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螺旋浆作为舰船推进系统的一个重要部件,其噪声问题不仅干扰本艇水声器材的正常工作,也是敌舰水声观通器材发现的线索。降低螺旋桨的噪声,是我国海军现代化建设中的一个重大课题,目前最有效的方法是采用高阻尼合金。Mn-Cu阻尼合金是目前唯一可用作船用螺旋桨材料的高阻尼合金,它不仅具有金属材料的高强度,同时具有非金属材料的高阻尼性能,在减振、降噪方面性能突出。传统高阻尼合金基本采用铸造工艺制备,虽然具有良好的机械性能和阻尼性能,但因Mn偏析问题严重导致其在海洋环境下耐蚀性较差。电渣重熔技术一直以来用于制备高端合金,其产品以纯净度高、组织均匀等优点著称。本文主要研究高阻尼合金的电渣重熔工艺,以Cu Mn50合金为例,寻求适用于Mn-Cu阻尼合金电渣重熔的渣系配比,对电渣重熔的工艺参数进行设计与优化,并通过ZEISS金相显微镜、扫描电镜、MFDL-100慢应变速率应力腐蚀试验机及弹性模量测量装置等设备,对电渣重熔前后合金的显微组织和性能进行检测。经过对不同配比渣系熔点、碱度、黏度、密度及电导率等物理化学性质的测试与计算,最终采用Na F-Ca F2-Na3Al F6三元渣系,渣系各组分配比为w(Na F):w(Ca F2):w(Na3Al F6)=50:45:5。采用的电极棒尺寸为φ60 mm×1250 mm,结晶器尺寸为φ120mm×4600 mm,炉口二次电压约40 V,渣量约2.8 kg。为了探究电流对电渣重熔冶金效果的影响,采用不同的电流制度,共进行两炉电渣电渣重熔实验,第一炉电渣重熔平稳期电流约2.5 k A,第二炉电渣重熔平稳期电流约2.0 k A。对电渣重熔前后的Cu Mn50合金的性能进行表征分析,研究表明不同电流制度下得到的电渣锭性能有轻微差别,但合金性能均有所提高,本次试验,电渣重熔后合金成分基本保持不变。第一炉合金的抗拉强度提高约180 MPa,屈服强度提高约120 MPa,断后伸长率几乎提高1倍,冲击韧性提高30%,合金在海水中的腐蚀速率降低约50%,最大点蚀深度减少2/3,合金的应力腐蚀性能也大幅提高,干燥空气条件下,断裂强度提高约246 MPa,人造海水条件下,断裂强度提高约30 MPa。第二炉合金的性能略低于第一炉。电渣重熔过后,合金物相发生改变,bcc-α-Mn相消失,fcc-Mn Cu相增多,合金的富Mn区增多,但因合金晶粒的大幅细化,fcc→fct马氏体相变点Ms降低,马氏体不容易生成,导致合金阻尼性能有所下降,但合金仍保有较高的阻尼特性。