本发明专利技术公开了一种高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金及其制备方法，属于锰基阻尼合金技术领域。本发明专利技术的一种高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金，各化学成分的质量百分比含量为Mn：64％～66％，Cu：19％～24％，Ni：3％～8％，Al：2％～10％，Fe：0.5％～2.5％，Ti：0.1％～1％，Si：0.1％～1％，余量为杂质元素。本发明专利技术还公开了一种高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金的制备方法。本发明专利技术制备出的锰基阻尼合金，同时具有高阻尼、低磁性、机械强度高和抗冲击性能强四种性能，尤其是材料韧性和抗冲击性能优异，可应用于需要刚性减震、降噪、低磁和抗外力冲击的环境。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种锰基阻尼合金及其制备方法，更具体地说，涉及一种可用于减震、低磁性等工作环境的高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金及其制备方法。
技术介绍
为了解决机械设备的震动噪音问题，传统方法多选用橡胶减震器，弹簧减震器或复合材料等，这些方法分别存在工作有效期短、位移幅度大、不能焊接及耐低温性能差等缺陷。由于自身强度受限，难以承载重量大的设备。高锰含量的锰基合金是一种刚性减震材料，兼有优良的阻尼性能和力学性能，可广泛应用于舰船、铁路、桥梁、建筑、航空航天等领域。上世纪八十年代开始，国内多家机构研究该类合金。国内研究的锰基合金中，锰含量大多在50％左右。锰含量达到65％以上后，则该合金易脆化，机械力学性能不能满足工业设备要求。锰基合金的阻尼本领和极低磁性能与锰含量关系密切。在国内研究的锰基合金中，由于锰含量受限，该合金的两大主要性能无法实现。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种阻尼本领高、磁性极低、抗冲击能力强的高锰含量MnCuNiAlFe(含少量Ti和Si)五元阻尼合金及其制备方法，采用本专利技术的技术方案，制备出的锰基阻尼合金，同时具有高阻尼、低磁性、机械强度高和抗冲击性能强四种性能，尤其是材料韧性和抗冲击性能优异，可应用于需要刚性减震、降噪、低磁和抗外力冲击的环境。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：<br>本专利技术的一种高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金，各化学成分的质量百分比含量为Mn：64％～66％，Cu：19％～24％，Ni：3％～8％，Al：2％～10％，Fe：0.5％～2.5％，Ti：0.1％～1％，Si：0.1％～1％，余量为杂质元素。本专利技术的一种上述高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金的制备方法，包括以下步骤：S1、原料准备：各原料的质量百分比含量为Mn：64％～66％，Cu：19％～24％，Ni：3％～8％，Al：2％～10％，Fe：0.5％～2.5％，Ti：0.1％～1％，Si：0.1％～1％；上述原料的纯度均为质量百分数≥99％；S2、原料熔炼：S2-1、将步骤S1中准备的原料放入熔炼炉中，先将炉体抽真空至真空度为10-2Pa，再控制熔炼炉温度不断升高，当炉内原料融化后，向炉内充入0.8～1Pa的保护气，混合1～10小时得到熔炼均匀的合金；S2-2、将步骤S2-1中熔炼均匀的合金直接倒入预先制作的模具内，并将倒入合金后的模具埋入砂内大于2小时，最终得到浇铸件合金；S3、高温固溶处理：将浇铸件合金放入热处理炉中，抽真空至真空度10-2Pa，在充保护气的条件下，于700℃～1200℃高温下，保温1～10小时作固溶处理，冷却至室温，得到最终的MnCuNiAlFe五元阻尼合金。优选地，步骤S2-1中按Mn-Ni-Cu-Al-Fe的顺序放入熔炼炉，待上述5种元素混合完全后，再按设定量将Ti和Si放入熔炼炉中。优选地，步骤S2-1和步骤S3中所述的保护气为氮气或氩气或氮氩混合气。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：本专利技术的一种高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金及其制备方法，制备出的锰基阻尼合金，同时具有高阻尼、低磁性、机械强度高和抗冲击性能强四种性能，尤其是材料韧性和抗冲击性能优异，可应用于需要刚性减震、降噪、低磁和抗外力冲击的环境。附图说明图1为本专利技术的一种高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金的制备方法的原料加料顺序图；图2为本专利技术的一种高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金的制备方法的流程图。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，现对本专利技术作详细描述。本专利技术的一种高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金，各化学成分的质量百分比含量为Mn：64％～66％，Cu：19％～24％，Ni：3％～8％，Al：2％～10％，Fe：0.5％～2.5％，Ti：0.1％～1％，Si：0.1％～1％，余量为杂质元素。该高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金，同时具有高阻尼、低磁性、机械强度高和抗冲击性能强四种性能，尤其是材料韧性和抗冲击性能优异，可应用于需要刚性减震、降噪、低磁和抗外力冲击的环境。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。实施例1结合图1和图2所示，本实施例的一种高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金的制备方法，包括以下步骤：S1、原料准备：冶炼300公斤的MnCuNiAlFe五元阻尼合金，其配比为，锰：205公斤，铜：73公斤，镍：15公斤，铝：9公斤，铁：6公斤，钛：2.5公斤，硅：1.8公斤；坩埚原料为电熔镁砂、石英、氧化铝、石墨等；上述五元阻尼合金的原料纯度均为质量百分数≥99％；S2、原料熔炼：S2-1、将步骤S1中准备的原料根据元素的熔点和百分含量差异，按Mn-Ni-Cu-Al-Fe的顺序放入熔炼炉，待上述5种元素混合完成后，再按设定量将Ti和Si放入熔炼炉中，先将炉体抽真空至真空度为10-2Pa，再通过调节电流来控制该熔炼炉温度不断升高，并通入0.8～1Pa的保护气，直到加入炉内的原料融化后并熔炼均匀为止，该过程需要混合1～10小时，得到熔炼均匀的合金；S2-2、将步骤S2-1中熔炼均匀的合金直接倒入预先制作的模具内，并将倒入合金后的模具埋入砂内大于2小时，最终得到浇铸件合金钢锭；切除浇冒口后的钢锭重量为300公斤；S3、高温固溶处理：将浇铸件合金钢锭放入热处理炉中，抽真空至真空度10-2Pa，在充保护气的条件下，于700℃～1200℃高温下，保温1～10小时作固溶处理，冷却至室温，得到最终的MnCuNiAlFe五元阻尼合金。上述步骤S2-1和步骤S3中所述的保护气为氮气或氩气或氮氩混合气。按照上述制备方法制备的高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金，各组分的质量百分比是：Mn65.7％，Cu23％，Ni4.8％，Al2.9％，Fe1.9％，Ti0.8％，Si0.6％，其余为杂质。权威检测机构的检测结果(主要参数，余略)为：①室温阻尼本领Q-1为0.039，应用标准为GB/T 2105-1991，采用弹性性能综合测量仪测量材料的机械品质因素，通过机械品质因素计算阻尼特性；②静磁场磁性能μ200为1.0011，采用振动样品磁强计测量磁性能(实测数据)；③抗拉强度Rm(MPa)为>510，屈服强度Rp0.2(MPa)为209，断裂伸长率A(％)为3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金，其特征在于，各化学成分的质量百分比含量为Mn：64％～66％，Cu：19％～24％，Ni：3％～8％，Al：2％～10％，Fe：0.5％～2.5％，Ti：0.1％～1％，Si：0.1％～1％，余量为杂质元素。
【技术特征摘要】
1.一种高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金，其特征在于，各化学成分的质量百分比含
量为Mn：64％～66％，Cu：19％～24％，Ni：3％～8％，Al：2％～10％，Fe：0.5％～2.5％，Ti：
0.1％～1％，Si：0.1％～1％，余量为杂质元素。
2.一种权利要求1所述的高锰含量MnCuNiAlFe五元阻尼合金的制备方法，其特征在于，
包括以下步骤：
S1、原料准备：各原料的质量百分比含量为Mn：64％～66％，Cu：19％～24％，Ni：3％～8％，
Al：2％～10％，Fe：0.5％～2.5％，Ti：0.1％～1％，Si：0.1％～1％；上述原料的纯度均为质量百
分数≥99％；
S2、原料熔炼：
S2-1、将步骤S1中准备的原料放入熔炼炉中，先将炉体抽真空至真空度为10-2Pa，再控
制熔炼炉温度不断升高，当炉内原料融化后，向炉内充入0.8～1Pa的保护...
【专利技术属性】
技术研发人员：鞠进贤，鞠璐，
申请(专利权)人：上海盛枫材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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