高錳MnNi基合金阻尼和力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-04 13:17
本文關(guān)鍵詞:高錳MnNi基合金阻尼和力學(xué)性能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:γMn基合金是新型功能材料,因其具有反鐵磁性、形狀記憶效應(yīng)和阻尼特性而備受關(guān)注。與典型的γMn基合金一樣,高錳MnNi基合金在一定條件下,會(huì)發(fā)生順磁→反鐵磁轉(zhuǎn)變和馬氏體相變,而其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變更為復(fù)雜,使合金擁有很多功能特性。本文采用X射線衍射分析、熱膨脹分析、差示掃描量熱分析、顯微組織觀察、內(nèi)耗測(cè)試、金屬壓縮試驗(yàn),研究了高錳MnNi基合金的阻尼和力學(xué)性能,探索了元素?fù)诫s和時(shí)效處理對(duì)合金性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,高錳Mn80Ni20-x Cux(x=0,5,10)合金在室溫以上呈現(xiàn)出高阻尼性能(Q-10.01),在室溫表現(xiàn)出偽彈性。合金高阻尼來(lái)源于反鐵磁轉(zhuǎn)變和馬氏體相變產(chǎn)生的內(nèi)耗,Cu降低了合金的反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度TN,并促進(jìn)馬氏體相變的發(fā)生,隨著Cu含量的增加,反鐵磁內(nèi)耗峰與馬氏體相變峰靠近甚至耦合,使阻尼性能提高;同時(shí),摻入Cu使合金在循環(huán)應(yīng)力作用下的可回復(fù)應(yīng)變顯著增大,偽彈性性能得到提高。Mn80Ni10Cu10兼?zhèn)淞藘?yōu)良的阻尼性能和偽彈性性能,Q-1達(dá)到3.6×10-2,εrec達(dá)到5.73%,形變回復(fù)率達(dá)到92.12%。時(shí)效對(duì)Mn80Ni20的組織和性能有很大影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在480℃時(shí)效3~12 h后水淬,合金發(fā)生了馬氏體相變。延長(zhǎng)時(shí)效時(shí)間對(duì)馬氏體相變溫度Ms的影響不大,但淬火后的產(chǎn)生馬氏體相增多,使合金的阻尼性能得到提高;且壓縮試驗(yàn)中合金的可回復(fù)應(yīng)變?cè)龃?偽彈性性能也提高。時(shí)效12 h合金中析出了α-Mn,α-Mn阻礙了馬氏體孿晶界的移動(dòng),使阻尼性能降低;同時(shí)可回復(fù)應(yīng)變也減小,偽彈性性能降低。時(shí)效9 h時(shí)兼?zhèn)淞藘?yōu)良的阻尼性能和偽彈性性能。高錳Mn80Ni10Cu10-x Fex(x=2,4)合金中,Fe的摻入引起基體產(chǎn)生晶格畸變,畸變度超過(guò)千分之五,誘發(fā)了fcc→fct的馬氏體相變,同時(shí)合金的反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度TN顯著降低。合金的阻尼性能對(duì)Fe含量很敏感,添加Fe引起的點(diǎn)陣畸變首先使阻尼性能降低;在Fe含量達(dá)到4 at.%時(shí),反鐵磁內(nèi)耗峰與馬氏體相變峰緊密耦合,阻尼性能快速提高。
【關(guān)鍵詞】:高錳MnNi基合金 阻尼性能 偽彈性性能 時(shí)效處理
【學(xué)位授予單位】:南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TG145
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-9
- 第一章 緒論9-19
- 1.1 概述9-10
- 1.2 理論基礎(chǔ)10-13
- 1.2.1 γMn基合金的反鐵磁性10
- 1.2.2 γMn基合金的馬氏體相變10-11
- 1.2.3 γMn基合金的偽彈性行為11-12
- 1.2.4 γMn基合金的阻尼特性12-13
- 1.3 研究現(xiàn)狀13-16
- 1.3.1 γMn基形狀記憶合金的研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3.2 γMnCu合金的研究進(jìn)展14-15
- 1.3.3 γMnNi合金的研究進(jìn)展15-16
- 1.4 研究?jī)?nèi)容16-17
- 1.5 研究意義17-18
- 1.6 創(chuàng)新點(diǎn)18-19
- 第二章 材料制備和研究方法19-23
- 2.1 試樣的制備19-20
- 2.1.1 合金鑄錠的制備19-20
- 2.1.2 試驗(yàn)樣品的制備20
- 2.2 研究方法20-23
- 2.2.1 顯微組織分析20-21
- 2.2.2 X射線衍射分析(XRD)21
- 2.2.3 差示掃描量熱分析(DSC)21
- 2.2.4 熱膨脹分析21-22
- 2.2.5 阻尼性能分析22
- 2.2.6 力學(xué)性能分析22-23
- 第三章 高錳MnNi(Cu)合金的阻尼和力學(xué)性能研究23-37
- 3.1 引言23
- 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果23-34
- 3.2.1 XRD分析23-24
- 3.2.2 DSC分析24-26
- 3.2.3 金相組織觀察26-27
- 3.2.4 阻尼性能分析27-30
- 3.2.5 力學(xué)性能分析30-34
- 3.3 分析與討論34-35
- 3.4 本章小結(jié)35-37
- 第四章 時(shí)效時(shí)間對(duì)Mn80Ni20阻尼和力學(xué)性能的影響37-49
- 4.1 前言37
- 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果37-46
- 4.2.1 XRD分析37-39
- 4.2.2 DSC分析39-40
- 4.2.3 金相組織觀察40-41
- 4.2.4 阻尼性能分析41-43
- 4.2.5 力學(xué)性能分析43-46
- 4.3 分析與討論46-47
- 4.4 本章小結(jié)47-49
- 第五章 Fe對(duì)高錳MnNiCu合金性能的影響49-58
- 5.1 前言49
- 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果49-56
- 5.2.1 XRD分析49-50
- 5.2.2 DSC分析50-52
- 5.2.3 金相組織觀察52-53
- 5.2.4 熱膨脹分析53-54
- 5.2.5 阻尼性能分析54-56
- 5.3 分析和討論56-57
- 5.4 本章小結(jié)57-58
- 第六章 結(jié)論和展望58-60
- 6.1 結(jié)論58-59
- 6.2 展望59-60
- 致謝60-61
- 參考文獻(xiàn)61-65
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果65
【相似文獻(xiàn)】
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 陳琳;高錳MnNi基合金阻尼和力學(xué)性能研究[D];南昌大學(xué);2016年
本文關(guān)鍵詞:高錳MnNi基合金阻尼和力學(xué)性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):285599
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