后在1600~1650°C下精 煉20min。精煉完成停止送電，靜置3min。然后在高真空（真空度不低于0. 5Pa)條件下向 金屬液中加入鋯鎳合金，并充入氬氣至〇. 〇〇5Mpa，再加入電解錳，電磁攪拌2min，使Zr和電 解Mn完全熔化且成分均勻后靜置3min，待金屬液的溫度為1550°C時進行澆鑄，冷卻得到鑄 件。
[0027] (2)將鑄件經打箱、表面清理去除表面氧化物和缺陷，經機械粗加工后在KKKTC 下保溫Ih進行阻尼化熱處理，熱處理結束后隨爐冷卻至KKTC以下取出，再經機械精加工、 射線探傷后即可。
[0028] 所得合金的晶界析出相的SEM相見圖1，其EDS分析見表1 (Zr3Fe相），晶內析出相 (韌窩孔洞內的析出相）的SEM相見圖2,其EDS分析見表2 (Zr3Fe相）。所得合金的斷口形 貌見圖3b，可見其斷裂為韌窩延性斷裂，經檢測，合金的沖擊韌性Aku為104J，抗拉強度為 423MPa，延伸率為22. 8%。對所得合金做阻尼性能測試，結果見圖4,當交變應變為8X 10 5 時，阻尼性能Q 1SacMgL
[0029] 表 L
[0030]
[0033] 對比例I
[0034] 除不加 Zr外，按照與實施例1相同的合金組分，將Fe的質量百分含量增加 0. 2%， 其它組分的百分含量不變進行配料，按照與實施例1相同的操作制備得到不含Zr的鑄造 Fe-Cr-Mo基阻尼合金。
[0035] 所得合金的斷口形貌見圖3a，可見其斷裂為解理脆性斷裂，經檢測，其沖擊韌性 Aku為29J;對所得合金作阻尼性能測試，結果見圖4,當交變應變為8X10 5時，阻尼性能Q 1 為 0·0449。
[0036] 從上述實施例1和對比例1可以看出，含Zr的鑄造 Fe-Cr-Mo基合金與不含Zr的 鑄造 Fe-Cr-Mo基合金相比，韌性大幅度提高，阻尼性能也有所提高。
[0037] 實施例2
[0038] 本實施例所述高韌性鑄造 Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，合金中各組分及組分的質量 百分含量如下：〇為15%，]?〇為2.5%，5丨為0.5%，]\111為0.5%，附為1.0%，21為0.05%， 余量為Fe。
[0039] 所述合金的制備方法與實施例1的不同之處在于：所述Zr源為海綿鋯，阻尼化熱 處理溫度為1050°C，熱處理時間為40min。
[0040] 經檢測，所得合金的沖擊韌性Aku為103J，合金的抗拉強度為375MPa，延伸率為 23. 9% ;當交變應變為8X 10 5時，阻尼性能Q 1為0. 0455。
[0041] 實施例3
[0042] 本實施例所述高韌性鑄造 Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，合金中各組分及組分的質量 百分含量如下：Cr 為 17%，Mo 為 L 5%，Si 為(λ 8%，Mn 為(λ 6%，Ni 為 L 2%，Zr 為(λ 1%， 余量為Fe。
[0043] 所述合金的制備方法與實施例1的不同之處在于：所述Zr源為海綿鋯；阻尼化熱 處理溫度為1000°c，熱處理時間為80min。
[0044] 經檢測，所得合金的沖擊韌性Aku為104J，合金的抗拉強度為410MPa，延伸率為 22. 3% ;當交變應變為8X 10 5時，阻尼性能Q 1為0. 0494。
[0045] 實施例4
[0046] 本實施例所述高韌性鑄造 Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，合金中各組分及組分的質量 百分含量如下：Cr 為 14%，Mo 為 3%，Si 為 I. 5%，Mn 為 0· 3%，Ni 為 2. 0%，Zr 為 0· 35%， 余量為Fe。
[0047] 所述合金的制備方法與實施例1的不同之處在于：所述Zr源為鋯鐵合金。
[0048] 經檢測，所得合金的沖擊韌性Aku為132J，合金的抗拉強度為436MPa，延伸率為 22. 6% ;當交變應變為8X 10 5時，阻尼性能Q 1為0. 0466。
[0049] 實施例5
[0050] 本實施例所述高韌性鑄造 Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，合金中各組分及組分的質量 百分含量如下：Cr 為 17%，Mo 為 2%，Si 為 0· 5%，Mn 為 0· 9%，Ni 為 L 5%，Zr 為 0· 6%， 余量為Fe。
[0051] 所述合金的制備方法與實施例1的不同之處在于：所述Zr源為海綿鋯。
[0052] 經檢測，所得合金的沖擊韌性Aku為110J，合金的抗拉強度為412MPa，延伸率為 21. 2% ;當交變應變為8X 10 5時，阻尼性能Q 1為0. 0472。
[0053] 實施例6
[0054] 本實施例所述高韌性鑄造 Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，合金中各組分及組分的質量 百分含量如下：Cr 為 16%，Mo 為 3%，Si 為 0· 6%，Mn 為 0· 4%，Ni 為 0· 7%，Zr 為 0· 3%， 余量為Fe。
[0055] 所述合金的制備方法與實施例1的不同之處在于：所述Zr源為海綿鋯。
[0056] 經檢測，所得合金的沖擊韌性Aku為125J，合金的抗拉強度為392MPa，延伸率為 21. 9% ;當交變應變為8X 10 5時，阻尼性能Q 1為0. 0481。
[0057] 實施例7
[0058] 本實施例所述高韌性鑄造 Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，合金中各組分及組分的質量 百分含量如下：Cr為13%，Mo為4%，Si為0.3%，Mn為0.4%，Zr為0.75%，余量為Fe。
[0059] 所述合金的制備方法與實施例1的不同之處在于：所述Zr源為海綿鋯。
[0060] 經檢測，所得合金的沖擊韌性Aku為94J，合金的抗拉強度為382MPa，延伸率為 20. 4% ;當交變應變為8X 10 5時，阻尼性能Q 1為0. 0462。
【主權項】
1. 一種高韌性鑄造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，其特征在于該合金含有質量分數為 0· 05 ~0· 8%的Zr。2. 根據權利要求1所述高韌性鑄造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，其特征在于合金的組分及 各組分的質量分數如下：Cr為13~17%，Mo為1~4%，Si為0· 3~1. 5%，Μη為0· 3~ 1. 0%，Ni為 0 ~2. 0%，Zr為 0· 05 ~0· 8%，余量為Fe。3. 根據權利要求2所述高韌性鑄造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，其特征在于Ni的質量分 數為0.5~2.0%。4. 一種權利要求1至3中任一權利要求所述高韌性鑄造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金的制 備方法，其特征在于按照高韌性鑄造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金的組分及組分配比稱取原料， 采用真空感應熔煉、澆注得到合金鑄件，再對合金鑄件進行阻尼化熱處理即可，真空感應熔 煉時Zr源于精煉末期真空條件下加入。5. 根據權利要求4所述高韌性鑄造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金的制備方法，其特征在于所 述Zr源為海綿錯、錯鐵合金和錯鎳合金中的一種。
【專利摘要】本發明所述高韌性鑄造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金，該合金含有質量分數為0.05～0.8％的Zr。優選合金的組分及各組分的質量分數如下：Cr為13～17％，Mo為1～4％，Si為0.3～1.5％，Mn為0.3～1.0％，Ni為0～2.0％，Zr為0.05～0.8％，余量為Fe。本發明所述高韌性鑄造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金的制備方法，按照本發明所述高韌性鑄造Fe-Cr-Mo基高阻尼合金的組分及組分配比稱取原料，采用真空感應熔煉、澆注得到合金鑄件，再對合金鑄件進行阻尼化熱處理即可，真空感應熔煉時Zr源在真空條件下于精煉末期加入。本發明能在不降低阻尼性能的前提下，大幅度提高Fe-Cr-Mo基阻尼合金的韌性。
【IPC分類】C22C33/04, C22C38/44, C22C38/02, C22C38/04, C22C38/50, C21D6/00
【公開號】CN105401097
【申請號】CN201510848028
【發明人】李寧, 顏家振, 牟瀟瀟, 劉穎, 趙修臣, 晏尚華
【申請人】四川大學
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月28日