Summary
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.
Abstract
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.
Introduction
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.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. preparação de matérias-primas
- 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.
Figura 1 : Apresentação de matérias-primas. Os materiais usados incluem 65% em peso Mn eletrolítico, 26% em peso eletrolítico Cu, 2% em peso industrial Fe puro, 2% em peso Ni eletrolítico, 2 wt % Zn eletrolítico e 3% em peso eletrolítico Al por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
2. fundição e processo
Nota: Os passos detalhados de areia de fundição são mostrados na Figura 2.
Figura 2 : Areia de fundição e moldagem passos. O processo principal inclui uma operação de fundição, moldes e padrão de fabricação. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
- Para preparar os padrões, fazer padrões de acordo com o desenho de produto e certifique-se de que o tamanho do padrão é expandido em certa medida, ser responsabilizada por encolhimento e subsídios de usinagem.
Nota: O padrão material utilizado neste trabalho é de madeira ( Figura 3) como um padrão de madeira é leve, fácil de trabalhar, e tem um ciclo de produção curto e baixo custo.
Figura 3 : Os testes padrões usados no molde fundição. Esses padrões de madeira foram usados para obter a forma dos castings. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
- Para preparar a areia de moldagem, misture a areia de quartzo com silicato de sódio 4% - 8%.
Nota: O diâmetro de areia é de cerca de 0,4 mm e as partículas são uniformes. - Conclua o processo de moldagem principal pelas mãos.
- Primeiro, coloque dois padrões no recipiente de moldagem.
- Em seguida, vire o frasco após forçamento da areia de moldagem em torno dos padrões e retirar os padrões da areia.
- Finalmente, escove a superfície do molde de areia com fundição de revestimento para melhorar a qualidade de superfície da carcaça e reduzir defeitos de fundição.
Nota: O molde de areia moldado é mostrado na Figura 4. - Para obter um molde de areia seco, coloque o molde em um forno a 180 ° C e asse por mais de 8 h antes de aumentar a sua resistência e permeabilidade, facilitar o enchimento do derretimento e garantir a qualidade dos produtos fundição casting.
Figura 4 : O molde de areia moldado. Tem duas cavidades e sua superfície foi coberta com um revestimento. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
3. indução de derretimento
Nota: Utilize uma indução de média frequência vácuo fornalha de derretimento.
- Abra a tampa do forno, coloque 20,8 kg de Mn, 8,32 kg de Cu, 0,64 kg de Ni, 0,64 kg de Fe, 0,64 kg de Zn e 0,96 kg de materiais Al no cadinho sucessivamente e cobrir os materiais com criolita, finalmente.
- Retire o molde de carcaça do forno e colocá-lo na fornalha; ajuste a sua posição para uma bem sucedida derramando. Feche a tampa do forno a vácuo e em seguida, abra o sistema de distribuição de calor para iniciar a fusão da liga.
- Quando os metais começarem a derreter, encha a fornalha com argônio a uma pressão negativa de 93-KPa, para inibir a salpicos de metal fundido.
- Após a liga tem derretido, refiná-lo durante alguns minutos para reduzir as impurezas prejudiciais e conteúdo de gás.
Nota: O processo de derretimento inclui frequentemente da fundição e refino.
4. fundição de liga
- Despeje o metal fundido suavemente o molde de carcaça após o processo de refino.
- Depois que o metal fundido é completamente solidificado, quebrar o vácuo e retire o molde de fundição.
- Retire as carcaças do molde de fundição quando a temperatura do molde cai para um nível baixo.
5. pré-tratamento dos Castings
Nota: O macrophotograph da peça moldada é mostrado na Figura 5.
- Corte de espécimes de casting usando uma máquina de corte linear.
Nota: As amostras para as medições de difratômetro (XRD) de raio-x e a observação metalográfica são em 10 x 10 x 1 mm3. As amostras para a análise dinâmica termomecânico (DMA) possuem uma dimensão de 0,8 x 10 x 35 mm3.
Figura 5 : As peças moldadas em areia molde e as partes removidas. Duas peças fundidas foram moldadas de uma só vez. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
6. tratamento térmico
- Divida os espécimes polidos em sete grupos e mantenha o espécime #1 sem tratamento, mantendo um estado como molde para comparação. Coloque os outros em um forno de resistência de tipo caixa para diferentes tratamentos térmicos.
- Homogeneizar as amostras #2 e #5 a 850 ° C por 24 h e, posteriormente, saciá-los em água fria antes de envelhecimento-los em 435 ° C, espécime #2 para 4h e espécime #5 por 2 h.
- Solução-tratamento de espécimes #3 e #6 a 900 ° C, durante 1 h e, posteriormente, saciá-los em água fria antes de envelhecimento-los em 435 ° C, espécime #3 para 4 h e espécime #6 para 2 h.
- Idade espécimes #4 e #7 435 ° c por 4 h e 2 h, respectivamente.
7. teste de capacidade de amortecimento
- Use uma análise mecânica dinâmica (DMA) para medir a capacidade de amortecimento dos espécimes17.
Nota: O modo de teste é varredura de tensão à temperatura ambiente. - Durante o ensaio, detecta o δ de ângulo de fase entre o stress e a tensão (como mostrado na Figura 6).
- Caracteriza a capacidade de amortecimento pela Q-1, pode ser determinado pela seguinte fórmula.
Q -1 = tan δ
Figura 6 : A construção do dispositivo elétrico e teste princípio da DMA. (a) este painel mostra o dispositivo elétrico do cantilever dobro de DMA. (b) este painel mostra a relação da tensão senoidal aplicada para a tensão e o lag fase resultante. Os valores do GAL entre o stress e a tensão, bem como o módulo de elasticidade, podem ser calculados por fórmulas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
8. Caracterização da amostra
-
Polimento eletrolítico e observação metalográfica
- Para uma observação de microestrutura do dendrito, condicione todos os espécimes para cerca de 1 minuto em uma solução mista de ácido perclórico e álcool absoluto às 01:27.
- Em seguida, limpar os espécimes com acetona, secar a amostra com um ventilador e observar a estrutura dendrítica, com um microscópio metalográfico.
-
Caracterização de estrutura de fase
- Caracteriza a estrutura de fase e os parâmetros da estrutura dos espécimes por difração de raios x (XRD) com de12,de radiação CuKα22.
Nota: Use uma velocidade de digitalização em 2°/min. Antes da medição de XRD, prepare os espécimes cuidadosamente, removendo qualquer superfície stress.
- Caracteriza a estrutura de fase e os parâmetros da estrutura dos espécimes por difração de raios x (XRD) com de12,de radiação CuKα22.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
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,.21. Além disso, a capacidade de amortecimento do MnCuNiFeZnAl de como elenco original liga pode ser melhorada por, posteriormente, homogeneização-envelhecimento, solução-envelhecimento e tratamentos de envelhecimento (como mostrado na Figura 7b e 7C), entre os quais um tratamento de envelhecimento para 2h pode levar para a maior capacidade de amortecimento. Quando a amplitude de tensão ε é 2 x 10-4, os valores de-1 Q de espécimes #1 - #7 são listados na tabela 1. Além disso, ao comparar a amostra #4 com espécime #7, verificou-se que o Q-1 pode ser significativamente melhorada por um menor tempo de envelhecimento (como mostrado na Figura 7 d). Além disso, areia de fundição e envelhecimento para 2 h são mais simples, econômica e eficiente, em comparação com o forjamento.
Figura 7 : A dependência de Q-1 na amplitude de tensão para a liga de MnCuNiFeZnAl como elenco espécimes #1-#7 e M2052 como multicast. Para as medições da dependência estirpe-amplitude de Q− 1, a frequência e a temperatura de teste foram 1 Hz e 25 ° C, respectivamente. Esta figura foi modificada de Liu et al. 18. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Espécimes | # 1 | # 2 | # 3 | 4# | 5# | 6# | 7# |
| Q− 1 | 3.0 × 10− 2 | 4.7 × 10− 2 | 4,9 × 10− 2 | 3,9 × 10− 2 | 4,5 × 10-2 | 4.7 × 10-2 | 5,0 × 10-2 |
Tabela 1: O Q -1 valores de espécimes #1 - #7 quando a amplitude de tensão Ε = 2 x 10 -4 .
A Figura 8 mostra micrografias Metalográficas de amostras de liga de MnCuNiFeZnAl #1 e #5 - #7 como elenco. Formarão uma segregação dendrítica grave durante o processo de resfriamento lento no molde de fundição para a taxa de difusão lenta de átomos de Mn entre átomos de Cu, que eventualmente leva à formação de uma microestrutura dendrítica. Desde que Mn é mais suscetível à corrosão do que Cu, as regiões escuras na estrutura dendrítica observada são dendritos Mn-ricos, que são alguns milímetros de comprimento e vários micrómetros de largura, enquanto as regiões de luz são regiões de Cu-ricos. Quando a temperatura diminui, os dendritos ricos em Mn precipitam principalmente da fase líquida das regiões Mn-ricos e então a forma de intervalos de Cu-ricos entre eles. Por comparação, as dimensões dos dendritos ricos em Mn escuros do espécime #5 são significativamente menores do que as da amostra #1, que indica que a segregação do dendrito do espécime #5 foi enfraquecida em certa medida. Da mesma forma, a segregação do dendrito do espécime #6 foi enfraquecida em certa medida, também, mas ainda estava um pouco melhor do que a do espécime #5, devido ao menor tempo de exploração durante o tratamento do envelhecimento-solução. No entanto, não há nenhuma diferença distintiva nas dendritical microestruturas das amostras #7 e espécimes #1. Estes resultados representam que os tratamentos de homogeneização-envelhecimento e solução-envelhecimento podem enfraquecer a segregação de Mn macroscópica, mas o tratamento do envelhecimento direto não tem nenhum efeito óbvio sobre ele. Estas conclusões também podem ser extraídas da análise composicional de EDS. Antes uma decomposição espinodal, o teor de Mn nos dendritos Mn-rico de liga de MnCuNiFeZnAl como elenco foi 79.23% em média, e o teor de Mn foi significativamente reduzido para 68.20% após homogeneização da amostra a 850 ° C por 24 h e 73.42% após uma solução tratamento a 900 ° C, durante 1 h.
Figura 8 : Metalográficas micrografias de ligas de MnCuNiFeZnAl como fundido submetido a diferentes tratamentos térmicos. A estrutura dendrítica diferente de espécimes diferentes pode ser vista. Esta figura foi modificada de Liu et al. 18. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
De acordo com a curva de capacidade de amortecimento dependente da temperatura, a capacidade de amortecimento diminui rapidamente à medida que a temperatura se eleva. A temperatura na qual a capacidade de amortecimento é drasticamente diminuída é geralmente definida como a temperatura de serviço, que é um dos indicadores mais importantes para o amortecimento de ligas, sendo usadas na área de engenharia. As temperaturas de serviço dos espécimes #1 e #5 - #7 estão listadas na tabela 2. Pode ser visto claramente que o envelhecimento a 435 ° C por 2 h pode causar a temperatura ideal de serviço.
| Espécime | # 1 | 5# | 6# | 7# |
| Temperaturas de serviço (° C) | 43 | 50 | 55 | 70 |
Tabela 2: As temperaturas de serviço dos espécimes #1 e #5 - #7.
A alta capacidade de amortecimento de Mn-Cu-baseado da liga está relacionada com o γ' fase produzido numa transformação martensítica f.c.c-FCT. Normalmente, a quantidade da γ' fase está relacionada com o teor de Mn. Um grande número de estudiosos7,22,23,24 estudaram a relação entre parâmetros da estrutura, distorção da estrutura e conteúdo de Mn em ligas Mn-Cu-baseado. De acordo com os valores de c/a de espécimes #1 e #5 - #7, o teor de Mn em nanoescala Mn ricas regiões de cada amostra após o spinodal decomposição pode ser estimada usando a fórmula mencionada por Zhong et al. 17. o CMn de espécimes #1 e #5 - #7 são 84.18%, 84,75%, 85.08% e 85.35%, respectivamente, nas regiões de nanoescala Mn-rico após a decomposição spinodal. Obviamente, espécime #7 tem o maior CMn, que significa que a liga de MnCuNiFeZnAl como-fundido tem a capacidade de amortecimento superior e, simultaneamente, uma maior temperatura de serviço por envelhecimento a 435 ° C por 2 h.
A relação entre o retículo distorção (a/c-1), Q-1 (em uma amplitude de tensão de ε = 2 x 10-4), e a temperatura de serviço de ligas de MnCuNiFeZnAl como fundido submetido a diferentes tratamentos térmicos, correspondente aos espécimes #1 e #5 - #7, é plotados na Figura 9. Evidentemente, a distorção da estrutura é diretamente proporcional à temperatura de-1 e serviço de Q; ou seja, quanto maior a distorção do retículo, melhor a capacidade de amortecimento e quanto maior a temperatura de serviço.
Figura 9 : A relação entre o retículo distorção (a/c-1), Q-1 (Ε = 2 x 10-4) e a temperatura de serviço de ligas de MnCuNiFeZnAl como fundido submetido a diferentes tratamentos térmicos de. Esta figura foi modificada de Liu et al. 18. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
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 para a liga. Deve-se considerar que os elementos de liga adicionados podem promover a decomposição da γ-fase de pai, que vai ajudar a produzir mais martensita microgêmeos25. Além disso, determinados elementos de liga também precisam ser considerados para melhorar as propriedades mecânicas e de fundição. A liga final então irá combinar capacidade de amortecimento superior e excelentes propriedades mecânicas.
Em segundo lugar, um processo de fusão razoável é necessário, que está ligado com as características de carcaça da liga. Os seguintes pontos-chave devem ser considerados no processo de fusão das ligas Mn-Cu-baseado do elenco: Feed (1) as matérias-primas metálicas no cadinho em sequência, adicionando o elevado-ponto de fusão da liga primeiro e depois adicionar a liga de baixo ponto de fusão, para evitar grave perda de chamas. (2) adote um vácuo derretendo método para garantir que o gás e o conteúdo de impureza na liga é baixo. Ao mesmo tempo, o gás inerte é injetado a fornalha para controlar a pressão e a reduzir a volatilização do metal líquido durante o derretimento do vácuo. (3) quando há não mais bolhas escapando da superfície do metal líquido, entra no prazo para a refinação. A finalidade do prazo para a refinação é remover qualquer gás e inclusões voláteis.
O passo mais importante é a escolha do processo de tratamento térmico. Depois de obter a liga de MnCuNiFeZnAl como fundido com um excelente desempenho, um processo de tratamento térmico apropriado para esta liga também é selecionado para melhorar ainda mais a sua capacidade de amortecimento. Através da análise dos resultados experimentais, encontra-se que a capacidade de amortecimento pode atingir seu valor extremo por um tratamento de envelhecimento de curto prazo. O processo de tratamento térmico final de liga de MnCuNiFeZnAl como-fundido é muito simples e eficaz.
Finalmente, uma solução de otimização pode ser alcançada por um novo elenco de Mn-22.68Cu-1.89Ni-1.99Fe-1.70Zn-6.16Al (em %) da liga por meio de investigar o efeito de tratamentos térmicos sobre a capacidade de amortecimento e temperatura de serviço. Ou seja, o maior grau de segregação de nano-Mn pode ser alcançado por um envelhecimento a 435 ° C por 2 h, que resulta em aumento dat T, eventualmente significativamente melhorar a capacidade de amortecimento (Q-1 = 5,0 x 10-2) e a temperatura de serviço (70 ° C) , em comparação com a original da liga como multicast.
Embora este método só é usado para fundição moldagem Mn-Cu-liga à base de amortecimento de alta, ele tem as seguintes vantagens, tais como materiais de modelagem mais baratos, um simples processo de fabricação do molde e maior capacidade de amortecimento e propriedades mecânicas dos produtos, etc. Além disso, este método é adequado para diferentes lotes de produção, para produção de pequenos lotes e produção em massa. Nesse sentido, esse método é de grande importância para melhorar o efeito de redução da vibração, e ajuda a ampliar o escopo de sua aplicação para indústria. Por causa das vantagens deste método, pode substituir o forjamento tecnologia para produzir produtos de alta-amortecimento em algumas áreas.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Os autores não têm nada para divulgar.
Acknowledgments
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).
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 |
References
- Zener, C. Elasticity and anelasticity of metals. , University of Chicago Press. (1948).
- Jensen, J. W., Walsh, D. F. Manganese-Copper damping alloys. Bulletin 624. , U.S. Department of the Interior, Bureau of Mines. Washington, DC. (1965).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Findik, F. Improvements in spinodal alloys from past to present. Materials and Design. 42 (42), 131-146 (2012).
- 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).
- 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).
- Yin, F. X. Damping behavior characterization of the M2052 alloy aimed for practical application. Acta Metallurgica Sinica. 39 (11), 1139-1144 (2003).
- 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).
- Sakaguchi, T., Yin, F. X. Holding temperature dependent variation of damping capacity in a MnCuNiFe damping alloy. Scripta Materialia. 54 (2), 241-246 (2006).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Cowlam, N., Shamah, A. M. A diffraction study of y-Mn-Cu alloys. Journal of Physics F: Metal Physics. 11 (1), 27-43 (1981).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
