Eine verfügbare Technik für die Vorbereitung des neuen MnCuNiFeZnAl Gußlegierung mit überlegenen Dämpfung Kapazität und hohe Betriebstemperatur
Summary
Hier präsentieren wir ein Protokoll, um einen Roman Mn-Cu-Basis-Legierung mit ausgezeichneten umfassende Leistungen durch eine qualitativ hochwertige Verhüttung Technologie und angemessenen Wärmebehandlung Methoden zu erhalten.
Abstract
Mangan (Mn) – Kupfer (Cu) – Basis-Legierungen befunden haben Dämpfung Kapazität und reduzieren schädliche Vibrationen und Lärm effektiv einsetzbar. M2052 (Mn-20Cu-5Ni-2Fe, bei %) ist ein wichtiger Zweig der Mn-Cu-Basis-Legierungen, die ausgezeichnete Dämpfungsvermögen und Verarbeitbarkeit besitzt. In den letzten Jahrzehnten wurden viele Studien durchgeführt, auf der Performance-Optimierung des M2052, Verbesserung der Dämpfungsvermögen, mechanischen Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit, und Betriebstemperatur, etc. die wichtigsten Methoden der Leistung Optimierung sind Legieren, Wärmebehandlung, Vorbehandlung und verschiedene Arten des Formteils etc., unter welche Legieren, sowie die Annahme einer angemessenen Wärmebehandlung unterzogen, die einfachste und effektivste Methode ist, perfekte und umfassende zu erhalten Leistung. Um die M2052 Legierung mit hervorragender Leistung für Casting-Spritzgießen zu erhalten, schlagen wir vor, die MnCuNiFe Legierung Matrix Zn und Al hinzufügen und verwenden eine Vielzahl von Wärmebehandlung Methoden für einen Vergleich in der Mikrostruktur, Dämpfungsvermögen und Betriebstemperatur. Somit ergibt sich eine neue Art der Darsteller im Alter von Mn-22.68Cu-1.89Ni-1.99Fe-1.70Zn-6.16Al (at.%) Legierung mit überlegenen Dämpfungsvermögen und hohe Betriebstemperatur durch eine optimierte Wärmebehandlung-Methode. Im Vergleich mit der Schmiede Technik, Besetzung Gießen ist einfacher und effizienter, und das Dämpfungsvermögen dieses als Gußlegierung ist ausgezeichnet. Daher gibt es einen geeigneter Grund zu denken, dass es eine gute Wahl für technische Anwendungen.
Introduction
Da die Mn-Cu-Legierungen von Zener dämpfende Kapazität1haben gefunden wurden, erhielten sie weitverbreitete Aufmerksamkeit und Forschung2. Die Vorteile von Mn-Cu-Legierung sind, dass sie hohes Dämpfungsvermögen, vor allem bei geringer Belastung Amplituden, und seine Dämpfungsvermögen kann nicht gestört werden, durch ein Magnetfeld, welches von ferromagnetischen Dämpfung Legierungen unterscheidet. Die hohe Dämpfung Kapazität der Mn-Cu-Basis-Legierungen kann hauptsächlich zugeschrieben werden die Beweglichkeit der internen Grenzen, hauptsächlich einschließlich Twin Grenzen und Phasengrenzen, die erzeugt werden, in der face-centered-cubic-to-face-centered-tetragonal ( FCC-f.c.t.) Phasenübergang unter den Martensit Umwandlung Temperatur (Tt)3. Es wurde festgestellt, dass Tt direkt von den Mn-Inhalten in der Mn-Cu-Basis-Legierung4,5 hängt; Das heißt, je höher die Mn Inhalt, desto höher die Tt und desto besser die Dämpfung Fähigkeit des Materials. Die Legierung, die mehr als 80 % Mangan enthält, erwies sich als hohes Dämpfungsvermögen und optimale Stärke, wenn Sie aus dem Mischkristall Temperatur6abgeschreckt haben. Jedoch würde die höhere Mn-Konzentration in der Legierung direkt führen die Legierung eher spröde und haben eine geringere Dehnung, Auswirkungen Zähigkeit und eine schlechtere Korrosionsbeständigkeit, was bedeutet, dass die Legierung nicht den technischen Anforderungen gerecht wird. Bisherige Forschungsergebnisse gezeigt, dass eine Aging Behandlung unter geeigneten Bedingungen ist ein effektiver Weg, um dieses Problem in Einklang zu bringen; zum Beispiel Mn-Cu-Basis Legierungen mit 50-80 % Dämpfung Mn auch eine hohe Tt und günstige Dämpfungsvermögen durch eine Aging Behandlung in der entsprechenden Temperatur Bereich7erhalten. Dies ist durch den Abbau von γ-übergeordneten Phase in nanoskaligen Mn-reiche und nanoskaligen Cu-reiche Regionen während der Alterung im Temperaturbereich der Mischbarkeit Lücke8,9,10, Was als Tt dieser Legierung zusammen mit seiner Dämpfungsvermögen zu verbessern. Natürlich ist es eine wirksame Methode, die hohes Dämpfungsvermögen mit ausgezeichnete Verarbeitbarkeit kombinieren können.
M2052-Legierung für das Schmieden, Umformen, eine repräsentative Mn-Cu-Basis hoher Dämpfung Legierung mit mittlerer Mn-Gehalt von Kawahara Et Al. entwickelt 11, ist in den letzten Jahrzehnten intensiv untersucht worden. Forscher fanden heraus, dass M2052 Legierung eine gute Sweet-Spot zwischen Dämpfungsvermögen, Streckgrenze und Verarbeitbarkeit hat. Im Vergleich mit der Technik von Schmieden, Gießen wurde allgemein verwendet so weit durch die einfache Spritzgießprozess, niedrige Produktionskosten und hohe Produktivität, etc. die Einflussfaktoren (z.B., Schwingungsfrequenz, Dehnungsamplitude, Kühlung Geschwindigkeit, Wärmebehandlung Temperatur/Zeit, etc.) auf das Dämpfungsvermögen Mikrostruktur und Dämpfung Mechanismus der M2052 Legierung haben einige Forscher12,13,14,15 untersucht worden ,16,17,18. Dennoch ist die Casting Leistung der M2052 Legierung minderwertig, zum Beispiel eine Vielzahl von Kristallisation Temperatur, dem Auftreten von Casting Porosität und konzentrierten Einlaufen, , die schließlich zu der unbefriedigenden mechanischen Eigenschaften der Gussteile.
Dieses Papier soll bieten industriellen Bereich ein gangbarer Weg zur Erlangung einer Besetzung, die MN-Cu-Legierung mit ausgezeichneten Eigenschaften basieren, die zu reduzieren Vibrationen und das Produkt im Maschinenbau und in der Präzisionsindustrie Instrumente verwendet werden kann Qualität. Nach dem Effekt von Legierungselementen auf die Phasenumwandlung und die Casting-Leistung gilt Al Element zur Verringerung der γ-phase-Region und die Stabilität der γ -Phase, die die γ -Phase leichter machen können verwandeln Sie in eine γ‘ Phase mit Mikro-Zwillinge. Darüber hinaus erhöht die Lösung von Al-Atomen in der γ -Phase die Festigkeit der Legierung, die die mechanischen Eigenschaften verbessern können. Al-Element ist auch eines der wichtigsten Elemente die gießeigenschaften Mn-Cu-Legierung verbessern können. Zn-Element ist vorteilhaft für das Casting zu verbessern und Dämpfungseigenschaften der Legierung. Zu guter Letzt 2 Gew.-% Zn und 3 Gew.-% Al wurden hinzugefügt, um die MnCuNiFe quartären Legierung in diese Arbeit und eine neue Besetzung Mn-26Cu-12Ni-2Fe-2Zn-3Al (Gew.-%) Legierung entwickelt wurde. Darüber hinaus mehrere verschiedene Wärmebehandlung Methoden werden in dieser Arbeit verwendet und ihre deutliche Effekte werden wie folgt erläutert. Die Homogenisierung Behandlung wurde verwendet, um Dendrit Segregation zu reduzieren. Die Lösung-Behandlung wurde für Verunreinigungen Immobilisierung verwendet. Die Aging-Behandlung dient zur Auslösung von Spinodal Aufspaltung; Unterdessen werden die verschiedenen Zeiten für die Suche nach der Optimierung Parameter für ausgezeichnete Dämpfung Kapazität und eine hohe Betriebstemperatur verwendet. Schließlich wurde eine Methode vorzuziehen Wärmebehandlung überlegene Dämpfungsvermögen, sowie eine hohe Betriebstemperatur gezeigt.
Es stellt sich heraus, dass die maximale innere Reibung (Q-1) und die höchste Betriebstemperatur erreicht werden gleichzeitig durch Altern der Legierung bei 435 ° C 2 h. Aufgrund der Einfachheit und Effizienz dieser Vorbereitung Methode kann eine Roman als-Mn-Cu-basierte Dämpfung Gusslegierung mit hervorragender Leistung produziert werden, ist die wichtige praktische Bedeutung für die technische Anwendung. Diese Methode ist besonders geeignet für die Zubereitung des Gießens Mn-Cu-Basis hoher Dämpfung Legierung, die zur Schwingungsreduktion verwendet werden kann.
Protocol
Representative Results
Discussion
Um sicherzustellen, dass diese Art von als-Mn-Cu-Basis-Gusslegierung überlegene Dämpfungsvermögen und hervorragenden mechanischen Eigenschaften besitzt, ist es notwendig, um sicherzustellen, dass die Gussteile eine stabile chemische Zusammensetzung, eine hohe Reinheit und eine ausgezeichnete Kristallstruktur haben. Daher ist strenger Qualitätskontrolle für das Schmelzen, Gießen und Wärmebehandlung Prozesse notwendig.
Erstens ist es notwendig, die richtigen Zutaten für die Legierung zu …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir geben Dank der finanziellen Unterstützung der National Natural Science Foundation of China (11076109), die Hong Kong Scholars Program (XJ2014045, G-YZ67), der “1000 Talente Plan” der Provinz Sichuan, die Talent Einführung Programm der Universität Sichuan ( YJ201410), Innovation und kreative Experiment-Programm der Universität Sichuan (20171060, 20170133).
Materials
| manganese | Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd. | DJMnB | produced by electrolysis |
| copper | Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd. | Cu-CATH-2 | produced by electrolysis |
| Nickel | Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd. | Ni99.99 | produced by electrolysis |
| Iron | Ningbo Jiasheng Metal Materials Co., Ltd. | YT01 | industrial pure Fe |
| Zinc | Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd. | 0# | produced by electrolysis |
| Aluminum | Daye Nonferrous Metals Group Holdings Co., Ltd. | Al99.90 | produced by electrolysis |
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