退火冷却速度及Ga含量对Fe-16Cr-2.5Mo合金阻尼性能的影响

摘要

本文研究了退火后不同冷却速度对Fe-16Cr-2.5Mo合金阻尼性能的影响，并分析了磁性能、电阻率、微观组织、磁畴结构的变化规律。另外，研究Ga元素的加入对Fe-16Cr-2.5Mo合金阻尼性能和磁致伸缩性能的影响，并进一步分析退火工艺对含Ga的Fe-16Cr-2.5Mo合金阻尼性能的影响。
　　Fe-16Cr-2.5Mo合金在900℃退火1h后分别炉冷、空冷、水冷后发现，空冷后阻尼性能最高(Q-1max=0.037)，水冷次之，炉冷后阻尼性能最低。测定其磁性能后发现，空冷后矫顽力最低，炉冷和水冷后合金矫顽力较高，并且炉冷后的合金电阻率最低。炉冷后合金磁畴中多为180°磁畴，空冷后组织中有较多的90°磁畴，水冷后组织中多为楔形磁畴和匕首畴。造成上述结果的主要原因为合金在400℃-550℃缓慢冷却组织中会发生脱溶反应，产生非铁磁性Cr原子偏聚，导致合金矫顽力升高，电阻率和阻尼性能下降，水冷产生较高的残余内应力，产生楔形磁畴和匕首畴，畴壁的移动能力低，造成内耗降低，矫顽力升高。
　　不同Ga含量的Fe-16Cr-2.5Mo合金阻尼性能随Ga含量的增加先增加，后减小，在Ga含量为1.16％时，Q-1max达到峰值0.031，在Ga原子质量分数为1.414％和1.162％时λs最大为约24ppm。
　　含1.16％Ga的Fe-Cr-Mo合金在不同温度(800℃-1100℃)经过不同时间(1h-4h)退火，在1000℃退火阻尼性能最高。磁畴形态可以看出，经过800℃、900℃1h退火并未完全消除残余应力，1000℃退火后组织中有较多的90°磁畴，随着退火时间的延长，90°磁畴减少，导致阻尼性能降低。1100℃退火造成晶粒长大，磁畴尺寸增大，磁畴壁密度降低，阻尼性能降低。Ga的加入能够在一定程度上提高Fe-Cr-Mo合金的抗拉强度和屈服强度，并且使其在低应变条件下具有较高的阻尼。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 阻尼合金的分类

1．3 铁磁型阻尼合金的阻尼机制

1．3．1 自发磁化理论

1．3．2 铁磁性合金阻尼机制

1．4 铁磁型阻尼合金的国内外研究现状

1．4．1 铁磁型阻尼合金阻尼性能影响因素

1．5 选题意义及研究内容

第2章 冷却方式对Fe-16Cr-2．5Mo合金阻尼性能的影响

2．1 引言

2．2 材料制备及实验方法

2．2．1 合金熔炼及试样制备

2．2．2 热处理工艺

2．2．3 材料性能测试

2．2．4 微观分析

2．3 实验结果

2．3．1 金相照片

2．3．2 阻尼性能

2．3．3 磁畴结构

2．3．4 磁滞回线

2．3．5 电阻率

2．4 分析与讨论

2．5 小结

第3章 Ga含量对Fe-Cr-Mo-Ga合金阻尼性能的影响

3．1 引言

3．2 材料制备及实验方法

3．2．1 合金熔炼及试样制备

3．2．2 磁致伸缩性能测试

3．3 实验结果

3．4 分析与讨论

3．5 小结

第4章 退火工艺对Fe-Cr-Mo-Ga合金阻尼性能的影响

4．1 引言

4．2 实验方法

4．3 实验结果

4．3．1 阻尼性能

4．3．2 微观组织

4．4 分析与讨论

4．5 小结

结论

展望

参考文献

致谢