減振合金

複合型減振合金不是靠金屬本身的阻尼能力，而是把金屬板與滯彈性物質（高分子材料）以某種方式組合起來，製成複合鋼板。振動時通過鋼板與滯彈性材料界面上振動應力的弛豫或滯彈性材料的變形吸收振動能，從而發揮其阻尼功能。按組合方式又可分為束縛型和非束縛型兩種。合金型減振合金是依靠合金本身發揮其阻尼減振功能。這類材料按阻尼機制不同可分為復相型、鐵磁型、孿晶型、位錯型4種。 ^[1] 

鑄鐵吸收振動能的特性很好，它對振動的衰減係數是鋼的6~10倍，大部分用於曲軸、凸輪等的製造。鑄鐵具有較大的衰減係數主要是由於鑄鐵內有石墨的存在，引起內耗增大的結果。也就是説，石墨在振動能的作用下，經受反覆的塑性變形，通過這一過程，將振動的能量轉變成摩擦熱而消耗掉，鑄鐵中的石墨含量越多，則衰減係數越大。這種利用第二相的防振合金類型，稱為複合型。

複合型減振合金的阻尼能力與頻率有關。故應儘量使獲得最大阻尼能力時的頻率與使用對象的頻率相符合。複合型減振合金是由鋼板與滯彈性物質複合而成，滯彈性物質隨温度從玻璃態-橡膠態-流動態變化，此過程可使切變模量G和損失係數η發生很大變化。在某一温度範圍，η可達極大值，此温度範圍即為該材料的使用温度範圍。 ^[1] 

12%鉻鋼也具有良好的防振特性，這種鋼和一般的鐵一樣是鐵磁體，其磁致伸縮大，一旦得到外界的振動能，便出現磁疇移動和旋轉，可把部分振動能量消耗掉，使振動和噪音迅速衰減，因此稱為鐵磁性型減振材料。鐵磁性型減振合金的阻尼效果與應變振幅有着強烈的依賴關係。對於鐵磁性材料在機械振動時存在着附加的磁損耗。它是由宏觀渦流、微觀渦流和磁-機械靜滯後3種損耗所組成。第3種損耗佔主要部分，它是由於合金在交變應力作用下，合金內部的磁疇壁發生不可逆移動，形成磁-機械靜滯後作用，在應力-應變曲線下出現滯後回線，造成能量的耗散，從而形成對振動的衰減阻尼作用。這種能量的衰減強烈地依賴於應變振幅，隨着應變振幅的增大，內耗可大幅度地得到提高。

在Mg(高純度Mg本身就是一種位錯型減振材料)中加入6%Zr的KIXI合金，是由於位錯和夾雜物原子之間的相互作用而吸收振動能量的，稱為位錯型材料。它是為了保護控制盤和陀螺羅盤等精密儀器免受導彈發射時的激烈衝擊而專門研製的。位錯型減振合金的特點是比強度高，比重輕，能承受較大的衝擊載荷，對油、苯、鹼類的耐蝕性好，因此它適用於航空儀器儀表中。 ^[2] 

錳銅合金是很有名氣的減振材料。其阻尼材料的使用温度由馬氏體相變温度決定。如Mn-Cu系孿晶高阻尼合金，含Mn量越高，馬氏體轉變温度就越高。

①在轉變温度以下温度使用時，南於晶內存在大量的微細孿晶組織，可以得到高的內耗值。

②在轉變温度點以上，由孿晶機制引起的內耗則消失。

由此可知，Mn-Cu系合金的使用温度受Mn含量的強烈限制，使用温度一般低於80℃，但含Mn量越高使合金的加工性能越差。錳銅合金的內耗受應變振幅影響，加大應變振幅，可提高內耗值。經長期時效後內耗隨時間而減小，即時問穩定性差。在Mn-Cu合金中、加入Al可提高合金耐海水的腐蝕的性能。因此Mn-Cu減振合金可用於螺旋槳等海洋設備上。關於減振合金的開發和研究可分兩方面：一方面是對現有材料的改進，另一方面是研製阻尼、物理及機械綜合性能優異的減振合金。如減振合金應具有價格便宜，使用方便，不用熱處理，加工性好等優點。用於結構材料則應具有高的強度和良好的韌性。總之，隨着減振合金應用領域的不斷擴大，其發展前景是很可觀的。 ^[2]