Mg-Sn合金阻尼性能及阻尼機制的研究.pdf

1、純鎂有良好的阻尼性能，但是力學(xué)性能較差，一般不會直接使用。合金化能夠提高其力學(xué)性能，卻明顯降低了阻尼性能，因此解決力學(xué)性能與阻尼性能的矛盾，研究開發(fā)綜合性能良好的鎂錫合金十分必要。本論文通過對Mg-(1、2、3、4、5、7、10)wt％Sn等七種不同成分的鑄態(tài)鎂錫二元合金阻尼性能的分析，探究了Mg-Sn合金的阻尼機制。優(yōu)化得出二元Mg-Sn合金中阻尼性能最佳的成分為Mg-2Sn;進一步通過添加第三合金元素Co和Zr，分析其對Mg-Sn合

2、金阻尼性能及力學(xué)性能的影響;對二元鑄態(tài)合金進行了熱擠壓處理，以期得到力學(xué)性能優(yōu)異的高阻尼Mg-Sn合金。
　　通過分析得出:(1) Mg-Sn合金阻尼機理為位錯阻尼和相界阻尼的共同作用，相界阻尼來自于合金中層片狀共晶組織（Mg2Sn與α-Mg）相界面摩擦阻尼。高應(yīng)變振幅下，Mg-（1-5 wt％）Sn的Q-1因子變化規(guī)律為:T4＞F＞T6,位錯機制占主導(dǎo)地位;Mg-(7-10 wt％)的阻尼因子Q-1變化規(guī)律為:F＞T4＞T6,相

3、界面摩擦阻尼占主導(dǎo)地位。
　　(2) Mg-2Sn合金中加入Co后晶粒得到了細化，而且形成了新的二次相Mg2Co，合金中Co含量增加，其中的析出相(Mg2Sn+Mg2Co)增多，共晶組織(α-Mg+Mg2Sn)分布連續(xù)性下降。當(dāng)Co的添加量達到1wt％時，Mg-2Sn-1 Co合金組織中的析出相無論是大小形態(tài)還是分布都比較均勻，且Mg-2Sn-1Co合金阻尼性能最好，應(yīng)為位錯阻尼相界阻尼的共同作用的結(jié)果;Zr的加入提高了Mg-2S

4、n合金的阻尼性能，因為Zr是以細小的Zr質(zhì)點析出于晶粒內(nèi)部，Zr質(zhì)點與位錯的交互作用導(dǎo)致合金的阻尼性能有所提高。
　　(3) Mg-xSn擠壓過后為細小均勻的等軸晶，晶內(nèi)彌散分布有Mg2Sn相，且隨著x的增大，晶粒尺寸變小，在α-Mg基體中的Mg2Sn相的體積和數(shù)量增大，擠壓會使合金的晶粒破碎，故擠壓態(tài)Mg-Sn合金晶粒細小;Mg-Sn合金阻尼機制不僅只有位錯型阻尼機制，還有晶界阻尼的影響，尤其是擠壓態(tài)Mg-xSn(x=4、5、7

5、、10wt.％)合金在較低的應(yīng)變振幅下，相界阻尼發(fā)揮明顯，擠壓態(tài)Mg-Sn合金的阻尼性能較之鑄態(tài)Mg-Sn合金較低，但在晶界阻尼影響較大時，擠壓態(tài)Mg-Sn合金的阻尼高于鑄態(tài)合金，本文中擠壓過后的Mg-Sn合金的阻尼都達到了0.04,即都屬于高阻尼合金;擠壓使晶粒破碎，發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶，晶粒細化，故擠壓態(tài)Mg-Sn合金的強度高于鑄態(tài)合金，Sn加入純鎂中有細化晶粒和固溶強化的作用，同時，形成的硬質(zhì)MgzSn相也可使基體的強度增大，Mg-xS