Легирование сплавов марганец-медь с целью повышения их демпфирующей способности в разных условиях эксплуатации

• Автор: Наумов, Сергей Борисович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 194 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Сплавы на основе системы марганец-медь
1Л. Демпфирование и механизмы рассеяния энергии в металлах
и сплавах
1.2. Структурные превращения и демпфирующая способность сплавов системы марганец-медь
1.3. Механические и упругие свойства марганцевомедных сплавов
1.4. Заключение и задачи исследования
Глава 2. Получение, обработка и методы исследования
сплавов марганец-медь
2.1. Методы исследования демпфирующей способности (ДС) марганцевомедных сплавов
2ЛЛ. Резонансный метод
2Л .2. Метод свободных затухающих колебаний
2.2. Методы изучения структуры сплавов марганец-медь
2.2.1. Световая микроскопия
2.2.2. Электронная микроскопия
2.2.3. Рентгеноструктурный анализ
2.2.4. Рентгеноспектральный микроанализ (РСМА)
2.3. Методы определения температур фазовых превращений в
марганцевомедных сплавах
2.3.1. Температурная зависимость демпфирующей способности
2.3.2. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и магнитная восприимчивость
2.3.3. Электросопротивление
2.3.4. Дилатометрический анализ
2.3.5. Калориметрический анализ
2.4. Испытания механических и упругих свойств сплавов марганец-медь. 35 Глава 3.Исследование влияния легирующих элементов на демпфирующую
способность и структуру марганцевомедных сплавов
3.1. Амплитуднонезависимое демпфирование двойных и легированных марганцевомедных сплавов
3.2. Амплитуднозависимое демпфирование марганцевомедных сплавов... 67 Глава 4. Стабильность демпфирующей способности марганцевомедных
сплавов во времени эксплуатации
4.1. Влияние легирования и видов обработки на стабильность
демпфирующей способности марганцевомедных сплавов во времени в области амплитуднонезависимого демпфирования

4.2. Влияние легирования и видов обработки на стабильность
демпфирующей способности марганцевомедных сплавов во времени в
области амплитуднозависимого демпфирования
Глава 5.Влияние легирующих элементов на температуру фазовых
превращений и механические свойства марганцевомедных сплавов
5.1. Температуры фазовых превращений в марганцевомедных сплавах
5.2. Механические свойства двойных и легированных марганцевомедных сплавов
Заключение
Список использованной литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
Современное производство характеризуется высокими скоростями перемещений, частотами колебаний деталей механизмов и машин. При этом возникают вибрации и шумы. Вибрации и шумы понижают надежность работы оборудования и конструкций [1], ухудшают условия труда и приводят к стойким профессиональным заболеваниям обслуживающего персонала [2,3].
В технике для снижения вибрации и шума применяют марганцевомедные сплавы с высоким внутренним трением или демпфированием. Демпфирующая способность этих сплавов на 1-2 порядка выше, чем у сталей, промышленных алюминиевых, медных и титановых сплавов, в несколько раз больше, чем у чугунов [4, 5].
Однако, применение марганцевомедных сплавов в области связи, радиотехнике, микроэлектронике и ЭВМ, точной механике, сдерживается отсутствием исследований демпфирующей способности сплавов марганец-медь при малых уровнях нагружений, в области амплитуднонезависимого демпфирования.
Существенными недостатками марганцевомедных сплавов являются нестабильность (снижение) демпфирующей способности в процессе эксплуатации или при вылеживании и узкий температурный интервал использования сплавов.
Эффективным способом, улучшающим свойства сплавов черных и цветных металлов, является легирование. Результаты работ разных исследователей о влиянии одного и того же легирующего элемента на структурные превращения, демпфирующую способность и механические свойства марганцевомедных сплавов характеризуются неоднозначностью, а иногда и противоречивостью.

2.4. Испытания механических и упругих свойств сплавов марганец-медь.
Модули нормальной упругости сплавов марганец-медь определяли резонансным методом по частотам продольных колебаний образцов диаметром 7,7-115 мм и 4-8-120 мм на установке «Эластомат 1.024» и частотам поперечных колебаний консольных образцов 0,5-5-120 мм на установке описанной в работе [6].
Расчет модулей нормальной упругости сплавов определяли по формулам: а) круглых (о) и прямоугольных (□); б) консольных образцов (к).
а) Е0 = 5,1916- 10’2 Р- Ий2 -/2 , [кг/мм2] (3. 4)
Еп - 4,0775- 10'2 Р- 1/(а-6)-/2 , (3. 5)
где Р - масса образца, кг;
/ - длина образца, м; d - диаметр образца, м; а - ширина образца, м;
Ъ - высота образца, м;
/- частота колебаний образца, Гц.
б) Ек = 3,91-/2 -I4 ДО2 Ю7), [кг/мм2], (3. 6)
где : /- частота колебаний образца, Гц; к - толщина образца, м;
Д - плотность сплава, кг/м ;
Ь - длина колеблющейся части образца, м.
Ошибка измерения модуля нормальной упругости на установке «Эластомат 1.024» составляла 1,5%, а установке описанной в работе [6] -меньше 6%.
Твердость и микротвердость. Испытания образцов толщиной 4-10 мм на твердость по Бринеллю (ГОСТ 9012-59) проводили на твердомере ТШ-2 с