發(fā)布時間：2017-08-20 09:32

  本文關(guān)鍵詞：熱處理對Mn-Cu合金阻尼性能的影響及阻尼材料疊層結(jié)構(gòu)研究

  更多相關(guān)文章： Mn-Cu合金 阻尼性能 調(diào)幅分解 孿晶 疊層結(jié)構(gòu)

【摘要】：本文采用真空感應熔煉技術(shù)制備了Mn-48.1Cu-1.55Al(wt%)阻尼合金。利用鑲鑄法制備了Mn-Cu和Fe-Cr-Mo兩種阻尼合金的疊層結(jié)構(gòu)。通過X射線衍射技術(shù)(XRD),光學顯微鏡,掃描電鏡,到扭擺等研究了固溶冷卻速度,時效時間對鑄態(tài)Mn-Cu合金阻尼性能的影響；并探究了環(huán)境溫度對Mn-Cu合金阻尼性能的影響。以界面剪切強度、抗拉強度考察了疊層結(jié)構(gòu)界面結(jié)合性能；并分析磁場、非磁場和不同環(huán)境溫度條件下,疊層結(jié)構(gòu)的阻尼性能。Mn-Cu合金經(jīng)850℃ 0.5h固溶處理后以不同速度冷卻,并經(jīng)不同溫度時效處理,發(fā)現(xiàn)慢冷對合金的阻尼性能有利；固溶后再時效可大幅度提高水冷態(tài)Mn-Cu合金的阻尼性能,大約為時效前的19.53倍,這是由于過飽和程度越高越有利于調(diào)幅分解的進行；測試不同溫度時效后試樣的維氏硬度,并結(jié)合阻尼性能,確定了亞穩(wěn)互溶區(qū)內(nèi)Mn-Cu合金發(fā)生調(diào)幅分解的最佳溫度為430℃。水冷狀態(tài)Mn-Cu合金經(jīng)430℃不同時間時效后,結(jié)果表明：隨時效時間增加合金的阻尼性能先增加后減小,4h時效阻尼性能最佳(Q-1=0.1523)。主要原因在于,時效過程中借助調(diào)幅分解形成的富Mn區(qū)(Mn含量80at%)提高了Mn-Cu合金的馬氏體相變點(Ms=82.5℃),使合金形成了馬氏體孿晶；過時效狀態(tài)α-Mn的析出導致了合金阻尼性能下降。Mn-Cu合金獲得最佳阻尼性能的熱處理工藝為：850℃ 0.5h淬火再進行430℃4h時效處理；探究了環(huán)境溫度對Mn-Cu合金阻尼性能的影響,隨環(huán)境溫度的升高,合金阻尼性能逐漸降低。原因在于較高的環(huán)境溫度引起了馬氏體的逆轉(zhuǎn)變,使合金中孿晶數(shù)量減少。疊層結(jié)構(gòu)取得了良好的界面結(jié)合效果,鑄錠底部的疊層結(jié)構(gòu)界面形成了良好的冶金結(jié)合,界面剪切強度達到157.5MPa,拉伸強度達到156.98Mpa;靠近鑄型型壁及鑄錠頂部的疊層結(jié)構(gòu)界面為冶金結(jié)合機械結(jié)合共存；疊層結(jié)構(gòu)包含了鐵磁型和孿晶型兩種阻尼機制；磁場環(huán)境和高的環(huán)境溫度分別抑制了鐵磁型阻尼和孿晶型阻尼；疊層結(jié)構(gòu)可以在更寬的幅域和溫域保持良好阻尼性能,并且在磁場環(huán)境中仍具有良好的減振性能。但鐵磁型阻尼在疊層結(jié)構(gòu)中發(fā)揮的作用有限,原因在于疊層結(jié)構(gòu)的堆垛次序以及組元尺度和比例。
【關(guān)鍵詞】：Mn-Cu合金 阻尼性能 調(diào)幅分解 孿晶 疊層結(jié)構(gòu)
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG145;TG156
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-26
• 1.1 阻尼11-12
• 1.2 Mn-Cu概述12-15
• 1.2.1 Mn-Cu阻尼合金的基本特性13-14
• 1.2.2 Mn-Cu合金的阻尼機理14-15
• 1.3 Mn-Cu阻尼合金的相變15-18
• 1.3.1 Mn-Cu合金相圖15-16
• 1.3.2 Mn-Cu合金的相變及孿晶形成16-17
• 1.3.3 Mn-Cu合金的調(diào)幅分解17-18
• 1.4 Mn-Cu合金阻尼性能的影響因素18-21
• 1.4.1 合金化18-20
• 1.4.2 熱處理20-21
• 1.5 Mn-Cu阻尼合金的工程應用21-22
• 1.6 雙金屬復合22-23
• 1.7 選題意義及研究內(nèi)容23-24
• 1.7.1 選題背景及意義23-24
• 1.7.2 本文研究內(nèi)容24
• 1.8 技術(shù)路線24-26
• 第2章 實驗材料與研究方法26-34
• 2.1 合金熔煉及試樣制備26-29
• 2.1.1 材料成分設計及熔煉設備26
• 2.1.2 合金熔煉及試樣制備26-27
• 2.1.3 疊層阻尼結(jié)構(gòu)制備27-29
• 2.1.3.1 鑲塊表面處理27-29
• 2.1.3.2 疊層結(jié)構(gòu)鑲鑄29
• 2.2 熱處理工藝29-30
• 2.2.1 固溶工藝29
• 2.2.2 時效工藝29-30
• 2.3 性能測試30-33
• 2.3.1 阻尼性能30-31
• 2.3.2 力學性能測試31-33
• 2.3.2.1 顯微硬度31
• 2.3.2.2 界面剪切性能31-33
• 2.4 顯微組織及微觀分析33-34
• 2.4.1 金相組織觀察33
• 2.4.2 XRD分析33
• 2.4.3 掃描電鏡分析33-34
• 第3章 熱處理工藝對Mn-Cu合金阻尼性能的影響34-48
• 3.1 實驗結(jié)果34-41
• 3.1.1 XRD圖譜34-36
• 3.1.2 微觀組織36-37
• 3.1.3 阻尼性能37-41
• 3.2 分析討論41-46
• 3.2.1 冷卻速度對Mn-Cu合金阻尼性能的影響41-42
• 3.2.2 時效對Mn-Cu合金阻尼性能的影響42-46
• 3.2.2.1 確定Mn-Cu最佳時效溫度42-44
• 3.2.2.2 時效時間對Mn-Cu合金阻尼性能的影響44-46
• 3.2.3 環(huán)境溫度對Mn-Cu合金阻尼性能的影響46
• 3.3 小結(jié)46-48
• 第4章 Fe-Cr-Mo與Mn-Cu疊層結(jié)構(gòu)的界面結(jié)合性能及阻尼性能48-59
• 4.1 實驗結(jié)果48-54
• 4.1.1 界面微觀組織48-49
• 4.1.2 界面的力學性能49-52
• 4.1.2.1 界面剪切強度49-51
• 4.1.2.2 界面拉伸強度51-52
• 4.1.3 疊層結(jié)構(gòu)阻尼性能52-54
• 4.2 分析與討論54-57
• 4.2.1 疊層結(jié)構(gòu)界面結(jié)合性能54-55
• 4.2.2 疊層結(jié)構(gòu)阻尼性能55-57
• 4.3 小結(jié)57-59
• 第5章 結(jié)論59-60
• 展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 顧健;武高輝;;新型阻尼材料的研究進展[J];材料導報;2006年12期

2 胥永剛,李寧,于學勇,沈保羅,邱紹宇,鄒紅;環(huán)境溫度及外磁場對Fe-13Cr-2.5Mo合金阻尼性能的影響[J];材料工程;2005年04期

3 王敬豐;凌闖;胡耀波;梁浩;潘復生;;熱處理對Mn-Cu合金微觀組織和阻尼性能的影響[J];功能材料;2011年10期

4 趙曄婷;石世宏;傅戈雁;;鈷基合金-不銹鋼梯度強化材料低應力多碰塑變分析[J];表面技術(shù);2015年02期

5 李寧;齊敦杰;黃云;文玉華;黃姝珂;胥永剛;黃勇;;交流磁場對Fe-16Cr-2.5Mo合金阻尼性能的影響[J];金屬熱處理;2009年02期

6 張亞軍;雷竹芳;梁健;張欣耀;;高阻尼GZ50銅合金鹽霧腐蝕旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗研究[J];理化檢驗(物理分冊);2006年01期

7 翁端;劉爽;何嘉昌;;錳基阻尼合金研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化國內(nèi)外現(xiàn)狀[J];科技導報;2014年03期

8 殷福星;巖崎智;坂口琢哉;長井壽;;Mn-Cu系高阻尼合金的凝固組織控制及阻尼特性的改善(英文)[J];物理學進展;2006年Z1期

9 王麗萍,郭二軍,姚秀榮,朱興松;Mn-Cu阻尼合金時效過程中晶體結(jié)構(gòu)的變化[J];中國有色金屬學報;2003年01期

10 郭二軍,王麗萍,姚秀榮,朱興松;ZMnD-1J錳銅阻尼合金的時效組織[J];中國有色金屬學報;2003年02期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張軍;雙金屬復合鑄造工藝的研究[D];鄭州大學;2006年

2 張躍;型內(nèi)感應加熱鋼/鋁雙金屬復合成型工藝[D];鄭州大學;2007年

3 燕偉;錳銅合金/鋼異種材料電子束焊接性研究[D];哈爾濱理工大學;2009年

，

本文編號：705883