Fe-Mn基高阻尼合金的研究现状及展望

Fe-Mn基阻尼合金具有独特的阻尼机制和良好的力学性能而备受学者们关注。总结Fe-Mn基阻尼合金研究状况,概述了Ni、Nb、Si、Cr和稀土等化学元素以及热处理、预变形和ECAP等工艺因素对合金阻尼机制和阻尼性能的影响,并对当前研究中的问题及未来的研究方向提出了建议。     

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.     

钛对铁锰基减振合金阻尼性能和耐蚀性能的影响

采用内耗检测技术研究了Ti对Fe-14Mn、Fe-17Mn和Fe-23Mn合金阻尼性能的影响,研究了Ti对Fe-Mn系合金相组成和耐蚀性能的影响.结果表明,Fe-17Mn比Fe-14Mn和Fe-23Mn具有更高的阻尼性能;在Fe-Mn合金中加入质量分数为1.0％的钛,合金的阻尼性能均受到影响,合金在固溶处理时,发生了γ...     

含钛Fe-Mn基减振合金的阻尼性能和耐蚀性能

用内耗检测技术研究了Ti对Fe-14Mn、合金Fe-17Mn和Fe-23Mn合金阻尼性能的影响和Ti对Fe-Mn系合金相组成和耐蚀性能的影响.结果表明:Fe-17Mn合金比Fe-14Mn和Fe-23Mn合金具有更高的阻尼性能;在Fe-Mn合金中加入1.0wt%左右的钛,合金的阻尼性能受到轻微影响;合金在固溶处理时,转变生成的ε马氏体越多,合金的阻尼性能越好;并且含钛合金对3%的NaCl溶液的耐蚀性能提高近2倍.     

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。     

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.     

Fe-Mn合金阻尼机制的研究

根据位错运动理论,分析了Fe-Mn合金中Shockley不全位错的运动方式以及产生阻尼的机制,并依据这种模型讨论了水冷和深冷2种热处理工艺对合金阻尼性能的影响.利用倒扭摆测试合金的阻尼性能,采用SEM观察合金的微观组织,通过XRD测定合金的相组成以及层错几率.结果表明,Fe-Mn合金阻尼性能随应变振幅的变化数据符合Shockley不全位错脱钉内耗模型;合金经深冷处理后层错几率增加,即Shockley不全位错数量增加,所以其阻尼性能得到提高.     

含氮Fe-Mn合金的阻尼性能和抗腐蚀性能

通过内耗检测技术研究了氮对Fe-14．1Mn和Fe-16．5Mn合金阻尼性能及对Fe-Mn系合金相组成和抗腐蚀性能的影响。结果表明：Fe-14．1Mn比Fe-16．5Mn合金具有更高的阻尼性能;合金中加入质量分数为0．2%的氮,两种合金的阻尼性能略有改变,合金在固溶处理时,发生了γ-ε转变,转变生成的马氏体越多,合金的阻尼性能越好;并且含氮合金在1mol/L硫酸水溶液中的抗腐蚀性能提高2倍。     

高阻尼铸造Mg-Si合金研究现状及展望

Mg-Si合金是一种获得高阻尼高强度性能的潜在合金系.文中详细介绍了Mg-Si合金的阻尼机制,综述了现有铸造Mg-Si阻尼合金存在的问题及其研究进展,并在此基础上提出未来铸造Mg-Si阻尼合金的研究方向:综合考虑合金的力学性能与阻尼性能兼顾的变质处理将是该合金系的一个重要研究方向.     

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...     

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.     

时效温度对Fe-19Mn合金阻尼性能的影响

从Fe-Mn合金的阻尼机制出发,研究了不同时效温度对Fe-19Mn合金阻尼性能的影响.采用倒扭摆测试合金的阻尼性能,光学显微镜观察合金的微观组织,XRD分析合金的相组成,DSC测试相变点.结果表明,当时效温度在奥氏体开始转变温度As以下时,ε马氏体形态保持不变,由于淬火空位的浓度降低,阻尼性能提高;当时效温度高于As,ε马氏体先变粗,减少了阻尼源的数量,后随时效温度的增加而明显细化,使得阻尼源长度变短并阻碍了阻尼源的运动,阻尼性能降低.     

减振铸铁、铁锰系合金和铁铬铝系合金的阻尼机制研究

分析了减振铸铁、铁锰系合金和铁铬铝系合金的阻尼性能,探讨了这三种典型系列阻尼合金的阻尼机制。结果表明,铁磁性型阻尼合金的阻尼性能显著优于其他阻尼机制的阻尼合金。     

预变形量对Fe-14.04Mn-0.22C合金阻尼性能的影响

通过对Fe-Mn基减振合金阻尼机制的研究，深入分析了预变形处理对Fe-14．04Mn-0．22C合金阻尼性能的影响。结果表明，该合金在预变形处理时，发生了γ→ε转变。预变形量在0-4％区间，随着预变形量增大，γ→ε转变生成的马氏体越多。在预变形量为4％时，合金的内耗达到最大值，随预变形量的进一步增大，阻尼性能开始下降。     

Fe-Mn-Al-Cr系亚稳奥氏体区γ→ε转变温度M_(εs)与成分的关系

在Fe-Mn-Al-Cr系亚稳奥氏体区内,用膨胀法测定了40种合金的γ→ε-马氏体转变温度M_(es)。以多元线性回归方法处理实验结果,建立了M_(es)与合金成分关系的经验公式。经验公式中,1Wt-％的Al,C,Cr分别使Fe-Mn合金的M_(es)降低约51,339,8℃;这个结果与以前研究它们对Fe-Mn合金γ→ε-马氏体转变的影响和Ishida计算它们对Fe-Mn合金γ→ε相变驱动力的影响一致。根据γ→ε-马氏体转变的层错机制,简要讨论了Al,C和Cr对Fe-Mn合金M_(es)的影响。     

RELATIONSHIP BETWEEN γ→εTRANSFORMATION TEMPERATURE M_(εs) AND COMPOSITION OF METASTABLE AUSTENITE REGION IN Fe-Mn-Al-Cr SYSTEM

在Fe-Mn-Al-Cr系亚稳奥氏体区内,用膨胀法测定了40种合金的γ→ε-马氏体转变温度M_(es)。以多元线性回归方法处理实验结果,建立了M_(es)与合金成分关系的经验公式。经验公式中,1Wt-％的Al,C,Cr分别使Fe-Mn合金的M_(es)降低约51,339,8℃;这个结果与以前研究它们对Fe-Mn合金γ→ε-马氏体转变的影响和Ishida计算它们对Fe-Mn合金γ→ε相变驱动力的影响一致。根据γ→ε-马氏体转变的层错机制,简要讨论了Al,C和Cr对Fe-Mn合金M_(es)的影响。     

铜阻尼合金的研究和发展现状

对CuAlMn系阻尼合金近几年的研究现状作了概括和描述,系统地介绍了该合金的相图、结构,详细探讨了相变点、阻尼性能的影响因素,对晶粒粗大问题也做了分析。并指出了CuAlMn系阻尼合金的应用及发展前景。     

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。     

液态Fe-Mn和Fe-S二元系表面组成的研究

曾以卧滴法测定了表面活性元素S,Mn对液Fe表面张力的影响,并按Gibbs方程计算了S,Mn在液Fe表面的吸附值。为比较计算的吸附值和实测值,本文利用Auger电子谱仪和辉光放电发射光谱对Fe-S和Fe-Mn二元系合金进行了表面逐层分析。结果表明,Mn在合金表面沿深度的分布有一贫Mn区;Fe-S系也出现贫硫区;同时观察到,硫在表面的富集系数(C_s~s/C_b~s)较Mn约高两个数量级。这与研究Fe-S和Fe-Mn系的表面现象计算的结果相近。     

COMPOSITION IN SURFACE OF LIQUID Fe-Mn AND Fe-S SYSTEMS

曾以卧滴法测定了表面活性元素S,Mn对液Fe表面张力的影响,并按Gibbs方程计算了S,Mn在液Fe表面的吸附值。为比较计算的吸附值和实测值,本文利用Auger电子谱仪和辉光放电发射光谱对Fe-S和Fe-Mn二元系合金进行了表面逐层分析。结果表明,Mn在合金表面沿深度的分布有一贫Mn区;Fe-S系也出现贫硫区;同时观察到,硫在表面的富集系数(C_s~s/C_b~s)较Mn约高两个数量级。这与研究Fe-S和Fe-Mn系的表面现象计算的结果相近。