深冷处理和温度对Fe-Mn合金阻尼性能的影响

通过测定Fe-Mn合金的层错几率以及借助G-L位错脱钉模型,研究了深冷处理和温度对其阻尼性能的影响,进一步揭示了Fe-Mn合金的高阻尼机制.采用倒扭摆测试合金的阻尼性能、SEM观察显微组织、XRD测定物相体积分数和层错几率.结果表明,Fe-Mn合金的高阻尼机制与Shockley不全位错的脱钉运动相关;深冷处理增加了合金的层错几率,即增加了Shockley不全位错数量,阻尼性能得到提高;升高温度降低了Shockley不全位错的脱钉力,在一定应变振幅下,温度越高可以产生脱钉的Shockley不全位错数量就越多,合金的阻尼性能升高.     

预变形对Fe-Mn合金层错几率和阻尼性能的影响

探讨了Fe-Mn合金的高阻尼机制并采用G-L位错脱钉模型对其进行描述,同时通过测定层错几率,揭示了预变形(0-10%)对Re-Mn合金阻尼性能影响的本质.采用倒扭摆测试合金的阻尼性能,SEM和TEM观察显微组织,XRD测定物相体积分数和层错几率.结果表明,Fe-Mn合金的高阻尼性能来源于层错界面上Shockley不全位错的脱钉运动,实验结果很好地符合G-L位错脱钉模型;预变形量小于4%时,预变形处理虽然对合金的ε马氏体量没有太大影响,但明显增加了其层错几率,即Shockley不全位错的数量,合金的阻尼性能随变形量增加逐渐提高;预变形量大于4%时,由于ε马氏体和层错的相互交割,增大了Shockley不全位错的脱钉难度,所以合金的阻尼性能随变形量增加逐渐下降.     

预变形对FeMnCr合金阻尼性能的影响

研究了不同的预变形量对FeMnCr合金阻尼性能的影响,并根据位错运动理论,分析了Shockley不全位错的运动对该合金阻尼性能的影响。研究采用倒扭摆测试合金阻尼性能,OLYMPUS显微镜分析合金的微观组织,XRD分析合金的相组成。结果表明,该合金的阻尼性能随应变振幅的变化规律符合Shockley不全位错脱钉运动模型;随着变形量的增加,Shockley不全位错密度增加,合金阻尼性能得到提高,在4%变形量时达到峰值;随着变形量的继续增大,虽然Shockley不全位错增加,但因全位错的分割作用,使其长度LN减小,造成阻尼性能下降。     

固溶温度对Fe-19Mn合金的γ→ε相变和阻尼性能的影响

采用动态机械分析仪(DMA)对Fe-19Mn合金经950～1100℃固溶处理后的的阻尼性能进行了测试,利用OM和TEM观察了显微组织的演变,利用XRD进行了物相分析和不同类型层错几率的计算。结果表明:经固溶处理的Fe-19Mn合金的阻尼性能随振幅的增加呈近似线性增加,且振幅小于临界振幅A'(A'≈30μm)时的阻尼性能变化符合G-L位错模型,振幅高于A'时的阻尼性能变化与微塑性变形有关。随着固溶温度的升高,Fe-19Mn合金的阻尼性能降低,其中经950℃固溶处理后的阻尼性能最好。在不同的振幅范围内,其阻尼性能呈现不同的变化特征:当振幅小于等于170μm时,阻尼性能呈指数形式降低,并且与ε-马氏体中的形变层错几率的变化趋势相似,此时Fe-19Mn合金的阻尼性能主要受ε-马氏体中的形变层错边界的影响;当振幅大于170μm时,阻尼性能呈线性降低,并且与γ/ε相界面相对长度的变化趋势相似,此时Fe-19Mn合金的阻尼性能随固溶温度的变化主要受γ/ε相界面的影响。由γ-奥氏体中的层错观察可知,γ-奥氏体中的层错边界对Fe-19Mn合金的阻尼性能随振幅的变化无明显贡献。     

阻尼合金的研究发展现状

阻尼合金不仅拥有将机械振动能转化为热能并耗散掉的物理特性,而且具有较好的力学性能.如果将阻尼合金制造成零件应用到装备中将能有效控制设备运行时产生的振动和噪声,因此具有重要的工程价值.概述了复相型、位错型、孪晶型、铁磁型和Fe-Mn基阻尼合金的阻尼机制,归纳了影响上述合金阻尼性能的因素以及提高合金阻尼性能的途径.同时,对...     

等通道转角挤压及后续退火处理对Fe-Mn阻尼合金的影响

利用JN-1型倒扭摆仪对比研究了Fe-Mn合金经等通道转角挤压（ECAP）及不同温度退火后的阻尼性能变化,利用光学显微镜和透射电镜观察分析了合金的微观组织。结果表明,合金经ECAP及较低温度（600℃）退火后,组织中存在大量高密度位错和明显的带状组织,阻碍阻尼源的运动,导致阻尼性能消失;随退火温度升高（700～800℃）,高密度位错和带状组织逐步消失,ε马氏体数量较未ECAP的多且片层更细小,单位体积内界面面积增加,振动的阻尼源增多,故阻尼性能显著提高;当退火温度进一步升高时（900～1000℃）,由于ε马氏体片有所长大,合金的阻尼性能出现下降趋势,但仍高于未ECAP状态。     

镍基单晶高温合金中温稳态蠕变期间的变形机制

通过蠕变性能测试、组织形貌观察及位错组态的衍射衬度分析,研究了镍基单晶高温合金在中温/高应力稳态蠕变期间的变形机制.结果表明,在760℃,760 MPa和800℃,650 MPa蠕变期间,剪切g′相的位错可发生分解,分解后领先的a/3112超点阵Shockley不全位错切入g′相,拖曳的a/6112Shockley不全位错滞留在g′/g相界面,2个不全位错之间形成超点阵内禀堆垛层错(SISF);此外,剪切进入g′相的超点阵位错可由{111}面交滑移至{100}面,形成具有非平面位错芯结构的K-W锁,可抑制位错的滑移和交滑移,提高合金的蠕变抗力.在850℃,500 MPa蠕变期间,合金中的层错消失,部分剪切进入筏状g′相的a110超点阵位错可分解形成"2个a/2110不全位错加反相畴界(APB)"的组态,而合金中K-W锁的消失是由高温热激活致使立方体滑移的位错重新交滑移至八面体所致.     

铁基阻尼合金的研究现状及展望

铁基阻尼合金具有良好的阻尼性能和力学性能,并且其适用温度范围比其他类阻尼合金宽.概述了Fe-Cr、Fe-Al、Fe-Mn系合金的阻尼性能和力学性能,以及合金的酎蚀性,分析了各类合金的优缺点,提出了改善合金综合性能的建议.     

Mn含量对Fe-Mn合金微观组织和性能的影响

研究了Mn含量对Fe-Mn合金组织性能的影响。通过动态热机械分析仪测试材料的阻尼性能,并采用XRD、EBSD扫描电镜对材料的相成分进行半定量的测定。结果表明,Fe-Mn合金的阻尼性能随着应变振幅的增加呈近似线性增加的趋势;随着Mn含量的增加合金的阻尼性能提高。并且,Fe-Mn合金的强度随着Mn含量的增加而增加,然而韧性逐渐降低。分析认为Mn含量的增加,合金中的ε-马氏体含量逐渐增加,同时ε-马氏体板条得到细化,增加了合金中的阻尼源界面,提高了合金的阻尼性能。     

镁及镁合金阻尼特性的研究进展

综述了镁及镁合金阻尼特性的研究进展及阻尼镁合金材料的研究现状,介绍了其阻尼性能的评价方法,阐明了其阻尼机制符合G-L位错钉扎模型、基面(0001)上的位错脱钉运动是造成镁合金在室温具有高应变振幅阻尼性能的主要原因,概述了应变振幅、温度、变形工艺、热处理、晶粒尺寸和取向以及合金元素对镁合金阻尼性能的影响.