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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Damos graças ao apoio financeiro da Fundação Nacional de ciências naturais da China (11076109), o programa de estudiosos de Hong Kong (XJ2014045, G-YZ67), o "plano de 1000 talentos" da província de Sichuan, o programa talento introdução da Universidade de Sichuan ( YJ201410) e a inovação e o programa de experiência criativa da Universidade de Sichuan (20171060, 20170133).

1. preparação de matérias-primas
<ol><li>Pesar todas as matérias-primas necessárias com uma balança electrónica por percentagem em massa (65% Mn eletrolítico, 26% eletrolítico Cu, 2% Fe puro industrial, 2% Ni eletrolítico, 3% Al eletrolítico e 2% Zn eletrolítico), conforme mostrado na Figura 1. Nota: Todas estas matérias-primas foram comercialmente disponíveis.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/file...

<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>

Para garantir que este tipo de liga de Mn-Cu-baseado como-fundido possui tanto a capacidade de amortecimento superior e excelentes propriedades mecânicas, é necessário garantir que as carcaças têm uma composição química estável, um elevado grau de pureza e uma estrutura de cristal excelente. Portanto, o controle estrito da qualidade é necessário para os processos de fundição, derramando e tratamento térmico.
Em primeiro lugar, é necessário escolher os ingredientes apropriados p...

Since the Mn-Cu alloys were found by Zener to have damping capacity1, they have received widespread attention and research2. The advantages of Mn-Cu alloy are that it has high damping capacity, especially at low strain amplitudes, and its damping capacity cannot be disturbed by a magnetic field, which is quite different from ferromagnetic damping alloys. A alta capacidade de amortecimento das ligas Mn-Cu-baseado pode ser atribuída principalmente para a mobilidade dos limites internos, incluindo principalmente o gêmeo limites e fronteiras de fase, que são geradas no face-centered-cubic-to-face-centered-tetragonal ( f.c.c.-f.c.t) transição de fase sob a transformação de martensita temperatura (Tt)3. Verificou-se que Tt depende diretamente o teor de Mn na liga baseados em Mn-Cu4,5; ou seja, quanto maior o Mn conteúdo, quanto maior o Tt e melhor a capacidade de amortecimento do material. A liga, que contém mais de 80 em % de manganês, foi encontrada para ter alta capacidade de amortecimento e força ideal quando saciada do sólido-solução temperatura6. No entanto, a maior concentração de Mn na liga causaria diretamente a liga a ser mais frágeis e têm um menor alongamento, resistência de impacto e uma pior resistência à corrosão, o que significa que a liga não cumprirá os requisitos de engenharia. Resultados da pesquisa anterior revelaram que um tratamento de envelhecimento sob condições apropriadas é uma maneira eficaz de conciliar este problema; por exemplo, Mn-Cu-baseado ligas contendo 50-80% de amortecimento Mn também pode obter uma alta Tt e capacidade de amortecimento favorável por um tratamento de envelhecimento na temperatura apropriada gama7. Isto é devido a decomposição da γ-fase do pai em nanoescala Mn-ricos e regiões de nanoescala rico Cu enquanto envelhecimento na faixa de temperatura da miscibilidade lacuna8,9,10, considerada para melhorar Tt desta liga junto com sua capacidade de amortecimento. Claramente, é um método eficaz que pode combinar a alta capacidade de amortecimento com excelente trabalhabilidade.
M2052 liga usada para forjar uma representante baseados em Mn-Cu amortecimento de alta-liga com teor médio de Mn, desenvolvido pela Kawahara et al , formando 11, tem sido extensivamente estudada nas últimas décadas. Os pesquisadores descobriram que a liga de M2052 tem um bom ponto de doce entre capacidade de amortecimento, força de rendimento e trabalhabilidade. Comparado com a técnica de forjamento, fundição tem sido amplamente utilizado até agora devido ao processo de moldagem simples, baixos custos de produção e alta produtividade, etc os fatores influentes (por exemplo, frequência de oscilação, amplitude de tensão, refrigeração velocidade, tempo/temperatura de tratamento térmico, etc.) sobre a capacidade de amortecimento, microestrutura e umedece o mecanismo de liga de M2052 têm sido estudados por alguns pesquisadores12,13,14,15 ,16,17,18. No entanto, o desempenho de fundição de liga de M2052 é inferior, por exemplo, uma ampla gama de temperatura de cristalização, a ocorrência de porosidade de fundição e encolhimento concentrado, , eventualmente tendo por resultado a mecânica insatisfatória Propriedades dos castings.
The purpose of this paper is to provide the industrial field with a feasible method of obtaining a cast Mn-Cu based alloy with excellent properties which can be used in machinery and in the precision instruments industry to reduce vibration and ensure the product qualidade. De acordo com o efeito de elementos sobre a transformação de fase e o desempenho de fundição de liga, Al elemento é considerado para reduzir o γ-fase a região e a estabilidade da fase γ , o que pode fazer com mais facilidade a fase γ transformar em um γ' fase com microgêmeos. Além disso, a solução de átomos de Al na fase γ irá aumentar a força da liga, que pode melhorar as propriedades mecânicas. Also, Al element is one of the important elements which can improve the casting properties of Mn-Cu alloy. Elemento de Zn é benéfico para melhorar o casting e propriedades da liga de amortecimento. Finalmente, 2 wt % Zn e 3 wt % Al foram adicionados para a liga de MnCuNiFe quaternária neste trabalho e um novo elenco liga Mn-26Cu-12Ni-2Fe-2Zn-3Al (% em peso) foi desenvolvida. Além disso, vários métodos diferentes de tratamento térmico são utilizados neste trabalho e seus efeitos distintos são discutidos como segue. O tratamento de homogeneização foi usado para reduzir a segregação dendrito. O tratamento da solução foi usado para a imobilização de impurezas. O tratamento do envelhecimento é usado para provocar a decomposição spinodal; Entretanto, os vários tempos de envelhecimento são utilizados para procurar os parâmetros de otimização para uma temperatura de serviço elevado e excelente capacidade de amortecimento. Em última análise, um método preferível tratamento térmico foi exibido para uma superior capacidade de amortecimento, bem como uma temperatura de serviço elevado.
Verifica-se que o atrito interno máximo (Q-1) e a mais alta temperatura de serviço pode ser alcançada simultaneamente por envelhecimento a liga a 435 ° C por 2 h. Por causa da simplicidade e eficiência deste método de preparação, pode ser produzida uma romance como elenco Mn Cu-liga à base de amortecimento com excelente desempenho, que é de importante significado prático para a sua aplicação de engenharia. Este método é particularmente apropriado para a preparação de fundição de liga de amortecimento alto Mn-Cu-baseada que pode ser usada para redução de vibração.

<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

Ligas de manganês (Mn) - cobre (Cu) - baseada foram encontrados para ter a capacidade de amortecimento e podem ser usadas para reduzir as vibrações prejudiciais e eficazmente o ruído. M2052 (Mn-20Cu-5Ni-2Fe, %) é um ramo importante de ligas Mn-Cu-baseado, que possui excelente capacidade de amortecimento e a capacidade de processamento. Nas últimas décadas, muitos estudos têm sido realizados sobre a otimização de desempenho de M2052, melhorando a capacidade de amortecimento, propriedades mecânicas, resistência à corrosão e temperatura de serviço, etc. os principais métodos de desempenho otimização são de liga, tratamento térmico, pré-tratamento e diferentes formas de moldagem etc., entre os quais liga, bem como adotando um razoável tratamento térmico, é o método mais simples e eficaz para obter perfeita e abrangente desempenho. Para obter a liga M2052 com excelente desempenho para o molde de fundição, propomos adicionar Zn e Al para a matriz de liga de MnCuNiFe e usar uma variedade de métodos de tratamento térmico para uma comparação na microestrutura, capacidade de amortecimento e temperatura de serviço. Assim, um novo tipo de liga de Mn-22.68Cu-1.89Ni-1.99Fe-1.70Zn-6.16Al (at.%) elenco-idade com serviço de alta temperatura e capacidade de amortecimento superior é obtido por um método de tratamento de calor otimizada. Comparado com a técnica de forjamento, molde de gesso é mais simples e mais eficiente, e a capacidade de amortecimento desta liga como multicast é excelente. Portanto, há uma razão adequada para pensar que é uma boa escolha para aplicações de engenharia.

A Figura 7 mostra a dependência da capacidade de amortecimento na amplitude da tensão para a liga de MnCuNiFeZnAl como-fundido espécimes #1 - #7 e M2052 como molde. Os resultados mostram que a capacidade de amortecimento do espécime #1 é maior do que de conversão M2052 liga (como mostrado na Figura 7a) e o tradicional forjada M2052 amortecimento de alta liga, mencionada nos artigos anteriores20,...

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

Aqui nós apresentamos um protocolo para obter um romance baseados em Mn-Cu liga com excelentes performances abrangentes por uma tecnologia de fundição de alta qualidade e métodos de tratamento de calor razoável.

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

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. ...

O objetivo deste trabalho é projetar e desenvolver uma nobre liga de manganese-cobre-níquel-ferro-zinco-alumínio com maior capacidade de amortecimento e alta temperatura de uso, que pode atuar como um candidato promissor para aplicações de engenharia. O breve processo de preparação é o seguinte. O primeiro passo é preparar matérias-primas.A segunda é derreter esses metais puros em um forno de fusão por vácuo e atmosfera do deserto. A terceira é obter as fundições de ação por líquido de corda derretida personalizado em molde de areia de sílica suavemente. A quarta é remover as fundições quebrando o molde de areia quando a temperatura do molde cai para um nível baixo.O quinto é tornar os espécimes de fundições de ação sujeitas a diferentes tratamentos térmicos. Finalmente, microestrutura fina, capacidade de amortecimento e temperatura de uso são investigadas sistematicamente por uma série de métodos de caracterização e teste. As ligas à base de manganês-cobre têm capacidade de amortecimento para reduzir o ruído e a vibração, o que pode ser atribuído principalmente à distorção da rede induzida por limites gêmeos produzidos pelo cúbico centrado na face, duas faces centradas na transformação facial abaixo do ponto de transformação facial.Enquanto a temperatura de transformação facial depende diretamente do conteúdo de manganês em ligas à base de cobre de manganês. Ou seja, quanto maior a concentração de manganês, maior é a distorção da rede. Quanto maior for a temperatura de transformação martensítica, mais a fase FCT microtesta as serras de amortecimento obtidas à temperatura ambiente.Assim, melhor será a capacidade de amortecimento. Entre essas ligas à base de manganês-cobre, a liga de ferro-cobre forjada foi amplamente estudada e usada nas últimas décadas. Os pesquisadores descobriram que esse tipo de liga pode atingir uma boa capacidade de amortecimento com o tratamento de envelhecimento na faixa de temperatura adequada, o que se deve principalmente à decomposição da fase dos pais gama em cumes ricos em manganês nanoescala e cumes ricos em cobre nanoescala, resultando na melhoria da capacidade de amortecimento.Em comparação com forjar e formar, o fundição tem sido amplamente utilizado até agora, devido ao processo de fabricação simples, baixo custo integrado e alta eficiência de produção, etc. O grupo de pesquisa e outros pesquisadores líderes têm investigado os fatores de influência na capacidade de amortecimento e microestrutura do elenco S da liga M2052. No entanto, a anteia M2052 estava defeituosa na castbilidade.Por exemplo, uma ampla gama de temperatura de cristalização, o risco de abertura de porosidade de fundição, encolhimento concentrado, e assim por diante, eventualmente levando à prática mecânica insatisfatória. Portanto, para resolver esses problemas, elementos de zinco e alumínio são adicionados nas métricas de liga de cobre-níquel-manganês neste trabalho para melhorar seu desempenho de fundição, e o processo de tratamento térmico preferível é rastreado tanto para uma boa capacidade de amortecimento quanto para alta temperatura de uso. Finalmente, um novo tipo de liga envelhecida de manganese-cobre-níquel-ferro-zinco-alumínio, com excelente capacidade de amortecimento e alta temperatura de uso, foram obtidos pelo design de ligas e otimização do tratamento térmico.Portanto, há uma razão adequada para pensar que é uma boa escolha para aplicações de engenharia. Prepare matérias-primas. Prepare a nova liga por manganês eletrolítico de 65%, cobre eletrolítico de 26%, ferro puro industrial de 2%, deco eletrolítico de 2%, 3% de alumínio eletrolítico e 2% de zinco eletrolítico.As matérias-primas estavam disponíveis comercialmente. Processo de fusão e fundição. Use um forno de derretimento de indução de vácuo de média frequência no experimento.Primeiro, prepare padrões. Use dois padrões de madeira neste trabalho. Certifique-se de que o tamanho do padrão é ligeiramente aumentado para explicar o encolhimento, e a usinagem permite isso.Em segundo lugar, prepare a areia de moldagem. Misture 4% a 8% de silicato de sódio e areia de quartzo juntos. Então, faça o molde à mão.Coloque dois padrões no frasco de moldagem. Em seguida, role o frasco depois de bater a areia de moldagem ao redor dos padrões e retirar os padrões da areia. Escove a superfície do molde de areia com revestimento para fundição de areia para melhorar a qualidade da superfície de fundição e reduzir os defeitos de fundição.Por fim, para obter um molde de areia seca, coloque o molde de areia em um forno para assá-lo a 180 graus por mais de oito horas. Em terceiro lugar, caber em matérias-primas. Abra a tampa do forno, coloque manganês, níquel de cobre, ferro, zinco e materiais de alumínio no cadinho.Cubra os materiais com luz seca, enfim. Em quarto lugar, retire o molde de fundição do forno e coloque-o no forno. Ajuste sua posição para derramamento bem sucedido.Feche a tampa, aspire o forno e abra o sistema de distribuição de calor para começar a derreter liga. Despeje o metal derretido suavemente no molde de fundição após o processo de refinação. Finalmente, depois que o metal derretido é completamente solidificado, tire o molde de fundição.Remova as fundições do molde de fundição quando a temperatura do molde cair para um nível baixo. Pré-tratamento de elencos. Corte amostras da fundição usando máquina de corte linear.Os espécimes para medições XRD e observação metalográfica têm tamanho de dez vezes dez vezes um milímetro. Os espécimes para medição de DNA possuem uma dimensão de 0,8 vezes dez vezes trinta e cinco milímetros. Tratamento térmico.Divida os espécimes de polimento em sete grupos, entre os quais os espécimes estavam livres de tratamento. Manter um estado de gesso para comemoração e colocar outros em um forno de resistência tipo caixa para diferentes tratamentos térmicos. O objetivo do tratamento de homogeneização é reduzir a segregação dendrítica.O objetivo do tratamento da solução é imobilizar impurezas, bem como diferentes tempos de envelhecimento são usados para descobrir os parâmetros ideais para excelente capacidade de amortecimento e temperatura de uso. Capacidade de amortecimento do teste. Utilize análises mecânicas dinâmicas para medição da capacidade de amortecimento das amostras.Durante o teste, detecte os dados do ângulo facial entre o estresse aplicado à amostra e a cepa produzida na amostra. Em seguida, caracterize a capacidade de amortecimento por q ao poder de menos um. Que é determinado pela fórmula q para o poder de menos um igual ao delta tangente.Quanto maior o valor delta, melhor a capacidade de amortecimento. Caracterização simples. Para observação de microestruturas dendritos, etch todos os espécimes por cerca de um minuto em uma solução mista de ácido polemóico e álcool após polimento mecânico.Em seguida, limpe os espécimes com acetona. Seque a amostra com um soprador e observe a estrutura dendrítica com um microscópio metalográfico. A Figura sete mostra a dependência de amplitude de força de q para o poder de menos um para seus espécimes de liga de manganese-cobre-níquel-zinco-zinco-alumínio, número um para o número sete, e seu elenco M2052.Essas curvas mostram que, posteriormente, a realização do envelhecimento da homogeneização, do envelhecimento da solução e do envelhecimento melhorou ainda mais a capacidade de amortecimento da liga de manganês fundido-cobre-níquel-zinco-alumínio, respectivamente. Em que, envelhecendo por duas horas, resultam na maior capacidade de amortecimento entre eles. A Figura oito mostra o efeito do tratamento térmico na segregação dendrite de manganês microscópica.Em comparação com a microestrutura do espécime um, as segregações dendrite de manganês dos espécimes cinco e seis estão enfraquecidas até certo ponto, enquanto a contraparte do espécime sete não tem diferença distinta. Esses resultados indicam que o envelhecimento da homogeneização e os tratamentos de envelhecimento da solução enfraquecem a segregação microscópica do manganês, mas o tratamento de envelhecimento direto não tem efeito óbvio sobre ele. De acordo com a curva de capacidade de amortecimento dependente da temperatura, a capacidade de amortecimento diminui rapidamente e a temperatura sobe.A temperatura da superfície do espécime um, cinco a sete, está listada na Tabela 2. Pode-se ver claramente que envelhecer a 435 graus por duas horas pode chamar a temperatura de uso ideal. A Figura nove mostra a relação entre a distorção da rede, q com o poder de menos um, e a temperatura de uso de ligas de manganês-cobre-níquel-ferro-zinco-alumínio súmãs de sálnese e de ferro-zinco sujeito a diferentes tratamentos térmicos.Evidentemente, a distorção da rede está positivamente relacionada com o q com a potência de menos um e temperatura de uso. Ou seja, quanto maior a distorção da rede, melhor a capacidade de amortecimento e temperatura de uso. Todos os resultados indicam que a capacidade de amortecimento ideal da maior temperatura de uso é alcançada envelhecendo a 435 graus por duas horas de liga de manganese-níquel-ferro-zinco-alumínio, principalmente devido à maior segregação de manganês nanoescala, resultando na distorção máxima da rede na liga.E a nobre liga de manganese-cobre-níquel-ferro-zinco-alumínio, com capacidade de amortecimento superior e alta temperatura de uso, foi obtida pelo design de liga e otimização do tratamento térmico neste trabalho. O processo ideal de tratamento térmico é envelhecer a 435 graus por duas horas, o que pode levar à maior segregação de manganês nanoescala, melhorando significativamente a capacidade de amortecimento e a temperatura de uso em comparação com a isolação fundiária original. Este trabalho será de grande importância no projeto e preparação de novas ligas de amortecimento à base de manganês com excelentes propriedades para aplicações industriais práticas.

Research

JoVE Journal

Engineering

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