Name: an available technique for preparation of new cast mncunifeznal alloy with superior damping capacity and high service temperature
Uploaded: 2018-09-23T12:30:00
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Wir geben Dank der finanziellen Unterstützung der National Natural Science Foundation of China (11076109), die Hong Kong Scholars Program (XJ2014045, G-YZ67), der "1000 Talente Plan" der Provinz Sichuan, die Talent Einführung Programm der Universität Sichuan ( YJ201410), Innovation und kreative Experiment-Programm der Universität Sichuan (20171060, 20170133).

1. Vorbereitung der Rohstoffe
<ol><li>Wiegen die erforderlichen Rohstoffe mit einer elektronischen Waage von Massenanteil (65 % elektrolytische Mn 26 elektrolytische Cu, 2 % industrielle reines Fe, 2 % elektrolytische Ni, 3 % elektrolytische Al und 2 % elektrolytische Zn), wie in Abbildung 1dargestellt. Hinweis: Alle diese Rohstoffe waren im Handel erhältlich.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/5...

<ol>
	<li>Zener, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Elasticity and anelasticity of metals. , (1948).</li><li>Jensen, J. W., Walsh, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manganese-Copper+damping+alloys.">Manganese-Copper damping alloys.</a> Bulletin 624. , (1965).</li><li>Wang, X. Y., Peng, W. Y., Zhang, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Martensitic+twins+and+antiferromagnetic+domains+in+gamma-MnFe(Cu)+alloy.">Martensitic twins and antiferromagnetic domains in gamma-MnFe(Cu) alloy.</a> Materials Science and Engineering A. 438, 194-197 (2006).</li><li>Wang, X. Y., Zhang, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+of+twin+boundaries+in+Mn-based+shape+memory+alloy:+a+HRTEM+study+and+the+strain+energy+driving+force.">Structure of twin boundaries in Mn-based shape memory alloy: a HRTEM study and the strain energy driving force.</a> Acta Materialia. 55 (15), 5169-5176 (2007).</li><li>Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decomposition+behavior+of+the+gamma(Mn)+solid+solution+in+a+Mn-20Cu-8Ni-2Fe+(at%)+alloy+studied+by+a+magnetic+measurement.">Decomposition behavior of the gamma(Mn) solid solution in a Mn-20Cu-8Ni-2Fe (at%) alloy studied by a magnetic measurement.</a> Materials Transactions,JIM. 40 (5), 451-454 (1999).</li><li>Dean, R. S., Potter, E. V., Long, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Properties+of+transitional+structures+in+Copper-Manganese+alloys.">Properties of transitional structures in Copper-Manganese alloys.</a> Metallurgical and Materials Transactions, ASM. 34, 465-500 (1945).</li><li>Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+dependent+damping+behavior+in+a+Mn-18Cu-6Ni-2Fe+alloy+continuously+cooled+in+different+rates+from+the+solid+solution+temperature.">Temperature dependent damping behavior in a Mn-18Cu-6Ni-2Fe alloy continuously cooled in different rates from the solid solution temperature.</a> Scripta Materialia. 38 (9), 1314-1346 (1998).</li><li>Findik, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvements+in+spinodal+alloys+from+past+to+present.">Improvements in spinodal alloys from past to present.</a> Materials and Design. 42 (42), 131-146 (2012).</li><li>Yan, J. Z., Li, N., Fu, X., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+strengthening+effect+of+spinodal+decomposition+and+twinning+structure+in+MnCu-based+alloy.">The strengthening effect of spinodal decomposition and twinning structure in MnCu-based alloy.</a> Materials Science and Engineering A. 618, 205-209 (2014).</li><li>Soriano-Vargas, O., Avila-Davila, E. O., Lopez-Hirata, V. M., Cayetano-Castro, N., Gonzalez-Velazquez, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+spinodal+decomposition+on+the+mechanical+behavior+of+Fe-Cr+alloys.">Effect of spinodal decomposition on the mechanical behavior of Fe-Cr alloys.</a> Materials Science and Engineering A. 527 (12), 2910-2914 (2010).</li><li>Yin, F. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Damping+behavior+characterization+of+the+M2052+alloy+aimed+for+practical+application.">Damping behavior characterization of the M2052 alloy aimed for practical application.</a> Acta Metallurgica Sinica. 39 (11), 1139-1144 (2003).</li><li>Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kohji, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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.</a> Materials Transactions, JIM. 39 (8), 841-848 (1998).</li><li>Sakaguchi, T., Yin, F. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Holding+temperature+dependent+variation+of+damping+capacity+in+a+MnCuNiFe+damping+alloy.">Holding temperature dependent variation of damping capacity in a MnCuNiFe damping alloy.</a> Scripta Materialia. 54 (2), 241-246 (2006).</li><li>Tanji, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+damping+performance+of+M2052+alloy+at+cryogenic+temperatures.">Measurement of damping performance of M2052 alloy at cryogenic temperatures.</a> Journal of Alloys and Compounds. 355 (1-2), 207-210 (2003).</li><li>Yin, F. X., Iwasaki, S., Sakaguchi, T., Nagai, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Susceptibility+of+damping+behavior+to+the+solidification+condition+in+the+as-cast+M2052+high-damping+alloy.">Susceptibility of damping behavior to the solidification condition in the as-cast M2052 high-damping alloy.</a> Key Engineering Materials. 319, 67-72 (2006).</li><li>Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+strain-amplitude+and+frequency+dependent+damping+capacity+in+the+M2052+alloy.">Characterization of the strain-amplitude and frequency dependent damping capacity in the M2052 alloy.</a> Materials Transactions, JIM. 42 (3), 385-388 (2001).</li><li>Zhong, Z. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mn+segregation+dependence+of+damping+capacity+of+as-cast+M2052+alloy.">Mn segregation dependence of damping capacity of as-cast M2052 alloy.</a> Materials Science and Engineering A. 660, 97-101 (2016).</li><li>Liu, W. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+cast-aged+MnCuNiFeZnAl+alloy+with+good+damping+capacity+and+high+service+temperature+toward+engineering+application.">Novel cast-aged MnCuNiFeZnAl alloy with good damping capacity and high service temperature toward engineering application.</a> Materials Design. 106, 45-50 (2016).</li><li>Cowlam, N., Shamah, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+diffraction+study+of+y-Mn-Cu+alloys.">A diffraction study of y-Mn-Cu alloys.</a> Journal of Physics F: Metal Physics. 11 (1), 27-43 (1981).</li><li>Yan, J. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+pre-deformation+and+subsequent+aging+on+the+damping+capacity+of+Mn-20+at.%Cu-5+at.%Ni-2+at.%Fe+alloy.">Effect of pre-deformation and subsequent aging on the damping capacity of Mn-20 at.%Cu-5 at.%Ni-2 at.%Fe alloy.</a> Advanced Engineering Materials. 17 (9), 1332-1337 (2015).</li><li>Zhang, Y., Li, N., Yan, J. Z., Xie, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+the+precipitated+second+phase+during+aging+on+the+damping+capacity+degradation+behavior+of+M2052+alloy.">Effect of the precipitated second phase during aging on the damping capacity degradation behavior of M2052 alloy.</a> Advances in Materials Research. 873, 36-41 (2014).</li><li>Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=X-ray+diffraction+characterization+of+the+decomposition+behavior+of+gamma(Mn)+phase+in+a+Mn-30+at.%+Cu+alloy.">X-ray diffraction characterization of the decomposition behavior of gamma(Mn) phase in a Mn-30 at.% Cu alloy.</a> Scripta Materialia. 40 (9), 993-998 (1999).</li><li>Yin, F. X., Ohsawa, Y., Sato, A., Kawahara, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+decomposition+of+the+gamma+phase+in+a+Mn-30+at.%+Cu+alloy+during+aging.">Phase decomposition of the gamma phase in a Mn-30 at.% Cu alloy during aging.</a> Acta Materialia. 48 (6), 1273-1282 (2000).</li><li>Ritchie, I. G., Sprungmann, K. W., Sahoo, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Internal-friction+in+Sonoston+-+a+high+damping+Mn/Cu-based+alloy+for+marine+propeller+applications.">Internal-friction in Sonoston - a high damping Mn/Cu-based alloy for marine propeller applications.</a> Journal De Physique. 46 (C-10), 409-412 (1985).</li><li>Kawahara, K., Sakuma, N., Nishizaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Fourth+Elements+on+Damping+Capacity+of+Mn-20Cu-5Ni+Alloy.">Effect of Fourth Elements on Damping Capacity of Mn-20Cu-5Ni Alloy.</a> Journal of the Japan Institute of Metals. 57 (9), 1097-1100 (1993).</li></ol>

Um sicherzustellen, dass diese Art von als-Mn-Cu-Basis-Gusslegierung überlegene Dämpfungsvermögen und hervorragenden mechanischen Eigenschaften besitzt, ist es notwendig, um sicherzustellen, dass die Gussteile eine stabile chemische Zusammensetzung, eine hohe Reinheit und eine ausgezeichnete Kristallstruktur haben. Daher ist strenger Qualitätskontrolle für das Schmelzen, Gießen und Wärmebehandlung Prozesse notwendig.
Erstens ist es notwendig, die richtigen Zutaten für die Legierung zu ...

Da die Mn-Cu-Legierungen von Zener dämpfende Kapazität1haben gefunden wurden, erhielten sie weitverbreitete Aufmerksamkeit und Forschung2. Die Vorteile von Mn-Cu-Legierung sind, dass sie hohes Dämpfungsvermögen, vor allem bei geringer Belastung Amplituden, und seine Dämpfungsvermögen kann nicht gestört werden, durch ein Magnetfeld, welches von ferromagnetischen Dämpfung Legierungen unterscheidet. Die hohe Dämpfung Kapazität der Mn-Cu-Basis-Legierungen kann hauptsächlich zugeschrieben werden die Beweglichkeit der internen Grenzen, hauptsächlich einschließlich Twin Grenzen und Phasengrenzen, die erzeugt werden, in der face-centered-cubic-to-face-centered-tetragonal ( FCC-f.c.t.) Phasenübergang unter den Martensit Umwandlung Temperatur (Tt)3. Es wurde festgestellt, dass Tt direkt von den Mn-Inhalten in der Mn-Cu-Basis-Legierung4,5 hängt; Das heißt, je höher die Mn Inhalt, desto höher die Tt und desto besser die Dämpfung Fähigkeit des Materials. Die Legierung, die mehr als 80 % Mangan enthält, erwies sich als hohes Dämpfungsvermögen und optimale Stärke, wenn Sie aus dem Mischkristall Temperatur6abgeschreckt haben. Jedoch würde die höhere Mn-Konzentration in der Legierung direkt führen die Legierung eher spröde und haben eine geringere Dehnung, Auswirkungen Zähigkeit und eine schlechtere Korrosionsbeständigkeit, was bedeutet, dass die Legierung nicht den technischen Anforderungen gerecht wird. Bisherige Forschungsergebnisse gezeigt, dass eine Aging Behandlung unter geeigneten Bedingungen ist ein effektiver Weg, um dieses Problem in Einklang zu bringen; zum Beispiel Mn-Cu-Basis Legierungen mit 50-80 % Dämpfung Mn auch eine hohe Tt und günstige Dämpfungsvermögen durch eine Aging Behandlung in der entsprechenden Temperatur Bereich7erhalten. Dies ist durch den Abbau von γ-übergeordneten Phase in nanoskaligen Mn-reiche und nanoskaligen Cu-reiche Regionen während der Alterung im Temperaturbereich der Mischbarkeit Lücke8,9,10, Was als Tt dieser Legierung zusammen mit seiner Dämpfungsvermögen zu verbessern. Natürlich ist es eine wirksame Methode, die hohes Dämpfungsvermögen mit ausgezeichnete Verarbeitbarkeit kombinieren können.
M2052-Legierung für das Schmieden, Umformen, eine repräsentative Mn-Cu-Basis hoher Dämpfung Legierung mit mittlerer Mn-Gehalt von Kawahara Et Al. entwickelt 11, ist in den letzten Jahrzehnten intensiv untersucht worden. Forscher fanden heraus, dass M2052 Legierung eine gute Sweet-Spot zwischen Dämpfungsvermögen, Streckgrenze und Verarbeitbarkeit hat. Im Vergleich mit der Technik von Schmieden, Gießen wurde allgemein verwendet so weit durch die einfache Spritzgießprozess, niedrige Produktionskosten und hohe Produktivität, etc. die Einflussfaktoren (z.B., Schwingungsfrequenz, Dehnungsamplitude, Kühlung Geschwindigkeit, Wärmebehandlung Temperatur/Zeit, etc.) auf das Dämpfungsvermögen Mikrostruktur und Dämpfung Mechanismus der M2052 Legierung haben einige Forscher12,13,14,15 untersucht worden ,16,17,18. Dennoch ist die Casting Leistung der M2052 Legierung minderwertig, zum Beispiel eine Vielzahl von Kristallisation Temperatur, dem Auftreten von Casting Porosität und konzentrierten Einlaufen, , die schließlich zu der unbefriedigenden mechanischen Eigenschaften der Gussteile.
Dieses Papier soll bieten industriellen Bereich ein gangbarer Weg zur Erlangung einer Besetzung, die MN-Cu-Legierung mit ausgezeichneten Eigenschaften basieren, die zu reduzieren Vibrationen und das Produkt im Maschinenbau und in der Präzisionsindustrie Instrumente verwendet werden kann Qualität. Nach dem Effekt von Legierungselementen auf die Phasenumwandlung und die Casting-Leistung gilt Al Element zur Verringerung der γ-phase-Region und die Stabilität der γ -Phase, die die γ -Phase leichter machen können verwandeln Sie in eine γ' Phase mit Mikro-Zwillinge. Darüber hinaus erhöht die Lösung von Al-Atomen in der γ -Phase die Festigkeit der Legierung, die die mechanischen Eigenschaften verbessern können. Al-Element ist auch eines der wichtigsten Elemente die gießeigenschaften Mn-Cu-Legierung verbessern können. Zn-Element ist vorteilhaft für das Casting zu verbessern und Dämpfungseigenschaften der Legierung. Zu guter Letzt 2 Gew.-% Zn und 3 Gew.-% Al wurden hinzugefügt, um die MnCuNiFe quartären Legierung in diese Arbeit und eine neue Besetzung Mn-26Cu-12Ni-2Fe-2Zn-3Al (Gew.-%) Legierung entwickelt wurde. Darüber hinaus mehrere verschiedene Wärmebehandlung Methoden werden in dieser Arbeit verwendet und ihre deutliche Effekte werden wie folgt erläutert. Die Homogenisierung Behandlung wurde verwendet, um Dendrit Segregation zu reduzieren. Die Lösung-Behandlung wurde für Verunreinigungen Immobilisierung verwendet. Die Aging-Behandlung dient zur Auslösung von Spinodal Aufspaltung; Unterdessen werden die verschiedenen Zeiten für die Suche nach der Optimierung Parameter für ausgezeichnete Dämpfung Kapazität und eine hohe Betriebstemperatur verwendet. Schließlich wurde eine Methode vorzuziehen Wärmebehandlung überlegene Dämpfungsvermögen, sowie eine hohe Betriebstemperatur gezeigt.
Es stellt sich heraus, dass die maximale innere Reibung (Q-1) und die höchste Betriebstemperatur erreicht werden gleichzeitig durch Altern der Legierung bei 435 ° C 2 h. Aufgrund der Einfachheit und Effizienz dieser Vorbereitung Methode kann eine Roman als-Mn-Cu-basierte Dämpfung Gusslegierung mit hervorragender Leistung produziert werden, ist die wichtige praktische Bedeutung für die technische Anwendung. Diese Methode ist besonders geeignet für die Zubereitung des Gießens Mn-Cu-Basis hoher Dämpfung Legierung, die zur Schwingungsreduktion verwendet werden kann.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:747px;" width="747">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:163px;">manganese</td>
			<td style="width:299px;">Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd.</td>
			<td style="width:119px;">DJMnB</td>
			<td style="width:167px;">produced by electrolysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:163px;">copper</td>
			<td>Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd.</td>
			<td style="width:119px;">Cu-CATH-2</td>
			<td>produced by electrolysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:163px;">Nickel</td>
			<td>Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd.</td>
			<td>Ni99.99</td>
			<td>produced by electrolysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Iron</td>
			<td style="width:299px;">Ningbo Jiasheng Metal Materials Co., Ltd.</td>
			<td>YT01</td>
			<td>industrial pure Fe</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Zinc</td>
			<td>Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd.</td>
			<td>0#</td>
			<td>produced by electrolysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Aluminum</td>
			<td>Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd.</td>
			<td>Al99.90</td>
			<td>produced by electrolysis</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an available technique for preparation of new cast mncunifeznal alloy with superior damping capacity and high service temperature

Mangan (Mn) - Kupfer (Cu) - Basis-Legierungen befunden haben Dämpfung Kapazität und reduzieren schädliche Vibrationen und Lärm effektiv einsetzbar. M2052 (Mn-20Cu-5Ni-2Fe, bei %) ist ein wichtiger Zweig der Mn-Cu-Basis-Legierungen, die ausgezeichnete Dämpfungsvermögen und Verarbeitbarkeit besitzt. In den letzten Jahrzehnten wurden viele Studien durchgeführt, auf der Performance-Optimierung des M2052, Verbesserung der Dämpfungsvermögen, mechanischen Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit, und Betriebstemperatur, etc. die wichtigsten Methoden der Leistung Optimierung sind Legieren, Wärmebehandlung, Vorbehandlung und verschiedene Arten des Formteils etc., unter welche Legieren, sowie die Annahme einer angemessenen Wärmebehandlung unterzogen, die einfachste und effektivste Methode ist, perfekte und umfassende zu erhalten Leistung. Um die M2052 Legierung mit hervorragender Leistung für Casting-Spritzgießen zu erhalten, schlagen wir vor, die MnCuNiFe Legierung Matrix Zn und Al hinzufügen und verwenden eine Vielzahl von Wärmebehandlung Methoden für einen Vergleich in der Mikrostruktur, Dämpfungsvermögen und Betriebstemperatur. Somit ergibt sich eine neue Art der Darsteller im Alter von Mn-22.68Cu-1.89Ni-1.99Fe-1.70Zn-6.16Al (at.%) Legierung mit überlegenen Dämpfungsvermögen und hohe Betriebstemperatur durch eine optimierte Wärmebehandlung-Methode. Im Vergleich mit der Schmiede Technik, Besetzung Gießen ist einfacher und effizienter, und das Dämpfungsvermögen dieses als Gußlegierung ist ausgezeichnet. Daher gibt es einen geeigneter Grund zu denken, dass es eine gute Wahl für technische Anwendungen.

Abbildung 7 zeigt die Abhängigkeit der Dämpfungsvermögen auf die Dehnungsamplitude für die als-MnCuNiFeZnAl-Gusslegierung Exemplare #1 - #7 und als Darsteller M2052. Die Ergebnisse zeigen, dass das Dämpfungsvermögen der Probe #1 höher ist als der M2052 Legierung gegossen, (siehe Abbildung 7a) und der traditionellen M2052 hoher Dämpfung Legierung erwähnt im vorherigen Artikel20,<sup clas...

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An Available Technique for Preparation of New Cast MnCuNiFeZnAl Alloy with Superior Damping Capacity and High Service Temperature

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um einen Roman Mn-Cu-Basis-Legierung mit ausgezeichneten umfassende Leistungen durch eine qualitativ hochwertige Verhüttung Technologie und angemessenen Wärmebehandlung Methoden zu erhalten.

Eine verfügbare Technik für die Vorbereitung des neuen MnCuNiFeZnAl Gußlegierung mit überlegenen Dämpfung Kapazität und hohe Betriebstemperatur

Manganese (Mn)-copper (Cu)-based alloys have been found to have&#160;damping capacity and can be used to reduce harmful vibrations and noise effectively. ...

Der Zweck dieser Arbeit ist es, eine edle Mangan-Kupfer-Nickel-Eisen-Zink-Aluminium-Legierung mit überlegener Dämpfungskapazität und hoher Nutzungstemperatur zu entwerfen und zu entwickeln, die als vielversprechender Kandidat für technische Anwendungen fungieren kann. Der kurze Vorbereitungsprozess ist wie folgt. Der erste Schritt ist die Herstellung von Rohstoffen.Die zweite besteht darin, diese reinen Metalle in einem Vakuum-Induktionsschmelzofen und Wüstenatmosphäre zu schmelzen. Die dritte ist, die Legierung stutzgießen durch kundenspezifische geschmolzene Legierung Flüssigkeit in Kieselsäure Sandform glatt zu bekommen. Die vierte besteht darin, die Gussteile zu entfernen, indem die Sandform aufgebrochen wird, wenn die Temperatur der Form auf ein niedriges Niveau sinkt.Die fünfte besteht darin, die Proben aus Legierungsguss verschiedenen Wärmebehandlungen zu unterziehen. Schließlich werden dünne Mikrostruktur, Dämpfungskapazität und Nutzungstemperatur systematisch durch eine Reihe von Charakterisierungs- und Testmethoden untersucht. Mangan-Kupfer-basierte Legierungen haben eine Dämpfungskapazität zur Reduzierung von Rauschen und Vibrationen, die hauptsächlich auf die Gitterverzerrung induzierte Zwillingsgrenzen zurückzuführen sind, die durch gesichtszentrierte Kubik erzeugt werden, zwei gesichtige zentrierte tetragonale Gesichtstransformation unterhalb des Flächentransformationspunkts.Während die Wandtransformationstemperatur direkt vom Mangangehalt in Mangan-Kupferlegierungen abhängt. Das heißt, je höher die Mangankonzentration, desto größer ist die Gitterverzerrung. Je höher die Martensitische Transformationstemperatur ist, desto mehr werden die bei Raumtemperatur erhaltenen Dämpfungssägen der FCT-Phase mikrogetestet.Je besser die Dämpfungskapazität ist also. Unter diesen Mangan-Kupfer-basierten Legierungen wurden geschmiedete Mangan-Kupfer-Nickel-Eisen-Legierungen in den letzten Jahrzehnten umfassend untersucht und verwendet. Die Forscher fanden heraus, dass diese Art von Legierung eine gute Dämpfungskapazität erreichen kann, indem sie eine Behandlung in einem geeigneten Temperaturbereich altert, was hauptsächlich auf die Zersetzung der Gamma-Elternphase in nanoskalige Manganreiche und nanoskalige kupferreiche Grate zurückzuführen ist, was zu einer Verbesserung der Dämpfungskapazität führt.Im Vergleich zu Schmiede und Umformung ist Das Gießen aufgrund des einfachen Herstellungsprozesses, der niedrigen integrierten Kosten und der hohen Produktionseffizienz usw. bisher weit verbreitet. Die Forschungsgruppe und andere führende Forscher haben die Einflussfaktoren auf die Dämpfungskapazität und Mikrostruktur von S-Guss der M2052-Legierung untersucht. Die M2052-Legierung war jedoch defekt in der Kavstabilität.Zum Beispiel eine breite Palette von Kristallisationstemperatur, das Aufsteigen der Porosität, konzentrierte Schrumpfung, und so weiter, was schließlich zu der unbefriedigenden mechanischen Praxis. Um diese Probleme zu lösen, werden daher zink- und Aluminiumelemente in die Metrike mangan-Kupfer-Nickel-Eisen-Eisen in dieser Arbeit hinzugefügt, um seine Gießleistung zu verbessern, und der bevorzugte Wärmebehandlungsprozess wird sowohl auf gute Dämpfungskapazität als auch auf hohe Nutzungstemperatur geprüft. Schließlich wurde eine neue Art von Mangan-Kupfer-Nickel-Eisen-Zink-Aluminium-Guss in der Reifungslegierung, mit ausgezeichneter Dämpfungskapazität und hoher Nutzungstemperatur, durch Legierungsdesign und Wärmebehandlungsoptimierung erhalten.Daher gibt es einen geeigneten Grund zu denken, dass es eine gute Wahl für technische Anwendungen ist. Bereiten Sie Rohstoffe vor. Bereiten Sie die neue Legierung durch 65% elektrolytisches Mangan, 26% elektrolytisches Kupfer, 2% industrielles reines Eisen, 2% elektrolytische Deko, 3% elektrolytisches Aluminium und 2% elektrolytisches Zink vor.Die Rohstoffe waren kommerziell erhältlich. Schmelz- und Gießprozess. Verwenden Sie im Experiment einen mittelfrequenz-vakuuminduktionsschmelzofen.Erstens, Muster vorbereiten. Verwenden Sie zwei Holzmuster in dieser Arbeit. Stellen Sie sicher, dass die Größe des Musters leicht vergrößert ist, um schrumpfungsbereit zu sein, und die Bearbeitung ermöglicht dies.Zweitens, bereiten Formsand. 4% bis 8%Natriumsilikat und Quarzsand vermischen. Dann machen Sie die Form von Hand.Legen Sie zwei Muster in den Formkolben. Dann rollen Sie über den Kolben, nachdem Sie den Formsand um die Muster gerammt haben und ziehen Sie die Muster aus dem Sand. Bürsten Sie die Oberfläche der Sandform mit Beschichtung für Sandguss, um die Gussoberflächenqualität zu verbessern und Gussfehler zu reduzieren.Um endlich eine trockene Sandform zu erhalten, legen Sie die Sandform in einen Ofen, um sie bei 180 Grad für mehr als acht Stunden zu backen. Drittens: Passen Sie in Rohstoffe. Öffnen Sie den Ofendeckel, legen Sie Mangan,Kupfernickel, Eisen, Zink und Aluminiummaterialien in den Tiegel.Bedecken Sie die Materialien endlich mit trockenem Licht. Viertens, nehmen Sie die Gießform aus dem Ofen und legen Sie sie in den Ofen. Passen Sie seine Position für erfolgreiches Gießen an.Schließen Sie den Deckel, vakuumieren Sie den Ofen, und öffnen Sie das Wärmeverteilungssystem, um mit dem Schmelzen der Legierung zu beginnen. Gießen Sie das geschmolzene Metall nach dem Raffinationsprozess glatt in die Gussform. Schließlich, nachdem geschmolzenes Metall vollständig verfestigt ist, nehmen Sie die Gussform heraus.Entfernen Sie die Gussteile aus der Gussform, wenn die Temperatur der Form auf ein niedriges Niveau sinkt. Vorbehandlung von Gussteilen. Schneiden Sie Proben aus dem Guss mit linearer Schneidemaschine.Die Proben für XRD-Messungen und metallographische Beobachtungen haben eine Größe von zehnmal zehnmal einem Millimeter. Die Proben für die DNA-Messung haben eine Dimension von 0,8 mal zehn mal fünfunddreißig Millimetern. Wärmebehandlung.Teilen Sie die Polierproben in sieben Gruppen auf, unter denen die Proben eine behandlungsfrei waren. Aufrechterhaltung eines Gusszustandes zum Gedenken und setzen Sie andere in eine Box Typ Widerstandsofen für verschiedene Wärmebehandlungen. Der Zweck der Homogenisierungsbehandlung ist es, die dendritische Segregation zu reduzieren.Der Zweck der Lösungsbehandlung ist die Immobilisierung von Verunreinigungen, sowie verschiedene Alterungszeiten werden verwendet, um die optimalen Parameter für eine hervorragende Dämpfungskapazität und Nutzungstemperatur zu finden. Testen Sie die Dämpfungskapazität. Verwenden Sie dynamische mechanische Analysen zur Dämpfungskapazität von Proben.Während der Prüfung die Flächenwinkeldaten zwischen der auf die Probe aufgebrachten Spannung und der auf die Probe erzeugten Belastung erkennen. Dann charakterisieren Sie die Dämpfungskapazität um q auf die Leistung von minus eins. Was durch die Formel q bis zur Leistung von minus eins gleich Tangentendelta bestimmt wird.Je größer der Deltawert, desto besser die Dämpfungskapazität. Einfache Charakterisierung. Für Dendriten Mikrostruktur Beobachtung, ätzen alle Proben für etwa eine Minute in einer gemischten Lösung von Perchlorsäure und Alkohol nach dem mechanischen Polieren.Reinigen Sie dann die Proben mit Aceton. Trocknen Sie die Probe mit einem Gebläse und beobachten Sie die dendritische Struktur mit einem metallographischen Mikroskop. Abbildung sieben zeigt die Stärkeamplitudenabhängigkeit von q zur Leistung von minus eins für seine Gussmangan-Kupfer-Nickel-Eisen-Zink-Aluminium-Legierungsproben, Nummer eins bis Nummer sieben, und sein Guss M2052.Diese Kurven zeigen, dass die anschließende Homogenisierungsalterung, Lösungsalterung und Alterung die Dämpfungskapazität der S-Gussmangan-Kupfer-Nickel-Eisen-Zink-Aluminium-Legierung weiter verbessert enden. In dem, Alterung für zwei Stunden, führen zu der höchsten Dämpfungskapazität unter ihnen. Abbildung acht zeigt die Wirkung der Wärmebehandlung auf die mikroskopische Mangandendritensegregation.Im Vergleich zur Mikrostruktur von Probe eins sind die Mangandendriten-Segregationen der Proben fünf und sechs bis zu einem gewissen Grad geschwächt, während das Gegenstück zu Probe sieben keinen deutlichen Unterschied aufweist. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Homogenisierungsalterung und Lösungsalterung sebungsmitteldie mikroskopische Mangansegregation, aber die direkte Alterungsbehandlung hat keine offensichtliche Wirkung auf sie. Je nach temperaturabhängiger Dämpfungskapazitätskurve nimmt die Dämpfungskapazität rapide ab und die Temperatur steigt an.Die Oberflächentemperatur der Probe eins, fünf bis sieben, ist in Tabelle 2 aufgeführt. Es ist deutlich zu sehen, dass das Altern bei 435 Grad für zwei Stunden die optimale Nutzungstemperatur nennen kann. Abbildung neun zeigt die Beziehung zwischen Gitterverzerrung, q zur Leistung von minus eins und Gebrauchstemperatur von Mangan-Kupfer-Nickel-Eisen-Zink-Aluminiumlegierungen, die unterschiedlichen Wärmebehandlungen unterliegen.Offensichtlich ist die Gitterverzerrung positiv mit der q auf die Leistung von minus eins und die Nutzungstemperatur bezogen. Denn je größer die Gitterverzerrung, desto besser die Dämpfungskapazität und die Nutzungstemperatur. Alle Ergebnisse deuten darauf hin, dass die optimale Dämpfungskapazität der höchsten Nutzungstemperatur durch Alterung bei 435 Grad für zwei Stunden Mangan-Kupfer-Nickel-Eisen-Zink-Aluminium-Legierung erreicht wird, hauptsächlich aufgrund der größten nanoskaligen Manganseigerung, was zu einer maximalen Gitterverzerrung in der Legierung führt.Und edle Mangan-Kupfer-Nickel-Eisen-Zink-Aluminium-Legierung, mit überlegener Dämpfungskapazität und hoher Nutzungstemperatur, wurde durch Legierungsdesign und Wärmebehandlungsoptimierung in dieser Arbeit erhalten. Der optimale Wärmebehandlungsprozess reift zwei Stunden lang bei 435 Grad, was zu der größten nanoskaligen Mangansegregation führen kann, wodurch die Dämpfungskapazität und DieNutzungstemperatur im Vergleich zur ursprünglichen S-Gusslegierung deutlich verbessert wird. Diese Arbeit wird für die Entwicklung und Herstellung neuer Mangan-Kupfer-Dämpfungslegierungen mit hervorragenden Eigenschaften für praktische industrielle Anwendungen von großer Bedeutung sein.

Research

JoVE Journal

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