Uma técnica disponível para a preparação de novos MnCuNiFeZnAl liga fundido com Superior serviço de capacidade e de alta temperatura de amortecimento

Since the Mn-Cu alloys were found by Zener to have damping capacity¹, they have received widespread attention and research². The advantages of Mn-Cu alloy are that it has high damping capacity, especially at low strain amplitudes, and its damping capacity cannot be disturbed by a magnetic field, which is quite different from ferromagnetic damping alloys. A alta capacidade de amortecimento das ligas Mn-Cu-baseado pode ser atribuída principalmente para a mobilidade dos limites internos, incluindo principalmente o gêmeo limites e fronteiras de fase, que são geradas no face-centered-cubic-to-face-centered-tetragonal ( f.c.c.-f.c.t) transição de fase sob a transformação de martensita temperatura (T_t)³. Verificou-se que T_t depende diretamente o teor de Mn na liga baseados em Mn-Cu^4,5; ou seja, quanto maior o Mn conteúdo, quanto maior o T_t e melhor a capacidade de amortecimento do material. A liga, que contém mais de 80 em % de manganês, foi encontrada para ter alta capacidade de amortecimento e força ideal quando saciada do sólido-solução temperatura⁶. No entanto, a maior concentração de Mn na liga causaria diretamente a liga a ser mais frágeis e têm um menor alongamento, resistência de impacto e uma pior resistência à corrosão, o que significa que a liga não cumprirá os requisitos de engenharia. Resultados da pesquisa anterior revelaram que um tratamento de envelhecimento sob condições apropriadas é uma maneira eficaz de conciliar este problema; por exemplo, Mn-Cu-baseado ligas contendo 50-80% de amortecimento Mn também pode obter uma alta T_t e capacidade de amortecimento favorável por um tratamento de envelhecimento na temperatura apropriada gama⁷. Isto é devido a decomposição da γ-fase do pai em nanoescala Mn-ricos e regiões de nanoescala rico Cu enquanto envelhecimento na faixa de temperatura da miscibilidade lacuna^8,9,10, considerada para melhorar T_t desta liga junto com sua capacidade de amortecimento. Claramente, é um método eficaz que pode combinar a alta capacidade de amortecimento com excelente trabalhabilidade.

M2052 liga usada para forjar uma representante baseados em Mn-Cu amortecimento de alta-liga com teor médio de Mn, desenvolvido pela Kawahara et al , formando ¹¹, tem sido extensivamente estudada nas últimas décadas. Os pesquisadores descobriram que a liga de M2052 tem um bom ponto de doce entre capacidade de amortecimento, força de rendimento e trabalhabilidade. Comparado com a técnica de forjamento, fundição tem sido amplamente utilizado até agora devido ao processo de moldagem simples, baixos custos de produção e alta produtividade, etc os fatores influentes (por exemplo, frequência de oscilação, amplitude de tensão, refrigeração velocidade, tempo/temperatura de tratamento térmico, etc.) sobre a capacidade de amortecimento, microestrutura e umedece o mecanismo de liga de M2052 têm sido estudados por alguns pesquisadores^{12,13,14,15 ,16,17,18}. No entanto, o desempenho de fundição de liga de M2052 é inferior, por exemplo, uma ampla gama de temperatura de cristalização, a ocorrência de porosidade de fundição e encolhimento concentrado, , eventualmente tendo por resultado a mecânica insatisfatória Propriedades dos castings.

The purpose of this paper is to provide the industrial field with a feasible method of obtaining a cast Mn-Cu based alloy with excellent properties which can be used in machinery and in the precision instruments industry to reduce vibration and ensure the product qualidade. De acordo com o efeito de elementos sobre a transformação de fase e o desempenho de fundição de liga, Al elemento é considerado para reduzir o γ-fase a região e a estabilidade da fase γ , o que pode fazer com mais facilidade a fase γ transformar em um γ‘ fase com microgêmeos. Além disso, a solução de átomos de Al na fase γ irá aumentar a força da liga, que pode melhorar as propriedades mecânicas. Also, Al element is one of the important elements which can improve the casting properties of Mn-Cu alloy. Elemento de Zn é benéfico para melhorar o casting e propriedades da liga de amortecimento. Finalmente, 2 wt % Zn e 3 wt % Al foram adicionados para a liga de MnCuNiFe quaternária neste trabalho e um novo elenco liga Mn-26Cu-12Ni-2Fe-2Zn-3Al (% em peso) foi desenvolvida. Além disso, vários métodos diferentes de tratamento térmico são utilizados neste trabalho e seus efeitos distintos são discutidos como segue. O tratamento de homogeneização foi usado para reduzir a segregação dendrito. O tratamento da solução foi usado para a imobilização de impurezas. O tratamento do envelhecimento é usado para provocar a decomposição spinodal; Entretanto, os vários tempos de envelhecimento são utilizados para procurar os parâmetros de otimização para uma temperatura de serviço elevado e excelente capacidade de amortecimento. Em última análise, um método preferível tratamento térmico foi exibido para uma superior capacidade de amortecimento, bem como uma temperatura de serviço elevado.

Verifica-se que o atrito interno máximo (Q^-1) e a mais alta temperatura de serviço pode ser alcançada simultaneamente por envelhecimento a liga a 435 ° C por 2 h. Por causa da simplicidade e eficiência deste método de preparação, pode ser produzida uma romance como elenco Mn Cu-liga à base de amortecimento com excelente desempenho, que é de importante significado prático para a sua aplicação de engenharia. Este método é particularmente apropriado para a preparação de fundição de liga de amortecimento alto Mn-Cu-baseada que pode ser usada para redução de vibração.