本发明公开了一种高阻尼Mg-Sn-Ce-Ti合金，属于多元镁合金制备应用领域。
背景技术：
：镁及其合金作为目前阻尼性能最好的金属结构材料之一，还具有密度小、比强度和比刚度高、导热和导电性能好、抗动态冲击载荷能力强、电磁辐射屏蔽能力优、资源丰富等一系列优点，已受到人们越来越多的关注，并已在航空航天、轨道交通、3C产品等领域得到了一定程度的应用。而随着现代社会的迅猛发展，仪器设备日益精密化、复杂化以及工作环境的多样化，对降低能耗和减振降噪等提出了更为迫切的要求。当前，低固溶度的合金元素是镁合金兼顾阻尼和力学性能的有效添加元素，受到国内外学者的青睐。Ce元素在镁中的固溶度仅为0.74wt%，且其含量每增加1wt%合金屈服强度可增加148MPa，并拥有良好的塑性和可加工性，一直以来受到人们的广泛关注。然而，现有的Mg-Ce合金阻尼性能的研究却仍然有限。此外，人们对低固溶度的合金元素在镁中阻尼性能的影响已有一定的研究，而高固溶度的Sn、Y等元素是镁的有效固溶强化元素，众多学者认为不利于阻尼性能。CN101440438B中公开了“加Ce细化Mg-Sn-Ca系镁合金中CaMgSn相的方法”,主要研究了抗拉和抗蠕变性能，而在对阻尼性能的影响研究方面却没有，且它们之间没有必然联系。而且，Sn元素溶解在镁基体中能增加晶格畸变，同时会大幅度减少Mg基体的层错能（纯镁基面层错能为45mJ/m2，Mg-Sn固溶体的基面层错能为4mJ/m2），这可能有利于合金的阻尼性能。因此，在Mg-Ce合金中添加一定量的Sn元素形成的Mg-Sn-Ce三元合金研究其阻尼性能非常有必要，在实际工业生产中有广阔的应用前景。目前需求一种能够提高含高固溶度的合金元素增强镁合金阻尼性能的设计方法，并有效控制合金第二相微观组织形貌制备出高阻尼镁合金以满足国防军工与民用行业等对减振降噪的迫切要求。中国发明专利CN201511015387.9公开了一种含微量稀土的高阻尼Mg-Sn-Ce合金及其制备工艺，该镁合金主要由Mg、Sn、Ce三种元素组成，包括分布于合金中的以下合金化元素成分及其百分比重量含量值：Sn=0.5%-3.5%，Ce=0.40%-0.49%，余量为镁和不可避免的杂质。该发明通过合理的成分设计Sn、Ce含量，并采取适当的熔炼工艺，制备出规律性的平行第二相组织，其有利于合金的阻尼性能。生产工艺中通过控制合金成分和熔炼工艺，可控制合金中的第二相形貌分布，能有效提高合金的阻尼性能（SDC=41%），且密度低于2g/cm3。本发明工艺简单，可移植性强，且成本低，容易操作，可广泛应用于国防、民用行业，以达到轻量化和减振降噪的作用，但是其阻尼性能仍不够理想。技术实现要素：本发明所解决的技术问题：本发明针对现有技术的不足，提供一种新型多元镁合金，具有较高的阻尼性能，满足高速发展的现代社会对减振降噪的需求，具有较高的市场推广应用价值和较高的经济效益。本发明提供如下技术方案：一种高阻尼Mg-Sn-Ce-Ti合金,由Mg、Sn、Ce、Ti四种元素组成，其各组成重量百分比含量值为：Sn含量为0.1%-0.4%，Ce含量为3.3%-3.9%，Ti含量为2.1%-3.5%，余量为Mg；其形貌特征为：主要由镁和第二相组成，第二相组织呈现规律性的平行分布。优选的，各组成重量百分比含量值为：Sn含量为0.15%-0.35%，Ce含量为3.5%-3.7%，Ti含量为2.6%-3.5%。优选的，各组成重量百分比含量值为：Sn含量为0.22%-0.30%，Ce含量为3.6%-3.7%，Ti含量为2.9%-3.1%。优选的，所述镁为工业纯镁，有效成分含量≥99.99%；所述锡为高纯度锡，有效成分含量≥99.95%；所述钛为高纯度钛，有效成分含量≥99.70%；所述铈为高纯度铈，有效成分含量≥99.99%。优选的，所述合金的制备方法为：第一步：按照重量百分比含量值进行配料；第二步：将原料加入电磁感应熔炼炉中熔炼，熔炼过程中采用氩气作为保护气体，升温至700-800℃保温并电磁感应搅拌使成分均匀且原料充分熔化，待原料全部熔化后降温至500-550℃静置保温30-40min，取出进行盐浴水冷获得合金铸锭。优选的，所述合金的制备方法为：第一步：按照重量百分比含量值进行配料；第二步：将原料加入电磁感应熔炼炉中熔炼，熔炼过程中采用氩气作为保护气体，升温至750-800℃保温并电磁感应搅拌使成分均匀且原料充分熔化，待原料全部熔化后降温至500-520℃静置保温35-40min，取出进行盐浴水冷获得合金铸锭。本发明的有益效果：1.本发明合金具有较高的阻尼性能，满足高速发展的现代社会对减振降噪的需求，具有较高的市场推广应用价值和较高的经济效益。2.本发明工艺简单，可移植性强，且成本低，容易操作，可广泛应用于各个行业领域，以达到轻量化和减振降噪的作用。3.本发明合金优化合金配方，添加钛金属，以达到轻量化和减振降噪的作用，具有突出的实质性进步。具体实施方式：下面对本发明的实施例做详细的说明，本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例中未注明具体条件的实验方案，通常按照常规条件或者制造商所建议的条件实施。实施例一一种高阻尼Mg-Sn-Ce-Ti合金,由Mg、Sn、Ce、Ti四种元素组成，其各组成重量百分比含量值为：Sn含量为0.1%%，Ce含量为3.3%%，Ti含量为2.1%%，余量为Mg；其形貌特征为：主要由镁和第二相组成，第二相组织呈现规律性的平行分布。实施例二一种高阻尼Mg-Sn-Ce-Ti合金,由Mg、Sn、Ce、Ti四种元素组成，其各组成重量百分比含量值为：Sn含量为0.4%，Ce含量为3.9%，Ti含量为3.5%，余量为Mg；其形貌特征为：主要由镁和第二相组成，第二相组织呈现规律性的平行分布。实施例三一种高阻尼Mg-Sn-Ce-Ti合金,由Mg、Sn、Ce、Ti四种元素组成，其各组成重量百分比含量值为：Sn含量为0.15%%，Ce含量为3.5%，Ti含量为2.6%。其形貌特征为：主要由镁和第二相组成，第二相组织呈现规律性的平行分布。实施例四一种高阻尼Mg-Sn-Ce-Ti合金,由Mg、Sn、Ce、Ti四种元素组成，其各组成重量百分比含量值为Sn含量为0.35%，Ce含量为3.7%，Ti含量为3.5%；其形貌特征为：主要由镁和第二相组成，第二相组织呈现规律性的平行分布。实施例五一种高阻尼Mg-Sn-Ce-Ti合金,由Mg、Sn、Ce、Ti四种元素组成，其各组成重量百分比含量值为：Sn含量为0.22%%，Ce含量为3.6%%，Ti含量为2.9%%；其形貌特征为：主要由镁和第二相组成，第二相组织呈现规律性的平行分布。实施例六一种高阻尼Mg-Sn-Ce-Ti合金,由Mg、Sn、Ce、Ti四种元素组成，其各组成重量百分比含量值为：Sn含量为0.30%，Ce含量为3.7%，Ti含量为3.1%；其形貌特征为：主要由镁和第二相组成，第二相组织呈现规律性的平行分布。实施例七一种高阻尼Mg-Sn-Ce-Ti合金,由Mg、Sn、Ce、Ti四种元素组成，其各组成重量百分比含量值为：Sn含量为0.29%，Ce含量为3.6%，Ti含量为3.1%；其形貌特征为：主要由镁和第二相组成，第二相组织呈现规律性的平行分布。实施例八一种高阻尼Mg-Sn-Ce-Ti合金,由Mg、Sn、Ce、Ti四种元素组成，其各组成重量百分比含量值为：Sn含量为0.30%，Ce含量为3.6%%，Ti含量为2.9%；其形貌特征为：主要由镁和第二相组成，第二相组织呈现规律性的平行分布。实施例九一种高阻尼Mg-Sn-Ce-Ti合金,由Mg、Sn、Ce、Ti四种元素组成，其各组成重量百分比含量值为：Sn含量为0.30%，Ce含量为3.7%，Ti含量为3.0%；其形貌特征为：主要由镁和第二相组成，第二相组织呈现规律性的平行分布。实施例十一种高阻尼Mg-Sn-Ce-Ti合金,由Mg、Sn、Ce、Ti四种元素组成，其各组成重量百分比含量值为：Sn含量为0.25%，Ce含量为3.7%，Ti含量为2.9%%；其形貌特征为：主要由镁和第二相组成，第二相组织呈现规律性的平行分布。上述镁为工业纯镁，有效成分含量≥99.99%；上述锡为高纯度锡，有效成分含量≥99.95%；上述钛为高纯度钛，有效成分含量≥99.70%；上述铈为高纯度铈，有效成分含量≥99.99%。制备方法一：第一步：按照重量百分比含量值进行配料；第二步：将原料加入电磁感应熔炼炉中熔炼，熔炼过程中采用氩气作为保护气体，升温至700℃保温并电磁感应搅拌使成分均匀且原料充分熔化，待原料全部熔化后降温至500℃静置保温30min，取出进行盐浴水冷获得合金铸锭。制备方法二第一步：按照重量百分比含量值进行配料；第二步：将原料加入电磁感应熔炼炉中熔炼，熔炼过程中采用氩气作为保护气体，升温至800℃保温并电磁感应搅拌使成分均匀且原料充分熔化，待原料全部熔化后降温至550℃静置保温40min，取出进行盐浴水冷获得合金铸锭。制备方法三第一步：按照重量百分比含量值进行配料；第二步：将原料加入电磁感应熔炼炉中熔炼，熔炼过程中采用氩气作为保护气体，升温至750℃保温并电磁感应搅拌使成分均匀且原料充分熔化，待原料全部熔化后降温至500℃静置保温35min，取出进行盐浴水冷获得合金铸锭。制备方法四第一步：按照重量百分比含量值进行配料；第二步：将原料加入电磁感应熔炼炉中熔炼，熔炼过程中采用氩气作为保护气体，升温至800℃保温并电磁感应搅拌使成分均匀且原料充分熔化，待原料全部熔化后降温至520℃静置保温40min，取出进行盐浴水冷获得合金铸锭。表一：实施例所述合金阻尼值（ε=1×10-3）方法一方法二方法三方法四实施例一0.0650.0670.0660.065实施例二0.0690.0660.0660.066实施例三0.0660.0680.0670.065实施例四0.0660.0660.0670.067实施例五0.0660.0660.0680.067实施例六0.0680.0690.0660.067实施例七0.0650.0690.0680.070实施例八0.0650.0670.0670.069实施例九0.0680.0680.0660.069实施例十0.0680.0700.0690.067本发明实施例所述合金均具有较高的阻尼性能，拥有广阔的应用前景。上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。当前第1页1 2 3