Yeni oyuncular MnCuNiFeZnAl alaşım çift ile kapasite ve yüksek hizmet ısı sönümleme hazırlanması için kullanılabilir bir tekniği
Summary
Burada bir roman Mn-Cu-esaslı alaşım yüksek kaliteli eritme teknoloji ve makul ısı tedavi yöntemleri mükemmel kapsamlı performansları ile elde etmek için bir iletişim kuralı mevcut.
Abstract
Manganez (Mn) – bakır (Cu) – esaslı alaşımlar sönümleme kapasitesi var tespit edilmiştir ve zararlı titreşimler azaltmak ve etkin bir şekilde gürültü için kullanılabilir. M2052 (Mn-20Cu-5Ni-2Fe, %) mükemmel Sönüm kapasite ve processability sahip alaşımlar, Mn-Cu tabanlı önemli bir dalı olduğunu. Son yıllarda çok sayıda çalışmalar olmuştur büyük yöntemleri performans iyileştirilmesi Sönüm kapasitesi, mekanik özellikleri, korozyon direnci ve hizmet ısı, vb M2052, performans optimizasyonu üzerinde yürütülen en iyi duruma getirme elementlerinin, ısıl işlem, Önarıtma ve kalıplama farklı yolları vardır vbhangi elementlerinin yanı sıra arasında makul bir ısıl işlem benimseyerek, bu mükemmel ve kapsamlı elde etmek için en basit ve en etkili yöntemi, performans. M2052 alaşım döküm döküm için mükemmel performans elde etmek için Zn ve Al MnCuNiFe alaşım matris için eklemek ve mikroyapı, amortisörleri kapasite ve hizmet ısı bir karşılaştırma için çeşitli ısıl işlem yöntemleri kullanmak öneriyorum. Böylece, dökme-yaşlı Mn-22.68Cu-1.89Ni-1.99Fe-1.70Zn-6.16Al (at.%) alaşım üstün Sönüm kapasite ve yüksek hizmet ısı ile yeni bir tür bir en iyi duruma getirilmiş ısıl işlem yöntemi ile elde edilir. Dövme tekniği ile karşılaştırıldığında, daha basit ve daha verimli döküm döküm ve mükemmel bu olarak dökme alaşım Sönüm kapasitesidir. Bu nedenle, mühendislik uygulamaları için iyi bir seçim olduğunu düşünüyorum için uygun bir neden yoktur.
Introduction
Mn-Cu alaşımlarının Sönüm ı kapasitesi1Zener tarafından bulduğumda onlar yaygın dikkat ve araştırma2almış. Mn-Cu alaşım yüksek Sönüm kapasitesi, özellikle düşük gerilim genlikleri vardır ve amortisörleri kapasitesini ferromanyetik Sönüm alaşımlar oldukça farklı bir manyetik alan tarafından rahatsız edemez avantajları. Mn-Cu tabanlı alaşımların yüksek Sönüm kapasiteli esas olarak iç sınırları esas olarak tek kişilik sınırları ve face-centered-cubic-to-face-centered-tetragonal () içinde üretilen faz sınırları dahil olmak üzere, taşınabilirliktir bağlanabilir f.c.c.-f.c.t.) faz geçiş altında martensite dönüşümü sıcaklık (Tt)3. Bu Tt doğrudan Mn-Cu-esaslı alaşım4,5‘ Mn içeriği üzerinde bağlıdır bulundu; Yani, daha yüksek Mn içerik, yüksek Tt ve malzeme daha iyi Sönüm kapasitesi. Fazla %80 manganez, içerir, alaşım yüksek Sönüm kapasite ve katı-çözüm sıcaklık6su zaman optimum güç var bulundu. Ancak, Mn yoğun alaşım alaşım daha kırılgan ve daha düşük bir uzama, darbe tokluk ve alaşım mühendislik gereksinimlerini karşılamak değil anlamına gelir bir daha kötü korozyon direnci doğrudan neden olur. Önceki araştırma bulguları bir yaşlanma tedavi uygun koşullar altında bu sorun uzlaştırmak için etkili bir yol saptandı; Örneğin, Mn-Cu-esaslı alaşımlar 50-%80 içeren sönümleme Mn da yüksek Tt ve olumlu Sönüm kapasitesi bir yaşlanma tedavi uygun sıcaklık aralığı7elde edebilirsiniz. γayrışma nedeniyle bu-nano Mn-zengin bölgeleri ve nano Cu-zengin bölgeler yaşlanma miscibility boşluğu8,9,10, sıcaklık aralığında iken üst aşamaya Hangi Tt bu alaşım ile birlikte Sönüm kapasitesini artırmak için kabul edilir. Belli ki, bu yüksek Sönüm kapasitesi ile mükemmel işlenebilme birleştirebilirsiniz etkili bir yöntemi var.
Şekillendirme, bir temsilcisi Mn-Cu tabanlı yüksek sönümleme alaşım Kawahara vd tarafından geliştirilen orta Mn içeriği ile dövme için kullanılan M2052 alaşım 11, kapsamlı bir şekilde okudu son birkaç on yıl içinde. Araştırmacılar M2052 alaşım Sönüm kapasitesi, verim gücü ve işlenebilirlik arasında iyi bir tatlı yerinde buldu. Dövme tekniği ile karşılaştırıldığında, döküm yaygın olmuştur şimdiye kadar basit kalıplama işlemi, düşük üretim maliyeti ve yüksek verimlilik, vb nedeniyle etkili faktörler (Örneğin, salınım frekansı, zorlanma genlik, soğutma kullanılan hız, ısıl işlem sıcaklık/saat, vb) üzerinde düzeltme kapasitesi, mikroyapı ve M2052 alaşım mekanizmasının sönümleme bazı araştırmacılar12,13,14tarafından,15 incelenmiştir ,16,17,18. Yine de, M2052 alaşım döküm performansını mesela inferior, Kristalizasyon sıcaklığı geniş bir yelpazesi, döküm porozite ve konsantre büzülmesonunda yetersiz mekanik kaynaklanan, oluşumunu döküm özellikleri.
Bu yazının amacı Mn-Cu makine ve hassas aletler sanayi titreşim azaltmak ve ürün sağlamak için kullanılabilecek mükemmel özellikleri ile alaşım esaslı bir döküm alma uygulanabilir bir yöntem ile endüstriyel alan sağlamaktır kalite. Faz dönüşümü ve döküm performans üzerindeki öğelerin elementlerinin etkisi göre Al öğe γazaltmak için kabul edilir-faz γ faz daha kolay yapabilirsiniz γ faz kararlılığını ve bölge dönüşümü γ‘ mikro-ikiz-faz. Ayrıca, çözüm γ aşamasında Al atomların mekanik özelliklerini artırabilir alaşım gücünü artıracaktır. Ayrıca, Al öğe Mn-Cu alaşım döküm özelliklerini artırabilir önemli unsurlardan biridir. Zn öğe döküm iyileştirilmesi ve alaşım özellikleri damping için faydalıdır. Son olarak, 2 wt % Zn ve 3 wt % Al MnCuNiFe dördüncül alaşım Bu eser ve yeni bir döküm de eklenmiş Mn-26Cu-12Ni-2Fe-2Zn-3Al (wt %) alaşım geliştirilmiştir. Ayrıca, birkaç farklı ısıl işlem yöntemi bu çalışmada kullanılan ve farklı etkileri aşağıdaki gibi ele alınmıştır. Homojenizasyon tedavi dendrite ayrımı azaltmak için kullanıldı. Çözüm tedavi kirleri immobilizasyon için kullanıldı. Yaşlanma tedavi Spindonal ayrışma tetikleme için kullanılır; Bu arada, çeşitli yaşlanma kez mükemmel Sönüm kapasite ve yüksek hizmet ısı en iyi duruma getirme parametrelerini dışarı arayan için kullanılır. Sonuçta, bir tercih ısıl işlem yöntemi için üstün Sönüm kapasite, aynı zamanda bir yüksek hizmet ısı gösterildi.
Meğer en fazla iç sürtünme (Q-1) ve en yüksek hizmet ısı aynı anda 2 h için 435 ° C’de alaşım yaşlanma tarafından elde edilebilir. Basitlik ve verimliliğini bu hazırlama yöntemi nedeniyle, bir roman olarak dökme Mn-Cu tabanlı Sönüm alaşım mükemmel performansı ile mühendislik uygulama için önemli pratik önemi olduğu üretilmektedir. Bu yöntem özellikle hangi-ebilmek var kullanılmış için titreşim azaltma Mn-Cu tabanlı yüksek Sönüm alaşımlı döküm hazırlık için uygundur.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu tür dökme olarak Mn-Cu-esaslı alaşım üstün Sönüm kapasite ve mükemmel mekanik özellikleri sahip emin olmak için dökümler istikrarlı bir kimyasal bileşimi, yüksek saflıkta ve bir mükemmel kristal yapısı olması gereklidir. Bu nedenle, sıkı kalite kontrol eritme, dökme ve ısıl işlemleri için gereklidir.
İlk olarak, alaşım için uygun malzemeyi seçmek gereklidir. Eklenen alaşım elemanları γayrışma yükseltebilirsiniz düşünülmelidir-daha fazla …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz “1000 yetenekleri planı” Sichuan Eyaleti, yetenek giriş programı, Sichuan Üniversitesi (Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin (11076109), (XJ2014045, G-YZ67), Hong Kong Bilim Programı mali desteği sayesinde vermek YJ201410) ve yenilik ve yaratıcı deneme programı Sichuan Üniversitesi (20171060, 20170133).
Materials
| 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 |
References
- Zener, C. . Elasticity and anelasticity of metals. , (1948).
- Jensen, J. W., Walsh, D. F. Manganese-Copper damping alloys. Bulletin 624. , (1965).
- Wang, X. Y., Peng, W. Y., Zhang, J. H. Martensitic twins and antiferromagnetic domains in gamma-MnFe(Cu) alloy. Materials Science and Engineering A. 438, 194-197 (2006).
- Wang, X. Y., Zhang, J. H. Structure of twin boundaries in Mn-based shape memory alloy: a HRTEM study and the strain energy driving force. Acta Materialia. 55 (15), 5169-5176 (2007).
- Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. Decomposition behavior of the gamma(Mn) solid solution in a Mn-20Cu-8Ni-2Fe (at%) alloy studied by a magnetic measurement. Materials Transactions,JIM. 40 (5), 451-454 (1999).
- Dean, R. S., Potter, E. V., Long, J. R. Properties of transitional structures in Copper-Manganese alloys. Metallurgical and Materials Transactions, ASM. 34, 465-500 (1945).
- Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. Temperature dependent damping behavior in a Mn-18Cu-6Ni-2Fe alloy continuously cooled in different rates from the solid solution temperature. Scripta Materialia. 38 (9), 1314-1346 (1998).
- Findik, F. Improvements in spinodal alloys from past to present. Materials and Design. 42 (42), 131-146 (2012).
- Yan, J. Z., Li, N., Fu, X., Zhang, Y. The strengthening effect of spinodal decomposition and twinning structure in MnCu-based alloy. Materials Science and Engineering A. 618, 205-209 (2014).
- Soriano-Vargas, O., Avila-Davila, E. O., Lopez-Hirata, V. M., Cayetano-Castro, N., Gonzalez-Velazquez, J. L. Effect of spinodal decomposition on the mechanical behavior of Fe-Cr alloys. Materials Science and Engineering A. 527 (12), 2910-2914 (2010).
- Yin, F. X. Damping behavior characterization of the M2052 alloy aimed for practical application. Acta Metallurgica Sinica. 39 (11), 1139-1144 (2003).
- Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kohji, K. Decomposition of high temperature gamma(Mn) phase during continuous cooling and resultant damping behavior in Mn74.8Cu19.2Ni4.0Fe2.0 and Mn72.4Cu20.0Ni5.6Fe2.0 alloys. Materials Transactions, JIM. 39 (8), 841-848 (1998).
- Sakaguchi, T., Yin, F. X. Holding temperature dependent variation of damping capacity in a MnCuNiFe damping alloy. Scripta Materialia. 54 (2), 241-246 (2006).
- Tanji, T., et al. Measurement of damping performance of M2052 alloy at cryogenic temperatures. Journal of Alloys and Compounds. 355 (1-2), 207-210 (2003).
- Yin, F. X., Iwasaki, S., Sakaguchi, T., Nagai, K. Susceptibility of damping behavior to the solidification condition in the as-cast M2052 high-damping alloy. Key Engineering Materials. 319, 67-72 (2006).
- Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. Characterization of the strain-amplitude and frequency dependent damping capacity in the M2052 alloy. Materials Transactions, JIM. 42 (3), 385-388 (2001).
- Zhong, Z. Y., et al. Mn segregation dependence of damping capacity of as-cast M2052 alloy. Materials Science and Engineering A. 660, 97-101 (2016).
- Liu, W. B., et al. Novel cast-aged MnCuNiFeZnAl alloy with good damping capacity and high service temperature toward engineering application. Materials Design. 106, 45-50 (2016).
- Cowlam, N., Shamah, A. M. A diffraction study of y-Mn-Cu alloys. Journal of Physics F: Metal Physics. 11 (1), 27-43 (1981).
- Yan, J. Z., et al. Effect of pre-deformation and subsequent aging on the damping capacity of Mn-20 at.%Cu-5 at.%Ni-2 at.%Fe alloy. Advanced Engineering Materials. 17 (9), 1332-1337 (2015).
- Zhang, Y., Li, N., Yan, J. Z., Xie, J. W. Effect of the precipitated second phase during aging on the damping capacity degradation behavior of M2052 alloy. Advances in Materials Research. 873, 36-41 (2014).
- Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. X-ray diffraction characterization of the decomposition behavior of gamma(Mn) phase in a Mn-30 at.% Cu alloy. Scripta Materialia. 40 (9), 993-998 (1999).
- Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. Phase decomposition of the gamma phase in a Mn-30 at.% Cu alloy during aging. Acta Materialia. 48 (6), 1273-1282 (2000).
- Ritchie, I. G., Sprungmann, K. W., Sahoo, M. Internal-friction in Sonoston – a high damping Mn/Cu-based alloy for marine propeller applications. Journal De Physique. 46 (C-10), 409-412 (1985).
- Kawahara, K., Sakuma, N., Nishizaki, Y. Effect of Fourth Elements on Damping Capacity of Mn-20Cu-5Ni Alloy. Journal of the Japan Institute of Metals. 57 (9), 1097-1100 (1993).
