高阻尼镁合金Mg-0.6%Zr和Mg-Ni中内耗峰分析

在高阻尼镁合金研究中,发现了与合金室温下高阻尼性能有关的宽的弛豫内耗峰,该峰为位错内耗峰;该峰是基面位错在热激活作用下运动与点缺陷（空位与溶质原子）相互作用产生。同时在高阻尼合金Mg-Ni和Mg-0.6%Zr中发现了晶界内耗峰。有必要指出的是合金的显微组织会影响晶界弛豫：随着Ni的质量分数增加,晶粒细化同时晶界内耗峰向低温处迁移;同Mg-0.6%Zr合金相比,加入少量的Y后,Mg-0.6%Zr-Y合金晶界弛豫峰向高温处推进。     

高阻尼镁合金温度相关内耗特征及溶质影响

利用动态机械分析仪(DMA)研究了高阻尼Mg-0.6%Zr及Mg-0.6%Zr-0.5%Y合金的温度相关内耗特征.研究发现Mg-0.6%Zr和Mg-0.6%Zr-0.5%Y 合金均具有两个温度内耗峰:一个分布在室温附近,这个内耗峰很宽,为叠加内耗峰;另一个分布在500～650 K,是一个晶界内耗峰.此外,研究表明添加固溶型合金元素Y后,对高阻尼Mg-0.6%Zr合金内耗有显著影响.     

准晶增强Mg-0.6%Zr合金的力学与阻尼性能

在Mg-0.6%Zr高阻尼合金中加入质量比为5的Zn与Y元素,通过普通铸造方法向其中引入Mg-Zn-Y系准晶进行强化,并在此基础上研究准晶增强Mg-0.6%Zr合金的力学和阻尼性能。结果表明:Mg-5xZn-xY-0.6%Zr合金中生成一定含量的I-Mg3YZn6准晶相,I相的生成能大幅度提高Mg-0.6%Zr合金的力学性能;常温下Mg-5xZn-xY-0.6%Zr合金的阻尼行为可由G L位错模型解释,高温下界面阻尼机制启动,合金的阻尼值急剧升高;I相等准晶颗粒对晶界有钉扎作用,导致高温下Mg-4.5%Zn-0.9%Y-0.6%Zr等合金的阻尼性能不如Mg-0.6%Zr合金的。     

粉末冶金法SiC颗粒增强镁基复合材料的阻尼性能研究

采用粉末冶金法制备了两种不同成分的基体合金及S iC颗粒增强镁基复合材料。采用LMA-1型低频力学弛豫谱仪对基体合金及复合材料的阻尼性能随频率、振幅及温度的变化关系进行了研究。结果表明,Mg-1.01%Zn-0.86%Zr合金的阻尼性能优于Mg-2.51%Zn-0.63%Zr合金的;S iC颗粒的加入使S iCp/Mg-1.01%Zn-0.86%Zr基复合材料的阻尼性能有所提高;基体合金及复合材料的内耗值均随频率的增加先急剧降低,随后趋于平缓;低应变振幅下阻尼性能受应变振幅影响较小,但在较高应变振幅下阻尼随应变振幅的增加而急剧增大;在200℃~250℃及350℃~400℃的温度范围内均出现内耗峰。     

多孔铜的阻尼性能研究

运用空气加压渗流法制备了直径约1.0 mm、孔隙率高达60%的多孔铜样品,并利用多功能内耗仪对材料的阻尼行为进行了研究。结果表明,多孔铜的阻尼能力比致密铜的阻尼能力有了很大提高,同时在内耗-温度谱上发现有两个内耗峰,分别出现在280℃和400℃左右,激活能分别是1.69 eV和2.30 eV。TEM分析发现基体晶界附近存在大量的位错。经分析认为,低温峰起因于位错与晶界交互作用所引起的对晶界粘性滑移限制,高温峰则由晶界弛豫引起。     

热处理制度对Ti49.2Ni50.8合金内耗性能的影响

利用X射线衍射、扫描电镜和倒置低频扭摆仪研究了不同热处理状态Ti-50.8%Ni(摩尔分数)合金的低频阻尼性能.结果表明:固溶处理试样只存在马氏体相变内耗峰,而时效处理试样中既有马氏体相变内耗峰,也发现有R相变内耗峰,相变内耗峰均对应弹性模量极小值,相变内耗峰与频率成反比;在时效处理试样中,马氏体相和R相的阻尼性能高于母相(B2);时效处理对马氏体相变有抑制作用;在400℃时效的TiNi合金中,于200K左右处发现内耗峰,随着频率的增加,低温内耗峰向高温方向运动,此内耗峰与时效析出的Ti3Ni4粒子钉扎位错有关,用钉扎位错脱钉的G-L模型解释了低温内耗峰,此内耗峰的脱钉既包括机械脱钉,也包括热激活脱钉.     

微量Sc和Zr对锌铝共析合金微观结构和阻尼性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、XRD及阻尼性能测试等手段研究了添加Sc和Zr对锌铝共析合金阻尼性能的影响。结果表明 :0 .2 1%Sc和 0 .15 %Zr使锌铝共析合金铸态组织显著细化 ,阻尼性能提高 ,阻尼稳定性提高 ;两种合金Zn 2 2 .1%Al和Zn 2 2 %Al 0 .2 1%Sc 0 .15 %Zr分别在约 2 0 8℃和 195℃出现内耗峰。分析认为Al3 Sc及Al3 (Sc ,Zr)质点对α/α ,α/β ,β/β界面的非弹性粘滞运动的阻碍引起高阻尼 ,并致使峰位移向低温。同时 ,这些质点有效地阻止位错的迁移和亚晶的形成、长大和合并 ,使阻尼稳定性提高     

热轧及退火对Mg-Zr系阻尼合金组织和性能的影响

研究了热轧及退火对3种Mg-Zr系阻尼合金(Mg-0.6Zr、Mg-0.6Zr-0.4Zn、Mg-0.6Zr-0.4Zn-1.5Cd)组织和性能的影响。结果表明:热轧使晶粒发生明显细化,力学性能获得提高。铸态合金的阻尼性能与应变振幅有关,随着应变振幅的提高而不断提高;经热轧,合金的阻尼性能显著下降,几乎与应变振幅无关;热轧后的退火处理使合金的阻尼性能又有上升,但低于铸态水平。在各种状态下,Mg-0.6Zr-0.4Zn和Mg-0.6Zr-0.4Zn-1.5Cd合金的力学性能明显高于Mg-0.6Zr合金,而铸态时的阻尼性能与Mg-0.6Zr合金的相差不大,但经过热轧及退火之后又有较大差距。Mg-Zr系合金上述阻尼性能的变化可以用Granato-Lücke位错模型来解释。     

多孔Mg的低频阻尼行为

多孔Mg是一种新型高阻尼材料,在被动阻尼及冲击防护等领域有广泛应用前景。采用内耗的方法对其阻尼行为进行了试验研究。结果表明,多孔Mg的阻尼性能比之致密Mg有明显提高,随孔隙率增加或孔径减小,提高的幅度增加。此外,在温度-内耗谱上还发现一弛豫型内耗峰,该峰的激活能和指数前因子分别为1.21eV和1.23×10-15,与位错的滑移有关。     

固溶时效处理对Mg-4Zn-0.3Zr合金显微组织及阻尼性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、动态热分析仪和X射线衍射仪研究了固溶时效处理对Mg-4Zn-0.3Zr合金显微组织和阻尼性能的影响。结果表明,铸态合金晶粒尺寸约121μm,晶界粗大且有MgZn、MgZn₂和Mg₇Zn₃相分布;固溶处理后,晶界处的MgZn、MgZn₂和Mg₇Zn₃相基本溶入基体;时效处理后,晶界处有少量的颗粒状MgZn和MgZn₂相析出。在低应变振幅区,铸态合金阻尼性能最好,在高应变振幅区,固溶态阻尼性能最好,固溶+时效态合金阻尼曲线的斜率最大;3种状态合金在低温区的阻尼峰均由晶界阻尼峰和位错阻尼峰叠加构成,固溶态和固溶+时效态合金在高温区的阻尼峰为弛豫型阻尼峰。     

轧制对Mg-3Cu-1Mn合金温度阻尼峰的影响(英文)

经过变形量4.7%的单道次室温轧制变形,Mg-3Cu-1Mn合金的一次温度—阻尼谱出现了3个明显的阻尼峰;在二次温度—阻尼谱中,3个阻尼峰均发生变化,特别是第3阻尼峰P3受到抑制,变得非常不明显。对各阻尼峰峰温处淬火样品进行金相、XRD、EBSD等实验,研究轧制对Mg-3Cu-1Mn合金温度—阻尼峰的影响。结果表明:在一次温度—阻尼谱中的P3峰处出现织构增强、孪晶急剧消失的现象;轧制变形后,3个温度—阻尼峰依次为位错阻尼峰、晶界阻尼峰和孪晶引发的再结晶阻尼峰;另外,随着拉伸孪晶的消失,室温轧制态Mg-3Cu-1Mn合金的应变阻尼性能大幅度恢复,高应变下接近均匀化退火态Mg-3Cu-1Mn的应变阻尼性能。这说明拉伸孪晶对Mg-3Cu-1Mn合金应变阻尼性能有不利的影响。     

球状晶组织的制备及其对Mg-Zn-Y-Zr合金阻尼性能的影响

通过对Mg-3.0%Zn-0.6%Y-0.6%Zr合金(ZWK3)进行近液相线浇注和气泡搅拌法浇注,制备了含有球状晶组织的准晶增强镁合金,并研究了球状晶组织镁合金的组织特征和阻尼性能。研究发现,在低于合金液相线10℃时进行低温浇注,合金中出现球状晶组织;通过在合金液相线下6℃进行气泡搅拌处理,得到了大量细小圆整的球状晶组织。凝固组织的形态对合金的阻尼能力具有很大影响。球状晶组织的存在使Mg-3.0%Zn-0.6Y-0.6%Zr合金(ZWK3)的阻尼性能有很大的提高,具体表现为球状晶分布越均匀,颗粒圆整度越高,对材料阻尼性能的贡献也越显著。含有球状晶组织的镁合金其阻尼行为可由G-L模型解释。     

SiCp/Gr颗粒混杂增强6061铝基复合材料中的内耗峰及其阻尼机制

采用喷射共沉积方法制备了SiCp／Gr／6061铝合金混杂金属基复合材料，研究了其阻尼特性。结果表明：该材料在150℃附近有一温度内耗峰，且随频率增加该峰峰位向高温移动而峰高降低。通过Arrhenius方程测得内耗峰的激活能为1．17eV。分析认为：该峰具有弛豫特性，它是在热与应力的双重作用下，由位错拖曳点缺陷运动所致，符合位错诱生阻尼机制。     

固溶处理对含长周期结构Mg97Zn1Y2合金显微组织及阻尼性能影响

通过光学显微镜、扫描电镜分析了铸态及固溶处理态Mg97Zn1Y2合金的显微组织,并利用EDS,XRD进行了物相分析。研究发现固溶处理后,Mg97Zn1Y2合金中的长周期结构相发生长大,由离散分布变为连续分布。阻尼测试结果显示,固溶处理后Mg97Zn1Y2合金阻尼性能下降。通过对铸态及固溶处理态Mg97Zn1Y2合金进行阻尼-温度谱分析,发现存在两个内耗峰：P1内耗峰位置在150-250℃附近,峰宽很宽,是由位错机制而引起的内耗峰;P2内耗峰位置在350-500℃附近,初步认为是晶界内耗峰。     

含微量Cu的Fe-P及Fe-P-La合金的晶界内耗SCIEI

本文研究了含微量Cu的Fe-P及Fe-P-La合金系的晶界内耗。发现加进0.584—0.722wt-％的La,明显降低了合金的晶界内耗峰,使晶界峰向高温移动,并在高温处产生一个小内耗峰。对结果做了讨论。进一步阐明了晶界内耗机制:晶界中原子尺寸(即点)缺陷或它们的簇,在应力作用下运动引起内耗。     

微量Y对Mg-0.6Zr合金阻尼性能和力学性能的影响

采用动态机械分析仪(DMA)及电子式万能试验机研究了微量Y对Mg-0.6Zr合金阻尼行为和力学性能的影响,分析了合金的阻尼特性随应变振幅及温度变化的机制。结果表明,添加微量Y(0.5wt%)后,其细晶强化和固溶强化作用提高了Mg-0.6Zr合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率。同时由于Y的加入,合金晶界数量增多,对位错运动的进一步阻碍作用使合金的应变振幅效应降低,从而降低了其阻尼性能。研究还发现,Mg-0.6Zr合金及Mg-0.6%Zr-0.5%Y分别在65和75℃处出现一个明显的阻尼峰,且当温度分别达到200和250℃时,合金的阻尼性能随温度升高而急剧增加。     

固溶处理对含长周期结构Mg97Zn1Y2合金显微组织及阻尼性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜分析了铸态及固溶处理态Mg97Zn1Y2合金的显微组织,并利用EDS,XRD进行了物相分析。研究发现,固溶处理后,Mg97Zn1Y2合金中的长周期结构相(long period stacking ordered,LPSO)发生长大,由离散分布变为连续分布。阻尼测试结果显示,固溶处理后Mg97Zn1Y2合金阻尼性能下降。通过对铸态及固溶处理态Mg97Zn1Y2合金进行阻尼-温度谱分析,发现存在2个内耗峰:P1内耗峰位置在150~250℃附近,峰宽很宽,是由位错机制引起的内耗峰;P2内耗峰位置在350~500℃附近,初步认为是晶界内耗峰。     

Cd对Mg-0.6Zr-0.4Zn合金力学性能和阻尼性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪及动态热机械分析仪研究了Cd对Mg-0.6Zr-0.4Zn合金力学性能及阻尼性能的影响.结果表明,加入Cd后,Mg-0.6Zr-0.4Zn合金的强度变化不大,伸长率明显提高,断裂方式由解理断裂转变为准解理断裂;同时合金的阻尼性能有所提高,在晶粒粗化和溶质原子增多的相互作用下,当Cd含量小于0.6%时,合金阻尼性能随Cd含量的增加而增大;超过0.6%后增幅减缓.合金的阻尼行为可按G-L位错钉扎理论解释.     

封装热处理对Ti_50Ni_30Cu_20形状记忆合金弛豫内耗行为的影响

通过对Ti50Ni30Cu20形状记忆合金经不同热处理之后的内耗行为表征,获得了弛豫型内耗峰(高阻尼性能的体现)产生及其稳定性的工艺条件及参数。实验结果表明,封装固溶处理有利于产生明显的内耗弛豫现象,从而使Ti50Ni30Cu20合金在220~260 K获得内耗值约0.1的阻尼性能;当合金在空气中经873和973 K退火处理时,这种弛豫现象仍然得以保持,表明其阻尼性能在973 K以下保持稳定;而当试样在1033 K以上退火处理时,弛豫现象消失。     

轧制变形对Mg-0.6Zr合金阻尼性能的影响

研究了轧制变形对Mg-0.6Zr合金阻尼性能变化的影响。结果表明:经400℃热轧后,Mg-0.6Zr合金的阻尼性能大幅下降,且阻尼性能随变形量增大而降低。轧制变形后合金内形成了大量位错缠结,可动位错密度大幅降低,同时由于动态再结晶发生得不完全及亚晶界对位错"弓出"产生的阻碍作用,是导致阻尼性能下降的主要原因。