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
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Available Technique for Preparation of New Cast MnCuNiFeZnAl Alloy with Superior Damping Capacity and High Service Temperature at JoVE.com

אנו מודים התמיכה הכלכלית של נבחרת מדעי הטבע קרן של סין (11076109), התוכנית מלומדים הונג קונג (XJ2014045, G-YZ67), "1000 כשרונות התוכנית" של מחוז סצ'ואן, (הכישרון מבוא תוכנית של אוניברסיטת סצ'ואן YJ201410), חדשנות ואת תוכנית הניסוי יצירתי של אוניברסיטת סצ'ואן (20171060, 20170133).

1. הכנת חומרי הגלם
<ol><li>שוקל כל חומרי הגלם המבוקשים עם מידה אלקטרוניים אחוז מסה (65% electrolytic Mn, 26% electrolytic Cu, 2% Fe טהור תעשייתי, 2% ני electrolytic, 3% באל electrolytic, ו- 2% electrolytic Zn), כמוצג באיור1. הערה: כל חומרי הגלם הללו היו זמינים מסחרית.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg"...

<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>

כדי להבטיח כי כמו הטלת Mn-Cu מבוססי סגסוגת מסוג זה הנו מעולה למגנזיום יכולת והן תכונות מכניות מצוינות, זה הכרחי לוודא יציקות יש הרכב כימי יציב, טוהר גבוהה, מבנה גביש נפלא. לכן, בקרת איכות קפדנית הוא הכרחי עבור תהליכי ההיתוך מוזג, טיפול בחום.
ראשית, יש צורך לבחור את החומרים הנכון ?...

מאז סגסוגות Mn-Cu נמצאו על ידי זנר יש יכולת השיכוך1, הם קיבלו תשומת לב, מחקר נרחבת2. היתרונות של סגסוגת Mn-Cu הם לו למגנזיום יכולת, במיוחד בזמן מתח נמוך amplitudes, וכל המגנזיום לא יכול להיות מוטרד על ידי שדה מגנטי, אשר שונה לגמרי פרומגנטי סגסוגות השיכוך. למגנזיום יכולת של סגסוגות Mn-Cu מבוססי ניתן בעיקר לייחס את movability של הגבולות הפנימיים, כולל בעיקר טווין גבולות וגבולות שלב, אשר נוצרות בתהליך (face-centered-cubic-to-face-centered-tetragonal רשות התעופה-f.c.t.) מעבר פאזה תחת מרטנזיט שינוי טמפרטורה (Tt)3. זה נמצא כי Tt תלויה ישירות על התוכן Mn ב-4,סגסוגת Mn-Cu מבוססי5; כלומר, גבוה יותר Mn תוכן, גבוה יותר את Tt ויותר טוב למגנזיום יכולת של החומר. הסגסוגת, אשר מכיל יותר מ-80 ב % מנגן, נמצאה למגנזיום יכולת וכוח האופטימלי כאשר מתרצה תמיסה מוצקה בטמפרטורה6. עם זאת, ריכוז גבוה יותר Mn בהסגסוגת ישירות יגרום הסגסוגת להיות רך יותר ולא כוללים של התארכות נמוכה יותר, ההשפעה קשיחות עמידות בקורוזיה גרוע, מה שאומר שהסגסוגת עונה על דרישות הנדסיות. ממצאי המחקר הקודם חשף כי טיפול הזדקנות בתנאים מתאימים הוא דרך יעילה ליישב את הבעיה; למשל, Mn-Cu מבוססי דעיכת סגסוגת המכילה 50-80% Mn יכולים גם לקבל T גבוהt וקיבולת השיכוך חיובית על ידי טיפול הזדקנות ב- the טווח הטמפרטורה המתאימה7. זאת בשל הפירוק של γ-שלב האב לתוך ננו Mn-עשיר אזורים ואזורי הננומטרי Cu-עשיר תוך הזדקנות בטווח טמפרטורה miscibility פער8,9,, מתוך10 אשר נחשב לשיפור Tt של סגסוגת זו יחד עם המגנזיום. ברור, זה בשיטת יעיל אשר ניתן לשלב עם עבידות מעולה למגנזיום יכולת.
סגסוגת M2052 המשמש עבור חישול ויוצרים, נציג Mn-Cu מבוססי סגסוגת גבוהה-שיכוך בינונית Mn תוכן שפותחה על ידי. Kawahara et al. 11, נחקרה בהרחבה של העשורים האחרונים. חוקרים מצאו כי סגסוגת M2052 יש מקום מתוק טוב בין למגנזיום יכולת, היפותזות חוזק עבידות. לעומת הטכניקה חישול, הליהוק היה נרחב השתמשנו עד כה בתהליך פשוט, עלויות ייצור נמוכות, פרודוקטיביות גבוהה, וכד' הגורמים המשפיעים (למשל, תדירות תנודה, משרעת המתח, קירור מהירות, טיפול בחום טמפרטורה/שעה, וכו ') על היכולת השיכוך, מיקרו, דעיכת מנגנון של סגסוגת M2052 נחקרו על ידי כמה חוקרים12,13,14,15 ,16,17,18. למרות זאת, ביצועים הליהוק של סגסוגת M2052 הוא נחות, למשל, מגוון רחב של התגבשות טמפרטורה, המופע של נקבוביות הליהוק, ואני מרוכז הצטמקות, בסופו של דבר וכתוצאה מכך מכונות משביע רצון תכונות של יציקות.
מטרת מאמר זה היא לספק בתחום התעשייה עם שיטה אפשרית של השגת גבס ש-mn-Cu מבוסס סגסוגת עם נכסים מצוינים בהם ניתן להשתמש במכונות, בענף מכשירי דיוק כדי להפחית רטט ולהבטיח את המוצר איכות. לפי השפעת alloying אלמנטים על הטרנספורמציה שלב וביצועים הליהוק, נחשב Al רכיב כדי להפחית את γ-שלב אזור ויציבות שלב γ , אשר יכול להפוך את שלב γ בקלות רבה יותר להפוך γ' שלב עם מיקרו-תאומים. יתר על כן, הפתרון של אטומים Al בשלב γ יהיה להגדיל את הכוח של הסגסוגת, אשר יכולים לשפר את התכונות המכאניות. בנוסף, אלמנט באל הוא אחד האלמנטים החשובים אשר יכולים לשפר את מאפייני הליהוק סגסוגת Mn-Cu. Zn אלמנט מועיל לשיפור הליהוק, דעיכת מאפיינים של הסגסוגת. לבסוף, wt 2% Zn ו- wt 3% באל נוספו הסגסוגת רבעוני MnCuNiFe עבודה זו, גבס חדש סגסוגת Mn-26Cu-12Ni-2Fe-2Zn-3Al (wt %) פותחה. יתר על כן, מספר שיטות טיפול חום שונות משמשות בעבודה זו והן תופעות נפרדות שלהם מתוארים כדלקמן. הטיפול המגון שימש כדי להפחית דנדריט סגרגציה. הטיפול פתרון שימש זיהומים הנייח. הטיפול הזדקנות משמש מפעילה spinodal הפירוק; בינתיים, הזמנים הזדקנות שונים משמשים בחיפוש אחר הפרמטרים אופטימיזציה עבור מעולה למגנזיום יכולת והן לטמפרטורה גבוהה שירות. בסופו של דבר, שיטת טיפול חום עדיף הוקרן מעולה למגנזיום יכולת, כמו גם חום שרות גבוהה.
מתברר כי חיכוך פנימי מרבי (קיו-1), הטמפרטורה הגבוהה ביותר של שירות יכולה להיות מושגת במקביל על ידי הזדקנות הסגסוגת ב 435 מעלות צלזיוס במשך שעתיים. בגלל הפשטות והיעילות של שיטת הכנה, הרומן כמו הטלת Mn-Cu מבוססי השיכוך סגסוגת עם ביצועים מעולים יכול להיות מיוצר, שהיא בעלת משמעות מעשית חשובה עבור היישום הנדסה שלה. שיטה זו מתאימה במיוחד בהכנת יציקת Mn-Cu מבוססי גבוהה השיכוך סגסוגת אשר יכול לשמש עבור הפחתת רטט.

<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

מנגן (Mn) - נחושת (Cu) - מבוסס סגסוגות יש כבר מצאו להם דעיכת קיבולת והוא יכול לשמש כדי להפחית תנודות מזיקים רעש ביעילות. M2052 (Mn-20Cu-5Ni-2Fe, ב- %) הוא ענף חשוב Mn-Cu מבוססי סגסוגות, אשר ברשותה מעולה למגנזיום יכולת והן processability. במהלך העשורים האחרונים, היו המון מחקרים בוצעו על ביצועים אופטימיזציה של M2052, שיפור למגנזיום יכולת, תכונות מכניות, עמידות בקורוזיה, ואת שירות טמפרטורה, וכו ' השיטות הגדולות של ביצועים אופטימיזציה הם alloying, טיפול בחום, רעלני דרכים שונות של פלסטיק וכדומה, בין אילו alloying, וכן אימוץ טיפול בחום סבירה, היא השיטה היעילה והפשוטה כדי להשיג מושלמת ומקיפה ביצועים. כדי לקבל סגסוגת M2052 עם ביצועים מעולים עבור לכייר הליהוק, אנו מציעים להוסיף Zn ואל המטריקס סגסוגת MnCuNiFe ולעשות שימוש מגוון שיטות טיפול בחום השוואה מיקרו, למגנזיום יכולת, וכן שירות טמפרטורה. לכן, סוג חדש של שחקנים בגילאי סגסוגת Mn-22.68Cu-1.89Ni-1.99Fe-1.70Zn-6.16Al (at.%) עם קיבולת השיכוך מעולה וטמפרטורה גבוהה שירות מתקבל על ידי שיטת טיפול תרמי אופטימיזציה. לעומת הטכניקה חישול, יצוקה מולדינג פשוט יותר ויעיל יותר, יכולת השיכוך של סגסוגת זו כשחקנים מצוינים. לכן, אין סיבה מתאימה לחשוב שזה בחירה טובה עבור יישומי הנדסה.

איור 7 מציגה את התלות של יכולת השיכוך על משרעת המתח הסגסוגת MnCuNiFeZnAl כמו הטלת דגימות #1 - #7 כמו-שחקנים M2052. התוצאות מציגות יכולת השיכוך של הדגימה #1 הוא גבוה יותר מזה של הטלת סגסוגת M2052 (כפי שמוצג באיור 7 א), המסורתי מזויפים M2052 סגסוגת גבוהה-שיכוך מ?...

Watch this Scientific Journal Video about An Available Technique for Preparation of New Cast MnCuNiFeZnAl Alloy with Superior Damping Capacity and High Service Temperature at JoVE.com

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

כאן אנו מציגים פרוטוקול להשיג ספר Mn-Cu מבוססי סגסוגת עם הופעות מקיף מעולה איכותי בטכנולוגית ושיטות טיפול בחום סביר.

טכניקת זמינים עבור הכנת יצוקה MnCuNiFeZnAl סגסוגת חדשה עם הממונה דעיכת טמפרטורה ושירות קיבולת גבוהה

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. ...

מטרת עבודה זו היא לתכנן ולפתח גמד אצילי בגיל יצוק מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-אבץ-אלומיניום עם יכולת שיכוך מעולה וטמפרטורת שימוש גבוהה, אשר יכול לשמש מועמד מבטיח לקראת יישומים הנדסיים. תהליך ההכנה הקצר הוא כדלקמן. הצעד הראשון הוא להכין חומרי גלם.השני הוא להמיס את המתכות הטהורות האלה בכבשן נמס ואקום ואטמוספירה מדברית. השלישי הוא לקבל את יציקות סגסוגת על ידי נוזל סגסוגת מותכת מותאם אישית לתוך תבנית חול סיליקה בצורה חלקה. הרביעי הוא להסיר את הליהוקים על ידי פירוק עובש החול כאשר הטמפרטורה של התבנית יורדת לרמה נמוכה.החמישי הוא להפוך את הדגימות של יציקות סגסוגת כפופים לטיפולי חום שונים. לבסוף, מיקרו-מבנה דק, יכולת שיכוך וטמפרטורת שימוש נחקרים באופן שיטתי על-ידי סדרה של שיטות אפיון ובדיקה. סגסוגות מבוססות נחושת מנגן נמצאו יש יכולת שיכוך כדי להפחית רעש ורטט, אשר ניתן לייחס בעיקר עיוות הסריג המושרה גבולות תאומים המיוצרים על ידי פנים מרוכז מעוקב, שני פנים מרוכז טרנספורמציה פנים tetragonal מתחת לנקודת טרנספורמציה הפנים.בעוד טמפרטורת טרנספורמציית הפנים תלויה ישירות בתכנים מנגן בסגסוגות מבוססות נחושת מנגן. כלומר, ככל שהריכוז של מנגן גבוה יותר, כך עיוות הסריג גדול יותר. ככל שטמפרטורת הטרנספורמציה המרטנסיטית גבוהה יותר, כך המיקרו-סטיטס של שלב FCT מפחיתים מסורים המתקבלים בטמפרטורת החדר.לכן, טוב יותר את יכולת השיפוש הוא. בין אלה סגסוגות מבוססות מנגן נחושת, סגסוגת מזויפת מנגן נחושת ניקל ברזל נחקרו נרחב בשימוש בעשורים האחרונים. החוקרים מצאו כי סוג זה של סגסוגת יכול להגיע יכולת שיכוך טוב על ידי טיפול הזדקנות בטווח הטמפרטורה המתאים, אשר בעיקר בשל פירוק של שלב הורה גמא לתוך רכסים עשירים מנגן ננומטרי רכסים עשירים נחושת ננומטרית, וכתוצאה מכך שיפור קיבולת damping.בהשוואה לזייף ויוצרים, הליהוק היה בשימוש נרחב עד כה, בשל תהליך הייצור הפשוט, עלות משולבת נמוכה, ויעילות ייצור גבוהה, וכו '. קבוצת המחקר וחוקרים מובילים אחרים חקרו את גורמי ההשפעה על יכולת השיפוש והמיקרו-מבנה של S cast of M2052 סגסוגת. עם זאת, סגסוגת M2052 הייתה פגומה בקיצוץ.לדוגמה, מגוון רחב של טמפרטורת התגבשות, הסיכון הגבוה של יציקת נקבוביות, הצטמקות מרוכזת, וכן הלאה, בסופו של דבר מוביל בפועל מכני משביע רצון. לכן, על מנת לפתור בעיות אלה, אלמנטים אבץ ואלומיניום מתווספים במדדי סגסוגת מנגן נחושת ניקל ברזל בעבודה זו כדי לשפר את ביצועי הליהוק שלה, ואת תהליך הטיפול בחום עדיף מוקרן הן עבור יכולת שיכוך טוב וטמפרטורת שימוש גבוהה. לבסוף, סוג חדש של מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-אבץ-אלומיניום יציקת סגסוגת מיושנת, עם יכולת שיכוך מעולה וטמפרטורת שימוש גבוהה, הושגו על ידי עיצוב סגסוגת ואופטימיזציה לטיפול בחום.לכן, יש סיבה מתאימה לחשוב כי היא בחירה טובה עבור יישומים הנדסיים. הכינו חומרי גלם. הכינו את הסגסוגת החדשה ב-65% מנגן אלקטרוליטי, נחושת אלקטרוליטית של 26%, ברזל טהור תעשייתי 2%, דקו אלקטרוליטי 2%, אלומיניום אלקטרוליטי 3% ואבץ אלקטרוליטי 2%.חומרי הגלם היו זמינים מסחרית. תהליך התכה וליהוק. השתמש תנור אינדוקציה ואקום בתדר בינוני נמס בניסוי.ראשית, להכין דפוסים. השתמש בשתי תבניות עץ בעבודה זו. ודא שגודל התבנית מוגדל מעט כדי להסביר הצטמקות, ו עיבוד שבבי מאפשר זאת.שנית, להכין חול דפוס. מערבבים יחד 4%-8% נתרן סיליקט וחול קוורץ. לאחר מכן, להפוך את התבנית ביד.שים שתי תבניות בבקבוקון דפוס. לאחר מכן, לגלגל את הבקבוק לאחר דריסה החול דפוס סביב הדפוסים ולמשוך את הדפוסים מן החול. מברישים את פני השטח של תבנית החול עם ציפוי ליציקת חול כדי לשפר את איכות משטח הליהוק ולהפחית את פגמי הליהוק.לבסוף, כדי לקבל תבנית חול יבשה, לשים את עובש החול בתנור לאפות אותו ב 180 מעלות במשך יותר משמונה שעות. שלישית, להתאים חומרי גלם. פתח את מכסה התנור, לשים מנגן, ניקל נחושת, ברזל, אבץ, וחומרי אלומיניום בכור ההיתוך.מכסים את החומרים באור יבש סוף סוף. רביעית, מוציאים את תבנית הליהוק מהתנור ומכניסים אותה לכבשן. התאימו את מיקומו לשפוך מוצלח.סגור את המכסה, ואקום התנור, ולפתוח את מערכת חלוקת החום כדי להתחיל להמיס סגסוגת. יוצקים את המתכת המותכת בצורה חלקה לתוך תבנית הליהוק לאחר תהליך הזיקוק. לבסוף, לאחר מתכת מותכת הוא מוצק לחלוטין, להוציא את עובש הליהוק.הסר את הליהוקים מן עובש הליהוק כאשר הטמפרטורה של התבנית יורדת לרמה נמוכה. טיפול מקדים בליהוקים. חותכים דגימות מהליהוק באמצעות מכונת חיתוך ליניארית.הדגימות למדידות XRD ותצפית מטלוגרפית הן בגודל של פי עשרה פי עשרה ממילימטר אחד. הדגימות למדידת דנ"א מחזיקות בממד של פי 0.8 פי 10 מ-35 מילימטר. טיפול בחום.מחלקים את דגימות הליטוש לשבע קבוצות, ביניהן דגימות אחת ללא טיפול. שמירה על מצב יצוק להנצחה ולשים אחרים בתנור התנגדות סוג קופסה לטיפולי חום שונים. מטרת הטיפול בהומוגניזציה היא להפחית את ההפרדה הדנידריטית.מטרת הטיפול בפתרון היא לשתק זיהומים, כמו גם זמני הזדקנות שונים משמשים כדי לגלות את הפרמטרים האופטימליים עבור יכולת שיכוך מעולה וטמפרטורת השימוש. בדיקת יכולת שיכוך. השתמש בניתוח מכני דינמי למדידת קיבולת שיכוך דגימות.במהלך הבדיקה, לזהות את נתוני זווית הפנים בין הלחץ להחיל על הדגימה ואת המתח המיוצר על הדגימה. לאחר מכן, לאפיין את יכולת השיפוש על ידי q לעוצמה של מינוס אחד. אשר נקבע על ידי הנוסחה q לעוצמה של מינוס אחד שווה לדלתא משיק.ככל שערך הדלתא גדול יותר, כך יכולת השיפוש טובה יותר. אפיון פשוט. עבור תצפית מיקרו-מבנה דנדריטים, חרוטים את כל הדגימות במשך כדקה בתמצית מעורבת של חומצה על-כלורית ואלכוהול לאחר ליטוש מכני.לאחר מכן, לנקות את הדגימות עם אצטון. יבש את המדגם עם מפוח ולהתבונן במבנה דנדריטי עם מיקרוסקופ מטאליוגרפי. איור 7 מראה את התלות משרעת כוח של q לעוצמה של מינוס אחד עבור דגימות סגסוגת מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-אבץ אלומיניום שלה, מספר אחד למספר שבע, ואת M2052 יצוק שלה.עקומות אלה מראות כי לאחר מכן ביצוע הזדקנות הומוגניזציה, הזדקנות פתרון, והזדקנות שיפרה עוד יותר את יכולת השיפוח של S יצוק מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-אבץ-אלומיניום סגסוגת בהתאמה. שבו, הזדקנות במשך שעתיים, לגרום יכולת השיפוש הגבוהה ביותר ביניהם. איור 8 מראה את ההשפעה של טיפול בחום על הפרדת דנדריטים מנגן מיקרוסקופית.בהשוואה למיקרו-מבנה הדגימה 1, ההפרדה הדנדרית המנגנית של דגימות חמש ושש נחלשת במידה מסוימת, בעוד שלמקביה של דגימה 7 אין הבדל ייחודי. תוצאות אלו מצביעות על כך שהזדקנות הומוגניזציה וטיפולי הזדקנות הפתרון מחלישים את ההפרדה המיקרוסקופית במנגן, אך לטיפול ההזדקנות הישירה אין השפעה ברורה עליו. על פי עקומת קיבולת השיפייה תלוית הטמפרטורה, יכולת השיפוש יורדת במהירות והטמפרטורה עולה.טמפרטורת פני השטח של דגימה אחת, חמש עד שבע, מפורטות בטבלה 2. ניתן לראות בבירור כי הזדקנות ב 435 מעלות במשך שעתיים יכול לקרוא את טמפרטורת השימוש האופטימלית. איור 9 מראה את הקשר בין עיוות הסריג, q לעוצמה של מינוס אחד וטמפרטורת השימוש של סגסוגות אלומיניום מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-אבץ-אלומיניום S בכפוף לטיפולי חום שונים.ככל הנראה, עיוות הסריג קשור באופן חיובי q לעוצמה של מינוס אחד וטמפרטורת השימוש. כלומר, ככל עיוות הסריג גדול יותר, כך יכולת השיפוח וטמפרטורת השימוש טובים יותר. כל התוצאות מצביעות על כך שקיבולת השיפוש האופטימלית של טמפרטורת השימוש הגבוהה ביותר מושגת על ידי הזדקנות של 435 מעלות במשך שעתיים של סגסוגת אלומיניום מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-ברזל-אבץ-אלומיניום, בעיקר בשל ההפרדה הננומטרית הגדולה ביותר מנגן, וכתוצאה מכך עיוות הסריג המרבי בסגסוגת.וסגסוגת אלומיניום מנגן-נחושת-ניקל-ברזל-אבץ-אלומיניום אצילית S, עם יכולת שיכוך מעולה וטמפרטורת שימוש גבוהה, הושגה על ידי עיצוב סגסוגת ואופטימיזציה לטיפול בחום בעבודה זו. תהליך הטיפול בחום האופטימלי הוא הזדקנות ב 435 מעלות במשך שעתיים, אשר יכול להוביל ההפרדה מנגן ננומטרי הגדול ביותר, ובכך לשפר באופן משמעותי את יכולת השיפוש ואת טמפרטורת השימוש לעומת סגסוגת S המקורית. עבודה זו תהיה בעלת משמעות רבה בתכנון והכנת סגסוגות חדש מבוסס מנגן נחושת עם תכונות מצוינות עבור יישומים תעשייתיים מעשיים.

Research

JoVE Journal

Engineering

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

סינתזה וMicrodiffraction בלחצים וטמפרטורות קיצוניים

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Fabrication of Low Temperature Carbon Nanotube Vertical Interconnects Compatible with Semiconductor Technology

המצאה של טמפרטורה נמוכה חיבורים אנכיים-צינורות פחמן תואם עם סמיקונדקטור טכנולוגיה

We demonstrate a method for the low temperature growth (350 &#176;C) of vertically-aligned carbon nanotubes (CNT) bundles on electrically conductive ...

Fiber Optic Distributed Sensors for High-resolution Temperature Field Mapping

חיישני סיבים אופטיים מבוזרת עבור מיפוי שדה הטמפרטורה גבוהה ברזולוציה

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists ...

Applying X-ray Imaging Crystal Spectroscopy for Use as a High Temperature Plasma Diagnostic

החלת רנטגן הדמיה קריסטל ספקטרוסקופיה לשימוש כמו טמפרטורה גבוהה אבחון פלזמה

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line ...

Adsorption Device Based on a Langatate Crystal Microbalance for High Temperature High Pressure Gas Adsorption in Zeolite H-ZSM-5

מכשיר ספיחה בהתבסס על Langatate קריסטל microbalance עבור ספיחת גז בלחץ גבוה טמפרטורה גבוהה ב זאוליט H-ZSM-5

We present a high-temperature and high-pressure gas adsorption measurement device based on a high-frequency oscillating microbalance (5 MHz langatate ...

Synthesis of Ionic Liquid Based Electrolytes, Assembly of Li-ion Batteries, and Measurements of Performance at High Temperature

סינתזה של אלקטרוליטים מבוססים נוזלים יוניים, הרכבה של סוללות Li-ion, ומדידות של ביצועים בטמפרטורה גבוהה

The chemical instability of the traditional electrolyte remains a safety issue in widely used energy storage devices such as Li-ion batteries. Li-ion ...

Experimental Procedure for Warm Spinning of Cast Aluminum Components

נוהל ניסיוני עבור ספינינג חם של רכיבי אלומיניום יצוקים

High performance, cast aluminum automotive wheels are increasingly being incrementally formed via flow forming/metal spinning at elevated temperatures to ...

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia (YSZ) Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia YSZ Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

ייצור טמפרטורה גבוהה של Nanostructured yttria התייצב-Zirconia (YSZ) פיגומים על ידי<em&gt; באתרו</em&gt; Xerogels בניית תבנית פחמן

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) ...

Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

הכנה והתנהגות אנטי אדהזיה בטמפרטורות גבוהות של משטח חלקלק-נירוסטה

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

Magnet Assisted Composite Manufacturing: A Flexible New Technique for Achieving High Consolidation Pressure in Vacuum Bag/Lay-Up Processes

מגנט בסיוע ייצור מורכבים: גמיש טכניקה חדשה להשגת קונסולידציה גבוהה בלחץ בתהליכים ואקום שקית/Lay-Up

This work demonstrates a protocol to improve the quality of composite laminates fabricated by wet lay-up vacuum bag processes using the recently developed ...