧性铸造 Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，合金中各组分及组分的质量 百分含量如下：Cr为13%，Mo为4%，Si为0.3%，Mn为0.4%，Zr为0.75%，余量为Fe。
[0059] 所述合金的制备方法与实施例1的不同之处在于：所述Zr源为海绵锆。
[0060] 经检测，所得合金的冲击韧性Aku为94J，合金的抗拉强度为382MPa，延伸率为 20. 4% ;当交变应变为8X 10 5时，阻尼性能Q 1为0. 0462。
【主权项】
1. 一种高韧性铸造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，其特征在于该合金含有质量分数为 0· 05 ~0· 8%的Zr。2. 根据权利要求1所述高韧性铸造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，其特征在于合金的组分及 各组分的质量分数如下：Cr为13~17%，Mo为1~4%，Si为0· 3~1. 5%，Μη为0· 3~ 1. 0%，Ni为 0 ~2. 0%，Zr为 0· 05 ~0· 8%，余量为Fe。3. 根据权利要求2所述高韧性铸造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，其特征在于Ni的质量分 数为0.5~2.0%。4. 一种权利要求1至3中任一权利要求所述高韧性铸造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金的制 备方法，其特征在于按照高韧性铸造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金的组分及组分配比称取原料， 采用真空感应熔炼、浇注得到合金铸件，再对合金铸件进行阻尼化热处理即可，真空感应熔 炼时Zr源于精炼末期真空条件下加入。5. 根据权利要求4所述高韧性铸造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金的制备方法，其特征在于所 述Zr源为海绵错、错铁合金和错镍合金中的一种。
【专利摘要】本发明所述高韧性铸造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，该合金含有质量分数为0.05～0.8％的Zr。优选合金的组分及各组分的质量分数如下：Cr为13～17％，Mo为1～4％，Si为0.3～1.5％，Mn为0.3～1.0％，Ni为0～2.0％，Zr为0.05～0.8％，余量为Fe。本发明所述高韧性铸造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金的制备方法，按照本发明所述高韧性铸造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金的组分及组分配比称取原料，采用真空感应熔炼、浇注得到合金铸件，再对合金铸件进行阻尼化热处理即可，真空感应熔炼时Zr源在真空条件下于精炼末期加入。本发明能在不降低阻尼性能的前提下，大幅度提高Fe-Cr-Mo基阻尼合金的韧性。
【IPC分类】C22C33/04, C22C38/44, C22C38/02, C22C38/04, C22C38/50, C21D6/00
【公开号】CN105401097
【申请号】CN201510848028
【发明人】李宁, 颜家振, 牟潇潇, 刘颖, 赵修臣, 晏尚华
【申请人】四川大学
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月28日