一種新型反鐵磁MnNiCu阻尼合金及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種新型MnNiCu阻尼合金及其制備方法。該合金的成分包括：75.0-85.0at.%的Mn，10.0-20.0at.%的Ni、1.0-5.0at.%的Cu以及其他不可避免的雜質。制備方法中包括熱軋?zhí)幚砗凸倘芴幚?。該發(fā)明所涉及的MnNiCu阻尼合金具有阻尼值高、塑韌性好及可加工性能好等特點。
【專利說明】一種新型反鐵磁MnNiCu阻尼合金及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明是關于高錳含量的反鐵磁錳基形狀記憶合金，具體而言，涉及一種新型反 鐵磁MnNiCu阻尼合金及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 高錳的Y -Mn基合金是反鐵磁性合金，具有溫控和磁控形狀記憶效應，以及高阻 尼性能、高強度和良好的工藝性能等，屬于孿晶型阻尼合金。作為Y-Mn基合金中研究的 較為成熟的Mn-Cu合金，以其高強度和高阻尼性能等特性，在上個世紀四五十年代就得到 了大量的研究，例如英國石錳海洋公司開發(fā)的Sonoston (54Mn-37Cu-4Al-3Fe-2Ni)合金 和國際銅研究協(xié)會開發(fā)的Incramute (43Mn-55Cu_2Al)合金，具有優(yōu)異的減振降噪效果。 專利0附0355602(^公開了一種高錳含量錳銅基阻尼合金，成分包括：〇1:21.0-24.5被.％ ;Ni:2. 0-7. Owt. % ;Fe: 1. 0-3. Owt. %，0 <稀土元素含量< I. 2wt. %，0 <高烙點金屬元素含量 < 3.0wt.%，其中高熔點金屬元素為Ti、Zr、V、Ta、Nb、W、Mo、Cr中的一種或多種，其余的為 Mn,且C < 0. Iwt. %以及其他不可避免的雜質。專利CN102952983A提出一種高阻尼錳銅合 金，成分包括：Mn: 50_55wt. %，Al:4%_6wt. %，Sr: 2%_4wt. %，Mg: 5%_7wt. %，F(xiàn)e :l_3wt. %，Dy : 0? 5-1. 5wt. %，Y :l-3wt. %，La :0? 5-2wt. %，其余為Cu。這些錳銅阻尼合金比阻尼值S. D. C可 達20%，但合金成分過于復雜，導致合金加工成本較高及熱處理工藝復雜，稀土元素對合金 組織及性能影響機理仍需探究，另外，Cu的成分比重大導致合金由于時效衰減效應，會出現(xiàn) 長時間時效析出而阻尼下降以及合金耐蝕性下降等現(xiàn)象。對此，相較研究較多的MnCu阻尼 合金，MnNi阻尼合金的研究應用則較少。近來研究表明，在高錳含量的YMn基合金中添加 適量配比的Ni、Cu元素，可顯著改善合金的阻尼性能及材料的強韌性，尤其是Ni元素大大 改善了合金的低溫力學性能，使合金在室溫附近能夠獲得穩(wěn)定的阻尼性能。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的第一個技術問題是：提出一種高錳含量的新型MnNiCu阻尼合 金，該合金具有較高的阻尼特性，且具有良好的塑韌性、可加工性及耐蝕性。
[0004] 本發(fā)明所要解決的第二個技術問題是：提出一種高錳含量的新型MnNiCu阻尼合 金的制備方法，由該方法制得的MnNiCu阻尼合金有較高的阻尼特性，且具有良好的塑韌 性、可加工性及耐蝕性。
[0005] 為解決本發(fā)明的第一個技術問題，本發(fā)明提出一種新型反鐵磁MnNiCu阻尼合金， 其包括： Mn ： 75. 0-85. 0 at. % ； Ni :10.0-20.0 at. %； Cu ：1. 0-5. 0 at. % ； 以及其他不可避免的雜質。
[0006] 優(yōu)選地，Ni的成分含量為15. 0-20. Oat. %。
[0007] 優(yōu)選地Cu的成分含量為2. 5-5. Oat. %。
[0008] 為解決本發(fā)明的第二個技術問題，本發(fā)明提出一種新型反鐵磁MnNiCu阻尼合金 的制備方法，包括熱軋?zhí)幚砉に嚭凸倘芴幚砉に嚒?br> [0009] 優(yōu)選地，所述熱軋?zhí)幚砉に嚨臏囟葹?50-10KTC，保溫時間為30-60min，熱軋成 薄板狀。
[0010] 優(yōu)選地，所述固溶工藝的溫度為900-10KTC，固溶時間為40-60min，冷卻速度大 于 200°C /s。
[0011] 本發(fā)明的有益效果如下： 本發(fā)明通過在YMnNi合金中摻入Cu元素并進行合理的合金成分配比，使合金在經(jīng)熱 軋及固溶熱處理后，發(fā)生順磁一反鐵磁轉變和馬氏體相變，使合金在室溫產(chǎn)生大量顯微孿 晶組織從而產(chǎn)生高阻尼性。Y MnNi合金中合理添加 Cu,顯著改善了合金的塑韌延展性及可 加工性，同時順磁到反鐵磁的尼爾轉變溫度點Tn也向低溫移動，有助于反鐵磁轉變產(chǎn)生的 四方畸變觸發(fā)后來的馬氏體相變，對尼爾溫度Tn與馬氏體相變溫度Ms的靠近甚至耦合從而 提高合金的阻尼性能起到促進作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是Mn82.2Ni15. 8Cu2合金在0. 5Hz強迫振動模式下，內耗值及楊氏模量隨溫度的 變化情況。
[0013] 圖2是Mn82.2Ni13. 8Cu4合金在0. 5Hz強迫振動模式下，內耗值及楊氏模量隨溫度的 變化情況。

【具體實施方式】
[0014] 本發(fā)明提供的一種新型反鐵磁MnNiCu阻尼合金的元素配比如表1所示(原子百分 比，at. %)。

【權利要求】
1. 一種新型反鐵磁MnNiCu阻尼合金，其特征在于其包括： Mn ：75. 0-85. 0 at. % ； Ni :10.0-20.0 at.%； Cu ：1. 0-5. 0 at. % ； 以及其他不可避免的雜質。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種新型反鐵磁MnNiCu阻尼合金，其特征在于Ni的成分含 量為 15. 0_20. Oat. %。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種新型反鐵磁MnNiCu阻尼合金，其特征在于，Cu的成分含 量為 2. 5-5. Oat. %。
4. 一種新型反鐵磁MnNiCu阻尼合金的制備方法，其特征在于包括熱軋?zhí)幚砉に嚭凸?溶處理工藝。
5. 根據(jù)權利要求4所述的一種新型反鐵磁MnNiCu阻尼合金的制備方法，其特征在于所 述熱軋?zhí)幚砉に嚨臏囟葹?50-10KTC，保溫時間為30-60min，熱軋成薄板狀。
6. 根據(jù)權利要求4所述的一種新型反鐵磁MnNiCu阻尼合金的制備方法，其特征在于所 述固溶工藝的溫度為900-10KTC，固溶時間為40-60min，冷卻速度大于200°C /s。
【文檔編號】C22F1/16GK104451299SQ201410647696
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權日:2014年11月14日
【發(fā)明者】彭文屹, 孫玉龍, 陳琳, 鄧翠貞 申請人:南昌大學