ABpopa高錳基阻尼合金 Mn-Cu錳銅合金 減振減震合金 降噪合金材料

減振合金，又稱阻尼合金，是指具有結構材料應有的強度并能通過內部的各種減振機制迅速將外部振動能轉變為熱能消耗掉的一種新型金屬功能材料。作為一類特殊的功能材料，減振合金最大的特征是在受到敲擊時不像青銅、鋼材那樣發出洪亮的“金屬聲”，而只是像橡膠那樣發出微弱的啞聲。隨著工業生產的不斷發展，各類工業機械日益增多，產生的振動損壞和噪聲污染也日趨嚴重，將減振合金應用于振動源和噪聲源部位不僅可以達到明顯的減振降噪的效果，而且能有效避免機件的激烈振動而引起的疲勞損傷，延長機件使用壽命。減振合金的應用為防止振動和噪聲的產生開辟了新的更積極的途徑。

減振合金之所以能消耗振動的能量，主要是由于其內部存在一定的可動區域，當受到外力作用即振動時，具有阻尼松弛作用。由于內摩擦的作用，振動產生滯后消耗，將振動能轉化為熱能消耗掉，而使振動急劇衰減。衡量阻尼性能好環的主要指標是內耗值（Q-1）的大小，它是機械品質因數（Q）的倒數，Q-1 越大，表明材料振動時內部損耗的能量越大，減振效果越好。

根據產生阻尼的機制，減振合金分為復相型（片狀石墨鑄鐵）、超塑型（Zn-Al）、位錯型（Mg系合金）、孿晶型（Mn-Cu合金）、鐵磁型（Fe-Cr-Mo、Fe-Cr-Al）、Fe-Mn基等幾大類。減振合金不僅可以減少機械及其部件所產生的噪音，而且由于它可以吸收減振能量，使減振極快衰減，避免了機件的激烈振動而引起的疲勞損傷，延長了機件的壽命。對工程應用的減振合金應盡可能具備大阻尼、高強度、易加工、大應用范圍、成本低等綜合性能。表1是部分已商品化的阻尼合金的成分和性能。可以看出，孿晶型、鐵磁型和位錯型合金的Q-1值均在減振鑄鐵的3倍以上，雖然位錯型（Mg系）合金內耗值最高，但機械強度遠不及孿晶和鐵磁型合金，因此不能作為工程機械設備上承擔較大負荷的結構件使用。從阻尼性能、加工性能和機械性能等方面綜合考慮，孿晶型和鐵磁型合金是最為理想的減振合金。

表1  部分已商品化的阻尼合金的成分和性能  

自20世紀五十年代以來，英、美、蘇、日等國家就已經陸續開展了減振合金的研究。Mn-Cu合金是最初研制的減振金屬材料，主要應用在潛艇螺旋槳上，著名牌號有20世紀60年代英國石錳海洋公司開發的Sonoston和國際銅研究協會開發的Incramute，由于其減振降噪效果明顯，逐漸推廣應用到航空航天、核工業、汽車制造和工業機械制造等領域。由于鐵基減振合金具有使用溫度范圍寬，力學性能、阻尼性能好，耐腐蝕性能優異，價格低廉等優點，因此逐漸受到人們的廣泛關注。日本于七十年代成功研制了Silentalloy系列的Fe-Cr-Al和Fe-Cr-Mo合金，已被用在工業機械上來達到減振降噪的目的，美國海軍研究院研發的一種Vacrosil-010合金減振降噪特性優越，用于制造的艦艇齒輪箱基座可使噪聲降低10dB。另外，俄羅斯、瑞士、英國和法國等國的研究人員也相繼對合金元素對Fe-Cr系列合金減振性能的影響進行了研究。目前，減振合金已廣泛應用于各種機座、框架、高速箱體、各類齒輪、螺釘及墊片等，使用環境更加復雜，需要耐各種介質如海水、冷卻循環水、酸堿和氣體等的腐蝕，對材料的耐熱性、減振性能、機械性能要求更高，同時，減振合金要制成圓環、薄片、棒、絲等各種形狀，因此對合金的塑性加工性能以及加工的精度提出更高的要求。