减振合金(damping alloy)  

 能显著地将振动能量转变成热能而损耗掉的精密合金。

简史   约于1920年，作为减振合金，FeCrl2Ni铁素体不锈钢在制造轮机叶片方面最早得到应用。从50年代初，尤其是70年代以来，已研制开发出多种类型减振合金。中国从70年代中期开始研制孪晶型(形状记忆)合金时起，对铁磁性型、复合型、复相型减振合金均进行研究开发，得到较广泛应用的是复合型钢板。

减振特性表示方式   合金的减振特性通常以比阻尼本领SDC、内耗Q^-1、对数衰减率δ、应力与应变之间的相位差φ表征。当内耗较小(tgφ«1)时，其间的关系为

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分类   根据阻尼机理，减振合金分为孪晶型、铁磁性型、位错型、复相型和复合型等。

孪晶型   锰铜合金和镍钛合金是最好的孪晶型减振合金，已经实用化。最著名的锰铜合金有英国的Sonostone(54Mn37Cu4Al3Fe2Ni)、美国的Incramute(40％～48％锰，1.4％～2.25％铝，余量为铜)、前苏联的Abpopa，其中Sonostone和Abpopa已用于制造潜艇螺旋桨，取得明显的降噪效果。Incramute主要用于制作机架、基座和座脚等支承结构。锰铜基减振合金的抗拉强度约为540～700MPa，伸长率为20％～40％，SDC为20％～40％，并具有减振特性随应变振幅增加而明显提高的特性。锰铜合金的缺点是：使用温度偏低，一般低于80℃；合金的塑性低，冷热加工性较差；此外，减振特性随时光流逝有下降趋势。镍钛合金的抗拉强度达850MPa左右，伸长率约为60％，SDC约为40％，并具有优良的耐磨性、耐蚀性和抗大气腐蚀性能。缺点是性能对化学成分很敏感，而且较难于加工。

铁磁性型   合金的减振效果主要依靠磁畴壁在交变应力作用下的不可逆移动，导致磁一机械滞后而损耗能量。主要分为铁基和钴镍基两种类型。显示减振性能的使用温度前者达300℃以上，后者则高达500℃以上。铁基减振合金主要有日本的Silentalloy(Fe—12Cr—3Al)、Trangalloy(Fe—12Cr—1.36Al—0.59Mn)和Gentalloy(Fe—12Cr—3Mo)。这类合金的SDC可达25％以上，抗拉强度约为400～500MPa，伸长率约为20％。在研究开发方面，日本、美国和德国做了大量工作。铁基减振合金的铸件、锻件、轧件已用于：重型机械的支座、齿轮；捣固装置振动器的冲击部件；真空泵的旋转部件；船舶螺旋桨等。钴镍基铁磁型减振合金主要为前苏联Nivco10(Co—22.5Ni～1.8Ti—1.1Zr)，此类合金的SDC可达30％以上，抗拉强度约为1120MPa，高温(650℃)抗拉强度约为700MPa。铁磁型减振合金的减振特性，在一定的应变振幅范围内，随应变振幅增大而增高。影响磁一机械滞后的因素大体分为三类：(1)合金的磁特性；(2)工艺因素。如原材料、熔炼方法、加工工艺及热处理制度等；(3)使用方面的参数。如振动振幅、频率、静应力、磁场及振动模式等。

位错型   合金的高阻尼是由于在外力作用下，位错的不可逆移动，以及在滑移时位错相互作用引起的。典型代表为纯镁、Mg_0.5Zr及Mg₂Ni等。由于密度小，比强度(抗拉强度与密度比值)高，而且对碱、石油、苯及矿物油有较高的化学稳定性，SDC也在40％以上，故在导弹系统和航天方面得到广泛应用。其缺点是抗拉强度较低。

复相型   具有两相以上的组织，其阻尼机制在于，在振动应力作用下，软质第二相与处于弹性行为的基体界面或第二相晶内产生局部塑性变形，导致振动能量消耗掉。典型代表有铸铁、铝锌合金和Al—Al₂O₃等。球墨铸铁的抗拉强度为500MPa，SDC约2％，经大变形率轧制后可达到孪晶型锰铜合金的水平，而且抗拉强度提高到700MPa。铝锌合金的SDC为30％，用于防声壁板。Al—Al₂O₃的SDC约5％～10％。

复合型   是高阻尼的高分子物质与金属板材的复合体。分为金属间复合型和金属与非金属复合型，前者又分为异种金属板的复合和某种基体金属与金属纤维的复合；后者则分为非约束型和约束型两种，非约束型是在金属板表面覆上一层粘弹性高分子物质，约束型是在两层或多层金属板之间加入一层高分子粘结剂。复合型减振合金的主要产品为复合型阻尼钢板，主要用于汽车和造船工业，改善车内、船内的环境噪声。日、美、英、德及瑞典等国均有产品销售。