Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

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

Published: September 23, 2018 doi: 10.3791/57180

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. forberedelse råvarer

  1. 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.

Figure 1
Figur 1 : Presentasjon av råvarer. Materialene som brukes inkluderer 65 wt % elektrolytisk Mn, 26 wt % elektrolytisk Cu, 2 wt % industrielle ren Fe, 2 wt % elektrolytisk Ni, 2 wt % elektrolytisk Zn, og 3 wt % elektrolytisk Al. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

2. smelting og støping prosessen

Merk: De detaljerte trinnene i sand avstøpning er vist i figur 2.

Figure 2
Figur 2 : Sand casting og molding trinnene. Hovedprosessen inkluderer mønster for å lage og mold å lage et avstøpning operasjon. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

  1. Forberede mønstre, lage mønstre i henhold til produktet tegning og sørg for at størrelsen på mønsteret er utvidet til en viss grad å være ansvarlig for krymping og maskinering kvoter.
    Merk: Mønster materialet som brukes i dette arbeidet er tre ( Figur 3) fordi en tredekor lys, lett å arbeide, og har en lav pris og korte produksjonssyklusen.

Figure 3
Figur 3 : Mønstrene i casting mold. Disse tre mønstrene ble brukt til å få form av støpegods. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

  1. For å forberede molding sand, bland sammen kvartssand med 4% - 8% natriumsilikat.
    Merk: Sand diameteren er ca 0.4 mm partiklene er ensartet.
  2. Fullføre viktigste molding av hender.
    1. Først, ta to mønstre i molding kolbe.
    2. Deretter ruller over kolbe etter ramming molding sanden rundt mønstre og trekke mønstre fra sanden.
    3. Til slutt, børste overflaten av sand mold med støping belegg for å forbedre avstøpning overflaten kvaliteten og redusere avstøpning defekter.
      Merk: Støpte sand mold er vist i Figur 4.
    4. For å få en tørr sand mold, sett mugg i en ovn ved 180 ° C og stek det i mer enn 8 h før avstøpning å forbedre sin styrke og permeabilitet, lette smelte fylle og sikre kvaliteten på støping produkter.

Figure 4
Figur 4 : Støpte sand mold. Den har to hulrom og overflaten er dekket med et belegg. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

3. induksjon av smelter

Merk: Bruk en frekvens vakuum induksjon smelte ovn.

  1. Åpne ovnen lokket, sette 20,8 kg Mn, 8.32 kg av Cu, 0,64 kg av Ni, 0,64 kg Fe, 0,64 kg Zn og 0.96 kg av Al materialer i smeltedigel suksessivt og dekke materialer med Kryolitt endelig.
  2. Ta ut casting mold fra ovnen og putte den i ovnen; justere sin posisjon for en vellykket pouring. Lukk dekslet, vakuum ovnen, og åpne deretter varme distribusjonssystem for å starte smelter legering.
  3. Når metaller begynner å smelte, fylle ovnen med argon til en 93-KPa negative trykket, å hemme sprut av smeltet metall.
  4. Etter legeringen har smeltet, forbedre det i flere minutter å redusere skadelige urenheter og gass innhold.
    Merk: SmeIter prosedyren inneholder ofte smelting og raffinering.

4. avstøpning legering

  1. Hell den smeltede metallet jevnt i casting mold etter raffineringsprosessen.
  2. Etter smeltet metall er helt styrket, bryte vakuum og ta ut casting mold.
  3. Fjerne støpegods fra casting mold når temperaturen i mold faller til et lavt nivå.

5. forbehandling støpegods

Merk: Macrophotograph av støpte er vist i figur 5.

  1. Kuttet prøver fra støping ved hjelp av en lineær cutting maskin.
    Merk: Prøvene for X-ray diffractometer (XRD) målinger og metallographic observasjon er i 10 x 10 x 1 mm3. Prøver for dynamisk thermomechanical analyse (DMA) har en dimensjon av 0.8 x 10 x 35 mm3.

Figure 5
Figur 5 : Støpte deler i sand mold og fjernet deler. To castings var støpt om gangen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

6. varmebehandling

  1. Dele de polerte prøvene i syv holdene og holde prøven #1 gratis behandling, opprettholde en som-cast tilstand for sammenligning. Sette den andre i en boks-type motstand ovn for ulike varme behandlinger.
  2. Homogenize eksemplarer #2 og #5 850 ° C i 24 timer, og deretter slukke dem i kaldt vann før aldring dem på 435 ° C, prøven #2 4 h og prøven #5 2 h.
  3. Løsning-treat prøver #3 og #6 på 900 ° C i 1 time og deretter slukke dem i kaldt vann før aldring dem på 435 ° C, prøven #3 4 h og prøven #6 2 h.
  4. Alder prøver #4 og #7 ved 435 ° C for 4 h og 2 h, henholdsvis.

7. demping kapasitet Test

  1. Bruke en dynamisk mekanisk analyse (DMA) for å måle demping kapasiteten til de prøver17.
    Merk: Prøven måte er belastning feie ved romtemperatur.
  2. Under testen Oppdag fase vinkel ses mellom stress og belastning (som vist i figur 6).
  3. Karakterisere demping kapasiteten ved Q-1, som kan bestemmes ved følgende formel.
    Q -1 = tan ses

Figure 6
Figur 6 : Innslag bygging og testing prinsippet om DMA. (a) dette panelet viser den doble cantilever innslag av DMA. (b) dette panelet viser forholdet mellom brukt sinusformet stress belastning og resulterende fase lag. Verdiene for lag mellom stress og belastning, samt modulus, kan beregnes av formler. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

8. eksempel karakteristikk

  1. Elektrolytisk polering og metallographic observasjon
    1. For en dendrite mikrostruktur observasjon, etch alle prøvene i ca 1 min i en blandet løsning perchloric syre og absolutt alkohol på 1:27.
    2. Deretter rengjøre prøver med aceton, tørr prøven med en blåser og observere dendrittiske strukturen med metallographic mikroskop.
  2. Fase struktur karakteristikk
    1. Karakterisere fase strukturen og gitter parameterne for de av X-ray Diffraksjon (XRD) med CuKα stråling12,22.
      Merk: Bruk en skannehastighet på 2°/min. Før XRD måling, forberede de nøye ved å fjerne noen overflate stress.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

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 kapasiteten til den opprinnelige som-cast MnCuNiFeZnAl legering kan være ytterligere forbedret ved, deretter homogenisering-aldring løsning-aldring og aldring behandlinger (som vist i figur 7b og 7 c), hvorav et aldring behandling 2 h kan føre til høyeste demping kapasitet. Når belastningen amplituden ε 2 x 10-4, er Q-1 verdiene av prøver #1 - #7 oppført i tabell 1. Dessuten, når du sammenligner prøven #4 prøven #7, ble det funnet at Q-1 kan forbedres vesentlig ved kortere aldring tid (som vist i figur 7 d). Videre er sand casting og aldring for 2t enklere, økonomisk og effektiv, sammenlignet med smiing.

Figure 7
Figur 7 : Avhengighet av Q-1 belastning-amplitude for som-cast MnCuNiFeZnAl legeringen prøver #1-#7 og som-cast M2052. For målinger av belastning-amplitude avhengigheten av Q−1var testing frekvens og temperaturen 1 Hz og 25 ° C, henholdsvis. Dette tallet er endret fra Liu et al. 18. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Prøver 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7#
Q−1 3.0 × 102 4.7 × 102 4,9 × 102 3.9 × 102 4.5 × 10-2 4.7 × 10-2 5.0 × 10-2

Tabell 1: Q -1 verdier av #1 - #7 når belastningen amplituden Ε = 2 x 10 -4 .

Figur 8 viser metallographic micrographs som-cast MnCuNiFeZnAl legering prøver #1 og #5 - #7. Det vil danne en alvorlig dendrittiske segregering under prosessen av langsom avkjøling i støping molding langsom diffusjon frekvensen av Mn atomer mellom Cu atomer, som til slutt fører til dannelse av en dendrittiske mikrostruktur. Siden Mn er mer utsatt for korrosjon enn Cu, er mørk regionene i observerte dendrittiske strukturen Mn-rik dendrites, som er noen millimeter lange og flere mikrometer brede, mens lett regionene er Cu-rike områder. Når temperaturen synker, utløse Mn-rik dendrites hovedsakelig fra flytende fase regionene Mn-rik, og deretter skjemaet Cu-rik intervaller inndelingsnummer. Sammenligning er mørke Mn-rik dendrites av #5 betydelig mindre enn de av #1, som angir at dendrite segregering av #5 ble svekket i noen grad. Tilsvarende dendrite segregering av #6 ble svekket i noen grad også, men var fortsatt litt bedre enn prøven #5 på grunn av kortere holder tiden under løsning-aldring behandling. Men er det ingen karakteristiske forskjell i de dendritical microstructures av prøver #7 og prøver #1. Disse resultatene representerer at homogenisering-aldring og løsning-aldring behandlinger kan svekke makroskopisk Mn segregering, men direkte aldring behandling har ingen åpenbart virkning på den. Disse konklusjonene kan også bli trukket fra kompositoriske EDS analyse. Før en spinodal nedbryting, Mn innholdet i Mn-rik dendrites av som-cast MnCuNiFeZnAl legering var 79.23% i gjennomsnitt og Mn innholdet ble betydelig redusert 68.20 på % etter homogenisere prøven på 850 ° C i 24 timer og 73.42% etter en løsning behandling på 900 ° C i 1 time.

Figure 8
Figur 8 : Metallographic micrographs av som-cast MnCuNiFeZnAl legeringer utsatt for ulike varme behandlinger. Forskjellige dendrittiske strukturen av ulike prøver kan sees. Dette tallet er endret fra Liu et al. 18. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Ifølge temperaturen-avhengige demping kapasitet kurven synker demping kapasiteten raskt som temperaturen stiger. Temperaturen som demping kapasiteten er drastisk redusert er vanligvis definert som tjenesten temperatur, som er en av de mest avgjørende indikatorene for demping legeringer som brukes innen engineering. Brukstemperaturer prøver #1 og #5 - #7 er oppført i tabell 2. Det kan sees tydelig at aldring ved 435 ° C i 2t kan forårsake den optimale brukstemperatur.

Prøven 1# 5# 6# 7#
Brukstemperaturer (° C) 43 50 55 70

Tabell 2: Brukstemperaturer prøver #1 og #5 - #7.

Høy demping kapasitet av Mn-Cu-basert legering er knyttet til den ble"fase produsert i en f.c.c-f.c.t martensitiske transformasjon. Vanligvis mengden γ' fase er knyttet til Mn-innholdet. Et stort antall forskere7,22,23,24 har studert forholdet mellom gitter parametere, gitter forvrengning og Mn-innholdet i Mn-Cu-baserte legeringer. Ifølge verdiene som c/a prøver #1 og #5 - #7, Mn-innholdet i nanoskala Mn-rike områder av hver etter spinodal kan dekomponering beregnes ved hjelp av formelen nevnt av Zhong et al. 17. the CMn av #1 og #5 - #7 er 84.18% 84,75%, 85.08% og 85.35%, henholdsvis i nanoskala Mn-rike områder etter spinodal nedbryting. Selvfølgelig har prøven #7 den høyeste CMn, som betyr at den som-cast MnCuNiFeZnAl legeringen har overordnet demping kapasitet og samtidig, en høyere brukstemperatur av aldring på 435 ° C i 2 timer.

Forholdet mellom gitter forvrengning (a/c-1), Q-1 (på en belastning amplituden til ε = 2 x 10-4), og service av som-cast MnCuNiFeZnAl legeringer utsatt for ulike varme behandlinger, tilsvarer prøver #1 og #5 - #7 plottet i figur 9. Øyensynlig, den gitter forvrengningen er direkte proporsjonal med Q-1 og service temperaturen; nemlig, jo større gitter forvrengning, bedre demping kapasitet og jo høyere brukstemperatur.

Figure 9
Figur 9 : Forholdet mellom gitter forvrengning (a/c-1), Q-1 (Ε = 2 x 10-4), og tjenesten temperaturen i som-cast MnCuNiFeZnAl legeringer utsatt for ulike varme behandlinger. Dette tallet er endret fra Liu et al. 18. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

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-overordnede fase, som vil bidra til å produsere mer martensite mikro-tvillinger25. I tillegg må enkelte legering elementer også anses å forbedre egenskapene mekanisk og støping. Den endelige legeringen vil deretter kombinere overlegen demping kapasitet og gode mekaniske egenskaper.

Dernest en rimelig smelteprosessen er nødvendig, som er koblet til støping egenskaper legering. Følgende viktige punkter bør vurderes i smelteprosessen for kastet Mn-Cu-baserte legeringer: (1) Feed metallisk råvarene i smeltedigel i rekkefølge ved å legge til høy-smelte-punktet legering først og deretter legge til lav-smelte-punktet legeringen, å forhindre alvorlig brenner tap. (2) ta et vakuum smelter metoden for å sikre at gassen og urenhet innholdet i legering er lav. Samtidig injiseres inert gass i ovnen å kontrollere trykket og redusere volatilization av metall væske under vakuum smelting. (3) når det ikke er noen flere bobler rømmer fra overflaten av smeltet metall, inn det avgrense perioden. Formålet med avgrense perioden er å fjerne alle gass og flyktige Inneslutninger.

Det viktigste trinnet er valg av varmebehandling prosessen. Etter få som-cast MnCuNiFeZnAl legering med en utmerket ytelse, merkes også en varmebehandling prosess egnet for denne legeringen å forbedre demping kapasiteten. Gjennom analysere eksperimentelle resultatene, er det funnet at demping kapasiteten kan oppnå ekstreme verdien av en kort tid aldring behandling. Siste varmebehandling prosessen som-cast MnCuNiFeZnAl legering er svært enkel og effektiv.

Til slutt, en optimalisering løsning oppnås for en støpt Mn-22.68Cu-1.89Ni-1.99Fe-1.70Zn-6.16Al (i %) legering gjennom undersøker effekten av varmen behandlinger på demping kapasitet og service temperatur. Det er størst grad av nano-Mn segregering kan oppnås ved en aldrende ved 435 ° C i 2 h, som resulterer i Tt øker, til slutt forbedre demping kapasitet (Q-1 = 5.0 x 10-2) og brukstemperatur (70 ° C) , sammenlignet med den opprinnelige som-cast legeringen.

Selv om denne metoden brukes bare for støping molding Mn-Cu-baserte høy-demping legering, har følgende fordeler, som billigere modellering materialer, enklere mold produksjonsprosessen, og høyere demping kapasitet og mekanisk egenskapen produkter, osv. Dessuten, denne metoden er egnet for forskjellige bunker produksjon, for både små-batch produksjon og masseproduksjon. Følgelig, denne metoden er av stor betydning å forbedre effekten av vibrasjonsreduksjon, og hjelper det for å utvide omfanget av anvendelsen industrien. På grunn av fordelene med denne metoden, kan det erstatte smiing teknologi for å produsere høy-demping produkter i enkelte områder.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne ikke avsløre.

Acknowledgments

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).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Tags

Engineering problemet 139 Mn-Cu-baserte demping legeringer sand mold støping demping kapasitet brukstemperatur varmebehandling martensitiske transformasjon
En tilgjengelig teknikk for utarbeidelse av nye kastet MnCuNiFeZnAl aluminiumslegering med overlegen demping kapasitet og høy temperatur
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Li, D., Liu, W., Li, N., Zhong, Z.,More

Li, D., Liu, W., Li, N., Zhong, Z., Yan, J., Shi, S. An Available Technique for Preparation of New Cast MnCuNiFeZnAl Alloy with Superior Damping Capacity and High Service Temperature. J. Vis. Exp. (139), e57180, doi:10.3791/57180 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter