铁基阻尼合金阻尼及力学性能研究进展

铁基阻尼合金是一种依靠自身机制将部分振动能转化为热能散发掉的减振材料,能够有效减弱振动与噪声对设备和工人的影响,并且拥有加工性好、耐蚀性好、使用温度范围宽以及价格低廉等特性.然而,铁基阻尼合金的阻尼性能与力学性能的合理搭配仍是未有效解决的难题,无法满足实际工程应用.研究者发现热处理、元素掺杂等手段对铁基阻尼合金阻尼性能或力学性能能够产生不同程度的优化,但在提升力学性能时几乎都会使阻尼性能恶化.为了给探究调控阻尼与力学性能有效的工艺方法提供参考,对铁基阻尼合金的阻尼机理、阻尼性能影响因素以及力学性能的特点进行了阐述,最后对铁基阻尼合金研究方向进行了展望.     

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.     

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...     

Mn-Cu阻尼合金减振性能的研究

利用倒扭摆和振动测试装置,研究了Mn-Cu阻尼合金的阻尼性能与其构件的减振性能.结果表明:Mn-Cu阻尼合金具有良好的力学性能,同18-8不锈钢相比,该合金具有显著的高阻尼性能；Mn-Cu合金的阻尼效果随应变振幅的增加而迅速增加,在应变振幅2×10-4左右出现平台；在自由振动条件下和受迫振动条件下,与18-8不锈圆桶相比,Mn-Cu合金圆桶构件表现出优良的减振性能.     

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。     

ZA27-4%Si合金的阻尼性能及阻尼机理

利用低频内耗测试技术研究了ZA27-4%Si合金的阻尼性能, 分析了合金的阻尼机理. 结果表明 ZA27-4%Si合金阻尼随频率增大而减小, 随温度升高而增大, 阻尼不随应变振幅的变化而变化ZA27-4%Si合金室温阻尼为5.83×10-3, 与ZA27合金阻尼相当ZA27-4%Si合金的阻尼是由合金内部的晶界和相界面滑动、位错振动以及各相的热膨胀系数和弹性模量间差造成的微塑性变形共同造成的. 硅合金化的ZA27合金具有良好耐磨减摩性能和减振性能.     

添加Al对M2052阻尼合金阻尼性能的影响

采用倒扭摆法.研究了添加Al对M2052阻尼合金阻尼性能的影响.结果表明:添加1%、2%的Al能够提高M2052合金在室温下的阻尼性能,添加3%的Al,阻尼性能下降;添加1%、2%的Al,M2052合金的阻尼性能随温度的升高下降加快,添加3%的Al,M2052合金的阻尼性能随温度升高急剧下降.     

稀土对高阻尼铝基合金组织和性能的影响

通过复合添加,研究了复合稀土含量对Al-Zn阻尼合金显微组织、力学性能及阻尼性能的影响.研究表明,复合稀土元素以化合物形式存在于晶界处时,在一定程度上改变了晶界的结构状态,合金的显微组织明显细化,能显著提高合金的力学性能和阻尼性能.其中,成分最优化合金的性能为σb=285.6 MPa,硬度118.3HB,Q-1=2.28×102.     

压力作用下TiAl涂层阻尼性能变化研究

应用ABAQUS软件,对4种不同的TiAl合金涂层模型进行不同压力下的振动模拟试验.分析发现,同一模型所受压力越大,TiAl合金阻尼性能越好.采用LAMMPS分子动力学软件和Atomeye可视化软件进行进一步分析,发现了在不同压力作用下微观结构变化对模型阻尼性能的影响,并获得了不同缺陷对模型阻尼性能的影响规律.     

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.     

Magnetomechanical damping and physical properties of damping iron alloys

The relationship of the magnetomechanical damping to the magnetic properties and electrical resistance of damping iron alloys is investigated. The dependence of the magnetomechanical damping and the squared frequency of mechanical vibrations of the strength of the variable magnetic field is analyzed. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 5, pp. 2–4, May, 1998. Materials of a conference held in Tula on September 23–25, 1997 (see No. 4 of 1998 for the beginning).     

Internal friction peak and damping mechanism in high damping aluminium alloy laminate

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｌｕｍｉｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｗｉｔｈｈｉｇｈｄａｍｐｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｗｅｒｅｆｏｕｎｄｉｎｓｅｖｅｒａｌａｌｌｏｙｓｙｓｔｅｍｓ ,ｓｕｃｈａｓＡｌＳｉ,ＡｌＦｅａｎｄＡｌＮｉ[1～ 3] .Ｈｉｇｈｄａｍｐｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｓｅａｌｌｏｙｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｕｓｕａｌｌｙｂｙｓｔｒｏｎｇｃｏｌｄ ｐｒｏｃｅｓｓ(ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔεｉｓｌａｒｇｅｒｔｈａｎ 90 % ) .Ｓｕｃｈａｌａｒｇｅｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙ…     

退火态Fe-16Cr-2.5Mo阻尼合金磁致伸缩特性与阻尼性能的关系分析

采用改进的迈克尔逊干涉仪研究了Fe-16Cr-2.5Mo阻尼合金在800、900、1000、1100℃退火空冷下的磁致伸缩特性.用悬臂梁测试系统分析了退火态合金的阻尼性能.研究发现,随着退火温度的升高,Fe-16Cr-2.5Mo合金的饱和磁致伸缩系数λs和损耗因子η都在900℃出现峰值,分别达43.2×10-6和0.0622.合金的饱和磁致伸缩系数λs随温度的变化规律与损耗因子η一致.饱和磁致伸缩系数反映了磁机械效应的强弱程度,随着饱和磁致伸缩系数λs的增加,损耗因子η也逐渐增加,二者呈近似的线性关系.     

Gorsky damping in nanomechanical structures

The critical frequency of Gorsky damping coincides with the structural resonant frequencies of nanomechanical structures over a wide range of solute diffusivities. A lower bound of 1 at.% hydrogen in silicon is estimated for Gorsky damping to attain values comparable to previously measured loss coefficients of single-crystal silicon nanomechanical cantilever-beam resonators.     

不同热处理的Fe-25Cr-5Al合金的磁学-力学滞后阻尼

研究了热处理和晶粒尺寸对Fe-25%Cr-5%Al(质量分数)合金阻尼性能的影响规律及相关机理.结果表明:退火温度和晶粒尺寸对该合金的磁学-力学滞后阻尼以及其阻尼的应变振幅效应有显著的影响,合适的退火温度和晶粒尺寸是使该合金获得高阻尼性能的必要条件,如果退火不能使合金获得较粗大的晶粒组织,则退火处理对阻尼性能的影响很微弱,这种合金在水淬和冷加工之后具有相当低的阻尼值.另外,该合金的磁学-力学滞后阻尼随温度的升高而下降,直至某一温度消失,这与铁磁性合金的磁性随温度的变化趋势相似.     

Magnesium alloys with high damping capacity

Metal Science and Heat Treatment -