Nous présentons ici un protocole pour obtenir un alliage à base de Mn-Cu avec d’excellentes performances globales par une technologie de fusion de haute qualité et méthodes de traitement de chaleur raisonnable du roman.
Alliages de manganèse (Mn) – cuivre (Cu) – basé ont été trouvés pour avoir la capacité d’amortissement et peuvent être utilisés pour réduire les vibrations nuisibles et efficacement le bruit. M2052 (Mn-20Cu-5Ni-2Fe, %) est une branche importante des alliages à base de Mn-Cu, qui possède l’excellente capacité d’amortissement tant traitabilité. Ces dernières décennies, beaucoup d’études ont été menées sur l’optimisation des performances de M2052, amélioration de la capacité de l’amortissement, propriétés mécaniques, résistance à la corrosion et température de service, etc. , les principales méthodes de performance optimisation sont alliage, traitement thermique, un prétraitement et différentes manières de moulure etc, quel alliage, mais aussi adopter un traitement thermique raisonnable, est la méthode la plus simple et la plus efficace pour obtenir le parfait et complet performances. Pour obtenir de l’alliage de M2052 avec d’excellentes performances pour le moulage par coulée, nous proposons d’ajouter Zn et Al à la matrice d’alliage MnCuNiFe et utiliser une variété de méthodes de traitement thermique pour une comparaison de la microstructure, capacité de l’amortissement et température de service. Ainsi, un nouveau type d’alliage de fonte d’âge Mn-22.68Cu-1.89Ni-1.99Fe-1.70Zn-6.16Al (at.%) avec capacité d’amortissement supérieure et haute température est obtenu par une méthode de traitement thermique optimisé. Par rapport à la technique de forgeage, moulage de fonte est plus simple et plus efficace, et la capacité d’amortissement de cet alliage de coulée est excellente. Par conséquent, il y a une raison convenable de penser que c’est un bon choix pour les applications d’ingénierie.
Étant donné que les alliages de Mn-Cu trouvées par Zener avoir amortissement capacité1, ils ont reçu généralisée de l’attention et la recherche2. Les avantages de Mn-Cu alliage sont qu’il a capacité d’amortissement élevée, surtout à des amplitudes de souche basse, et sa capacité d’amortissement ne peut pas être perturbée par un champ magnétique, ce qui est assez différent des alliages ferromagnétiques d’amortissement. La grande capacité d’amortissement des alliages à base de Mn-Cu est principalement attribuable à la mobilité des frontières internes, dont principalement les limites des jumeaux et des limites de phase, qui sont générés dans les face-centered-cubic-to-face-centered-tetragonal ( c.f.c.-c.f.1re inst.) phase de transition au titre de la martensite transformation température (T,t)3. Il a été constaté que Tt dépend directement de la teneur en Mn dans la base de Mn-Cu alliage4,5; autrement dit, plus la Mn contenu, plus la Tt et plus la capacité d’amortissement du matériel. L’alliage, qui contient plus de 80 chez % manganèse, s’est avéré ont la capacité d’amortissement élevée et une résistance optimale lorsque trempés de la température de la solution solide6. Toutefois, la plus forte concentration de Mn dans l’alliage entraînerait directement l’alliage à être plus fragile et ont un plus faible allongement, résistance aux impacts et une résistance à la corrosion pire, ce qui signifie que l’alliage ne répondra pas aux besoins d’ingénierie. Résultats de la recherche précédente a révélé qu’un traitement de vieillissement dans des conditions appropriées est un moyen efficace pour concilier ce problème ; par exemple, Mn Cu dotés d’alliages contenant de 50 à 80 % d’amortissement Mn peut également obtenir un haut Tt et capacité amortissement favorable par un traitement de vieillissement à la température appropriée rang7. Cela est dû à la décomposition de la γ-phase de parent à échelle nanométrique riches en Mn et régions de nanoscale riches en cuivre tout en vieillissement à des températures allant de la miscibilité écart8,9,10, qui est censé améliorer Tt de cet alliage ainsi que sa capacité d’amortissement. De toute évidence, c’est une méthode efficace qui peut se combiner à haute capacité d’amortissement avec excellente maniabilité.
M2052 alliage utilisé pour le forgeage de formage, un alliage de haute-amortissement représentant Mn-Cu-basé à moyenne teneur en Mn développé par Kawahara et al. 11, a été étudiée au cours des dernières décennies. Chercheurs ont constaté que M2052 alliage possède un bon sweet spot entre capacité d’amortissement, limite d’élasticité et maniabilité. Par rapport à la technique de forgeage, moulage a été largement utilisé jusqu’à présent par le procédé de moulage simple, faibles coûts de production et une productivité élevée, etc. les facteurs d’influence (par exemple, fréquence d’oscillation, amplitude de déformation, refroidissement vitesse, température/temps de traitement thermique, etc.) sur la capacité d’amortissement, microstructure et mécanisme de M2052 alliage d’amortissement ont été étudiés par certains chercheurs12,13,14,15 ,16,17,18. Néanmoins, les performances de moulage d’alliage M2052 sont inférieure, par exemple, une large gamme de température de cristallisation, l’apparition d’une porosité de coulée et concentré rétrécissement, , finalement ayant pour résultat la mécanique insatisfaisant Propriétés de la fonderie.
Le but de cet article est de fournir le domaine industriel avec une méthode possible pour obtenir un casting que mn-Cu basé en alliage avec d’excellentes propriétés qui peut être utilisé dans des machines et dans l’industrie d’instruments de précision pour réduire les vibrations et vous assurer que le produit qualité. Selon l’effet des éléments sur la transformation de phase et la performance de moulage d’alliage, élément Al est censé réduire la γ-phase région et la stabilité de la phase γ , ce qui peut rendre la phase γ plus facilement transformer un γ‘ phase avec micro-jumeaux. En outre, la solution des atomes de Al dans la phase γ augmentera la résistance de l’alliage, ce qui peut améliorer les propriétés mécaniques. En outre, Al élément est l’un des éléments importants qui peuvent améliorer les propriétés de la coulée de Mn-Cu alliage. Élément de Zn est bénéfique à l’amélioration de la coulée et propriétés de l’alliage d’amortissement. Enfin, 2 % en poids de zinc et 3 % en poids Al ont été ajoutés à l’alliage quaternaire MnCuNiFe dans ce travail et une nouvelle distribution en alliage Mn-26Cu-12Ni-2Fe-2Zn-3Al (% poids) a été développé. En outre, plusieurs méthodes différentes de traitement thermique sont utilisés dans ce travail et leurs effets distincts sont discutés comme suit. Le traitement d’homogénéisation a été utilisé pour réduire la ségrégation dendritique. Le traitement de la solution a été utilisé pour l’immobilisation des impuretés. Le traitement du vieillissement est utilisé pour déclencher la décomposition spinodale ; pendant ce temps, les différents temps de vieillissement sont utilisés pour obtenir les paramètres d’optimisation pour une température élevée et excellente capacité d’amortissement. En fin de compte, une méthode préférable de traitement thermique a été projetée pour la capacité d’amortissement supérieure, mais aussi une température élevée.
Il s’avère que le frottement interne (Q-1) et la plus haute température de service peut être réalisée en même temps par le vieillissement de l’alliage à 435 ° C pendant 2 h. En raison de la simplicité et l’efficacité de cette méthode de préparation, un nouvel coulée Mn Cu-amortissement alliage à base avec d’excellentes performances peut être produit, qui est d’une grande importance pratique pour son application en génie. Cette méthode est particulièrement adaptée pour la préparation de la coulée d’alliage haute amortissement Mn-Cu-basé qui peut être utilisé pour la réduction des vibrations.
Pour vous assurer que ce genre d’alliage à base de Mn-Cu coulée possède à la fois capacité d’amortissement supérieure et excellentes propriétés mécaniques, il faut veiller à ce que les castings ont une composition chimique stable, une grande pureté et une structure de cristal excellent. Donc, un contrôle qualité rigoureux est nécessaire pour les processus de fusion, coulée et traitement thermique.
Tout d’abord, il est nécessaire de choisir les ingrédients appropriés pou…
The authors have nothing to disclose.
Nous donnons grâce au soutien financier de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (11076109), le programme des boursiers Hong Kong (XJ2014045, G-YZ67), le « Plan de 1000 Talents » de la Province du Sichuan, la (Talent Introduction programme de l’Université du Sichuan YJ201410) et le programme Innovation et expérience créative de Sichuan University (20171060, 20170133).
manganese | Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd. | DJMnB | produced by electrolysis |
copper | Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd. | Cu-CATH-2 | produced by electrolysis |
Nickel | Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd. | Ni99.99 | produced by electrolysis |
Iron | Ningbo Jiasheng Metal Materials Co., Ltd. | YT01 | industrial pure Fe |
Zinc | Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd. | 0# | produced by electrolysis |
Aluminum | Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd. | Al99.90 | produced by electrolysis |