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

Vi takke økonomisk støtte av den nasjonale Natural Science Foundation i Kina (11076109), den Hong Kong Scholars Program (XJ2014045, G-YZ67), "1000 talenter Plan" i Sichuan provinsen, Talent innføring Program av Sichuan University ( YJ201410), og innovasjon og kreative eksperiment Program av Sichuan University (20171060, 20170133).

1. forberedelse råvarer
<ol><li>Veie alle nødvendige ressurser med en elektronisk skala masse prosentvis (65% elektrolytisk Mn, 26% elektrolytisk Cu, 2% industrielle ren Fe, 2% elektrolytisk Ni, 3% elektrolytisk Al og 2% elektrolytisk Zn), som vist i figur 1. Merk: Alle disse råvarene var kommersielt tilgjengelig.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57180/57180fig1.jpg"> ...

<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>

For å sikre at denne typen som-cast Mn-Cu-basert legering har både overordnet demping kapasitet og gode mekaniske egenskaper, er det nødvendig å sikre at støpegods har en stabil kjemisk sammensetning, en høy renhetsgrad og en utmerket krystallstruktur. Streng kvalitetskontroll er derfor nødvendig for smelting, helle og varmebehandling prosesser.
Først er det nødvendig å velge riktig ingrediensene for legering. Det anses at ekstra legering elementene kan fremme nedbryting av γ</e...

Siden Mn-Cu legeringer ble funnet av Zener har demping kapasitet1, har de fått utbredt oppmerksomhet og forskning2. Fordelene ved Mn-Cu legering er at den har høy demping kapasitet, spesielt ved lav belastning amplitudes og demping kapasiteten kan ikke bli forstyrret av et magnetisk felt, som er helt ulikt ferromagnetisk demping legeringer. Høy demping kapasitet Mn-Cu-baserte legeringer kan hovedsakelig tilskrives movability av interne grensene, hovedsakelig inkludert twin grenser og fase grenser, som genereres i face-centered-cubic-to-face-centered-tetragonal ( f.c.c.-f.c.t.) fase overgang under martensite transformasjon temperatur (Tt)3. Det har blitt funnet at Tt direkte avhenger Mn-innholdet i Mn-Cu-basert legering4,5; Det er, jo høyere Mn innhold, jo høyere Tt og bedre demping kapasitet av materialet. Legeringen, som inneholder mer enn 80 på % mangan, ble funnet for å ha demping bæreevne og optimal styrke når slukket solid-løsning temperatur6. Imidlertid ville høyere Mn konsentrasjonen i legering direkte forårsake legeringen mer sprø og har en lavere forlengelse, innvirkning seighet og en verre korrosjonsmotstand, som betyr legeringen ikke vil møte de tekniske kravene. Tidligere forskning funnene avslørte at en aldring behandling i riktig forhold er en effektiv måte å forsone dette problemet; for eksempel, Mn-Cu-baserte demping legeringer som inneholder 50-80% Mn kan også få en høy Tt og gunstige demping kapasitet ved et aldring behandling i riktig temperatur område7. Dette er nedbryting av γ-overordnede fase i nanoskala Mn-rike regioner og nanoskala Cu-rike områder mens aldring i temperaturområdet på blandbarhet gap8,9,10, som anses å forbedre Tt av denne legeringen sammen med demping kapasiteten. Det er åpenbart en effektive metoden som kan kombinere demping høykapasitets med utmerket workability.
M2052 legert brukes til forfalskning forming, en representant Mn-Cu-baserte høy-demping legering med middels Mn innhold utviklet av Kawahara et al. 11, har vært grundig studert i de siste tiårene. Forskerne fant at M2052 legering har en god sweet spot mellom demping kapasitet, ytelse styrke og workability. Sammenlignet med smiing teknikken, avstøpning har vært mye brukt så langt på grunn av enkel molding prosessen, lave produksjonskostnader, og høy produktivitet, etc. innflytelsesrike faktorer (f.eks, oscillation frekvens, belastning amplitude, kjøling hastighet, varmebehandling temperatur/tid, etc.) på demping kapasiteten, mikrostruktur og demping mekanisme M2052 legering har blitt studert av noen forskere12,13,14,15 ,16,17,18. Likevel er M2052 legering avstøpning ytelse dårligere, for eksempel en rekke krystallisering temperatur, forekomsten av støping porøsitet og konsentrert krymping, til slutt resulterer i utilfredsstillende mekaniske egenskaper av støpegods.
Formålet med utredningen er å gi feltet industrielle en mulig metode for å skaffe en støpt Mn-Cu basert legering med gode egenskaper som kan brukes i maskiner og presisjon instrumenter industrien å redusere vibrasjoner og sikre produktet kvalitet. Ifølge effekten av legeringselementer fase transformasjon og støping ytelsen, Al element anses å redusere γ-fase regionen og stabiliteten på γ fase, som kan gjøre den γ fasen lettere forvandle en γ' fase med mikro-tvillinger. Videre vil løsning av Al atomer i γ fase øke styrken av legeringen, som kan forbedre de mekaniske egenskapene. Også er Al element en av de viktige elementene som kan forbedre støping egenskaper av Mn-Cu legering. Zn er gunstig for å forbedre støping og demping egenskaper av legeringen. Til slutt, 2 wt % Zn og 3 wt % Al ble lagt til MnCuNiFe kvartær legeringen i dette arbeidet og en støpt Mn-26Cu-12Ni-2Fe-2Zn-3Al (wt %) legering ble utviklet. Videre flere forskjellige varmebehandling metoder blir brukt i dette arbeidet, og deres forskjellige effekter er omtalt som følger. Homogenisering behandling ble brukt til å redusere dendrite raseskille. Løsning behandling ble brukt for urenheter immobilisering. Aldring behandling brukes for utløser spinodal nedbryting; Imens brukes de ulike aldring tidene for søker ut optimalisere parametrene for både god demping kapasitet og en høy brukstemperatur. Til slutt, en fordel varmebehandling metode ble vist for overlegen demping kapasitet, samt en høy brukstemperatur.
Det viser seg at maksimal intern friksjon (Q-1) og den høyeste brukstemperatur kan oppnås samtidig ved aldring legeringen ved 435 ° C i 2 timer. Enkelhet og effektivitet av denne forberedelse, kan en roman-å som-cast Mn-Cu-baserte demping-legering utmerket produseres, og som er viktig praktisk betydning for anvendelsen engineering. Denne metoden er spesielt egnet for utarbeidelse av casting Mn-Cu-baserte høy demping legering som kan brukes for vibrasjonsreduksjon.

<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) - kobber (Cu) - basert legeringer har blitt funnet for å ha demping kapasitet og kan brukes til å redusere skadelige vibrasjoner og støy effektivt. M2052 (Mn-20Cu-5Ni-2Fe, %) er en viktig gren av Mn-Cu-baserte legeringer, som har både god demping kapasitet og processability. I de siste tiårene, mange studier har vært gjennomført på ytelse optimalisering av M2052, bedre demping kapasitet, mekaniske egenskaper, korrosjonsbeskyttelse, og brukstemperatur, etc. metodene store ytelse optimalisering er alloying, varmebehandling, forbehandling og måter av molding etc., blant hvilke alloying, samt vedta en rimelig varmebehandling, er den enkleste og mest effektive metoden å få perfekt og omfattende ytelse. For å få M2052 legering med utmerket ytelse for støping molding, foreslår vi legge til Zn og Al MnCuNiFe legering matrix og bruke en rekke varme behandlingsmetoder for en sammenligning i mikrostruktur, demping kapasitet og brukstemperatur. Således, en ny type cast-alderen Mn-22.68Cu-1.89Ni-1.99Fe-1.70Zn-6.16Al (at.%) legering med overlegen demping kapasitet og høy brukstemperatur oppnås ved en optimalisert varmebehandling metode. Sammenlignet med smiing teknikken, kastet molding er enklere og mer effektiv, og demping kapasiteten på denne som-cast aluminiumslegering er utmerket. Det er derfor en egnet grunn til å tro at det er et godt valg for tekniske programmer.

Figur 7 viser avhengighet av demping kapasiteten på belastning amplituden for som-cast MnCuNiFeZnAl legeringen prøver #1 - #7 og som-cast M2052. Resultatene viser at prøven #1 demping kapasitet er høyere enn som kastet M2052 legering (som vist i figur 7a) og den tradisjonelle smidde M2052 høy-demping legering nevnt i tidligere artikler20,21. Videre demping kapasitete...

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

Her presenterer vi en protokoll for å få en roman Mn-Cu-basert legering med utmerket omfattende forestillinger av en høy kvalitet smelteverk teknologi og rimelig varmebehandling metoder.

En tilgjengelig teknikk for utarbeidelse av nye kastet MnCuNiFeZnAl aluminiumslegering med overlegen demping kapasitet og høy temperatur

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. ...

Formålet med dette arbeidet er å designe og utvikle en edel støpealder mangan-kobber-nikkel-jern-sink-aluminium legering med overlegen demping kapasitet og høy bruk temperatur, som kan fungere som en lovende kandidat mot tekniske applikasjoner. Den korte forberedelsesprosessen er som følger. Det første trinnet er å forberede råvarer.Den andre er å smelte disse rene metallene i en vakuuminduksjon smelteovn og ørkenatmosfære. Den tredje er å få legering støpegods av tilpasset smeltet legering væske i silika sand mold jevnt. Den fjerde er å fjerne støpegodset ved å bryte opp sandformen når temperaturen på formen faller til et lavt nivå.Den femte er å gjøre prøvene fra legering støpegods underlagt ulike varmebehandlinger. Til slutt undersøkes tynn mikrostruktur, dempekapasitet og brukstemperatur systematisk av en rekke karakteriserings- og testmetoder. Mangan-kobber basert legeringer har vist seg å ha dempende kapasitet til å redusere støy og vibrasjon, som hovedsakelig kan tilskrives gitterforvrengning indusert tvilling grenser produsert av ansikt sentrert kubikk, to møtt sentrert tetragonal ansikt transformasjon under ansiktet transformasjon punkt.Mens ansiktstransformasjonstemperaturen er direkte avhengig av manganinnholdet i mangankobberbaserte legeringer. Det vil si, jo høyere mangankonsentrasjon, desto større er gitterforvrengningen. Jo høyere martensitisk transformasjonstemperatur er, desto mer er FCT-fasen mikrotestene som demper sagene oppnådd ved romtemperatur.Dermed er jo bedre dempende kapasitet. Blant disse mangan-kobber basert legeringer, smidd mangan-kobber-nikkel-jern legering har blitt mye studert og brukt i de siste tiårene. Forskerne fant at denne typen legering kan nå god dempende kapasitet ved aldring behandling i passende temperaturområde, noe som hovedsakelig skyldes nedbrytning av gamma foreldre fase i nanoscale mangan rike rygger og nanoskala kobber rike rygger, noe som resulterer i forbedring av dempende kapasitet.Sammenlignet med smiing og forming, har støping blitt mye brukt så langt, på grunn av den enkle produksjonsprosessen, lave integrerte kostnader og høy produksjonseffektivitet, etc. Forskningsgruppen og andre ledende forskere har undersøkt påvirkningsfaktorene på dempende kapasitet og mikrostruktur av S cast av M2052 legering. M2052-legeringen var imidlertid defekt i kastbarhet.For eksempel, et bredt spekter av krystallisering temperatur, opp risikoen for støping porøsitet, konsentrert krymping, og så videre, til slutt fører til utilfredsstillende mekanisk praksis. Derfor, for å løse disse problemene, blir sink og aluminium elementer lagt i mangan-kobber-nikkel-jern legering beregninger i dette arbeidet for å forbedre sin støping ytelse, og den foretrukne varmebehandlingsprosessen er screenet for både god demping kapasitet og høy bruk temperatur. Til slutt ble en ny type mangan-kobber-nikkel-jern-sink-aluminium støping alderen legering, med utmerket dempeevne og høy brukstemperatur, oppnådd ved legering design og varmebehandling optimalisering.Derfor er det en passende grunn til å tro at det er et godt valg for tekniske applikasjoner. Forbered råvarer. Forbered den nye legeringen med 65% elektrolytisk mangan, 26% elektrolytisk kobber, 2% industriell rent jern, 2% elektrolytisk deco, 3% elektrolytisk aluminium og 2% elektrolytisk sink.Råvarene var kommersielt tilgjengelige. Smelte- og støpeprosessen. Bruk en middels frekvens vakuum induksjon smelteovn i forsøket.For det første, forberede mønstre. Bruk to tremønstre i dette arbeidet. Kontroller at størrelsen på mønsteret er litt forstørret for å ta hensyn til krymping, og maskinering tillater dette.For det andre, forberede molding sand. Bland 4% til 8% natriumsilikat og kvarts sand sammen. Deretter gjør formen for hånd.Sett to mønstre i støpekolben. Deretter ruller du over kolben etter å ha ramming molding sanden rundt mønstrene og trekke mønstrene fra sand. Pensle overflaten av sandformen med belegg for sandstøping for å forbedre støpeoverflatens kvalitet og redusere støpefeil.Endelig, for å få en tørr sandform, legg sandformen i en ovn for å bake den ved 180 grader i mer enn åtte timer. For det tredje, passer i råvarer. Åpne ovnslokket, legg mangan, kobber nikkel, jern, sink og aluminiumsmaterialer i smeltedigelen.Dekk materialene med tørt lys til slutt. For det fjerde, ta ut støpeformen fra ovnen og legg den i ovnen. Juster posisjonen for vellykket helling.Lukk lokket, støvsug ovnen, og åpne varmefordelingssystemet for å begynne å smelte legering. Hell det smeltede metallet jevnt inn i støpeformen etter raffineringsprosessen. Til slutt, etter at smeltet metall er helt størknet, ta ut støpeformen.Fjern avstøpningsformen når temperaturen på formen faller til et lavt nivå. Forbehandling av støpegods. Klipp ut prøver fra støpingen ved hjelp av lineær skjæremaskin.Prøvene for XRD-målinger og metallografisk observasjon er i størrelse ti ganger ti ganger ti ganger en millimeter. Prøvene for DNA-måling har en dimensjon på 0,8 ganger ti ganger trettifem millimeter. Varmebehandling.Del poleringsprøvene i syv grupper, blant annet prøvene man var fri for behandling. Opprettholde en støpt tilstand for markering og sette andre i en boks type motstand ovn for ulike varmebehandlinger. Formålet med homogeniseringsbehandling er å redusere dendrittisk segregering.Formålet med løsningsbehandling er å immobilisere urenheter, samt ulike aldringstider brukes til å finne ut de optimale parametrene for utmerket dempingskapasitet og brukstemperatur. Testdempingskapasitet. Bruk dynamisk mekanisk analyse for måling av dempekapasitet av prøver.Under testen, oppdage ansiktsvinkeldata mellom stresset som påføres prøven og belastningen som produseres på prøven. Deretter karakteriserer dempekapasiteten ved q til kraften til minus en. Som bestemmes av formelen q til kraften i minus en lik tangent delta.Jo større deltaverdien er, desto bedre dempende kapasitet. Enkel karakterisering. For dendritt mikrostrukturobservasjon, ets alle prøver i omtrent ett minutt i en blandet løsning av perklorsyre og alkohol etter mekanisk polering.Rengjør deretter prøvene med aceton. Tørk prøven med en blåser og observere dendrittiske strukturen med et metallografisk mikroskop. Figur syv viser styrken amplitude avhengighet av q til kraften av minus en for sin støpte mangan-kobber-nikkel-jern-sink-aluminium legering prøver, nummer én til nummer syv, og dens støpte M2052.Disse kurvene viser at deretter utføre homogenisering aldring, løsning aldring, og aldring ytterligere forbedret dempende kapasiteten til S støpe mangan-kobber-nikkel-jern-sink-aluminium legering henholdsvis. Der aldring i to timer resulterer i den høyeste dempende kapasiteten blant dem. Figur åtte viser effekten av varmebehandling på mikroskopisk mangan dendritt segregering.Sammenlignet med mikrostrukturen av prøve en, er mangan dendritt segregeringer av prøve fem og seks svekket til en viss grad, mens motstykket til prøve syv har ingen særegen forskjell. Disse resultatene indikerer at homogeniseringsaldring og løsningsaldringsbehandlinger svekker den mikroskopiske mangansegregeringen, men den direkte aldringsbehandlingen har ingen åpenbar effekt på den. I henhold til den temperaturavhengige dempende kapasitetskurven reduseres dempekapasiteten raskt og temperaturen stiger.Overflatetemperaturen til prøve én, fem til syv, er oppført i tabell 2. Det kan sees tydelig at aldring ved 435 grader i to timer kan kalle optimal brukstemperatur. Figur ni viser forholdet mellom gitterforvrengning, q til kraften i minus en, og brukstemperaturen til S støpemangan-kobber-nikkel-jern-sink-aluminium legeringer underlagt ulike varmebehandlinger.Tydeligvis er gitterforvrengningen positivt relatert til q til kraften i minus en og brukstemperatur. Nemlig, jo større gitterforvrengning, jo bedre dempende kapasitet og brukstemperatur. Alle resultatene indikerer at den optimale dempende kapasiteten til den høyeste brukstemperaturen oppnås ved aldring ved 435 grader i to timer med S støpemangan-kobber-nikkel-jern-sink-aluminiumslegering, hovedsakelig på grunn av den største nanoskala mangansegregering, noe som resulterer i maksimal gitterforvrengning i legeringen.Og edel S støpemangan-kobber-nikkel-jern-sink-aluminium legering, med overlegen demping kapasitet og høy bruk temperatur, har blitt oppnådd ved legering design og varmebehandling optimalisering i dette arbeidet. Den optimale varmebehandlingsprosessen er aldring ved 435 grader i to timer, noe som kan føre til den største nanoskala mangansegregeringen, og dermed forbedre dempeevnen og brukstemperaturen betydelig sammenlignet med den opprinnelige S cast legering. Dette arbeidet vil være av stor betydning i design og utarbeidelse av nye mangan-kobber basert demping legeringer med gode egenskaper for praktiske industrielle applikasjoner.

Research

JoVE Journal

Engineering

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

Syntese og Microdiffraction ved ekstreme trykk og temperaturer

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

Fabrikasjon av lav temperatur karbon nanorør Vertikale Interconnects Kompatibel med Semiconductor Technology

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

Fiberoptiske distribuerte sensorer med høy oppløsning Temperatur felttilordning

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

Bruk av X-ray Imaging Crystal spektroskopi for bruk som en High Temperature Plasma Diagnostic

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

Adsorbsjonsanordningen Basert på en Langatate krystall mikro for High Temperature High Pressure Gas adsorpsjon i Zeolite 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

Syntese av ioniske væsken elektrolytter, Montering av Li-ion-batterier, og Målinger av ytelse ved høy temperatur

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

Eksperimentell Prosedyre for Warm Spinning av støpt aluminium komponenter

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

Høy temperatur Fremstilling av nanostrukturert yttriumoksidstabilisert-zirkonia (YSZ) Stillas etter<em&gt; In Situ</em&gt; Carbon templatmateriale xerogeler

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

Forberedelse og høy temperatur anti-vedheft virkemåten til en glatt overflate på rustfritt stål

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

Magnet assistert kompositt produksjon: En fleksibel ny teknikk for å oppnå høy konsolidering trykket i vakuum Bag/Lay opp prosesser

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