О действии хрома на демпфирующую способность сплава Mn - 40 % Cu в области малых амплитуд колебаний
Автор: Наумов С.Б., Гиннэ С.В.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Рубрика: Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации
Статья в выпуске: 6 т.16, 2023 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены результаты исследования действия хрома на демпфирующую способность марганцево-медных сплавов в области малых амплитуд колебаний. Сплавы высокого демпфирования на основе Mn - Cu можно эффективно применять для уменьшения вибрации и шума. Однако высокая демпфирующая способность этих сплавов со временем снижается. Исследований, определяющих влияние различных легирующих элементов на величину и стабильность демпфирующей способности двойных сплавов Mn - Cu в области малых амплитуд колебаний, недостаточно. В настоящей работе выяснили действие хрома в концентрациях (0,6 … 1,2) % на демпфирующую способность сплава Mn - 40 % Cu в области малых амплитуд колебаний. Марганцево-медные сплавы выплавляли в индукционной печи с последующим литьём в чугунные изложницы. Из полученных слитков механической обработкой резанием изготавливали образцы для исследований размерами (11 × 15 × 117) ± 1 мм. В ходе эксперимента исследуемые образцы подвергали старению при температуре 643 К в течение (0,5 … 40) часов. Анализировали изменение демпфирующей способности марганцево-медных сплавов (логарифмический декремент затухания колебаний) при продольных колебаниях образцов в диапазоне частот (14 … 17) кГц и амплитудах относительного сдвига (1 … 3) ∙ 10-6. Полученные данные свидетельствуют о том, что легирование сплава Mn - 40 % Cu хромом от 0,6 % до 1,2 % не повышает его демпфирующую способность в литом состоянии, а также в литом и состаренном при температуре 643 К в течение 40 часов состоянии. Установлено, что минимальные значения частот резонансных колебаний образцов марганцево-медных сплавов предшествуют максимальным уровням демпфирующей способности этих сплавов. Выявлено, что высокая демпфирующая способность литых и состаренных при 643 К в течение 40 часов сплавов Mn - 40 % Cu, Mn - (38,8 … 39,4) % Cu - (0,6 … 1,2) % Сr после естественного старения при 293 К в течение 7 месяцев снижается в (1,6 … 1,9) раза.
Демпфирование, демпфирующая способность, сплавы на основе mn - cu
Короткий адрес: https://sciup.org/146282715
IDR: 146282715 | УДК: 669.745
About the influence of chromium on the damping capacity of Mn - 40 % Cu alloy in the field of small oscillation amplitudes
The results of a study of the influence of chromium on the damping capacity of manganese- copper alloys in the field of small oscillation amplitudes are presented in the article. High damping alloys based on Mn - Cu can be effectively used to reduce vibration and noise. However, the high damping capacity of these alloys decreases over time. Studies that determine the influence of various alloying elements on the magnitude and stability of the damping capacity of Mn - Cu double alloys in the field of small oscillation amplitudes are not enough. In the work the effect of chromium in concentrations (0.6 … 1.2) % on the damping capacity of the Mn - 40 % Cu alloy in the field of small oscillation amplitudes was elucidated. Manganese-copper alloys were smelted in an induction furnace followed by casting into cast-iron molds. From the melted ingots samples for studies with dimensions (11 × 15× 117) ± 1 mm were obtained by mechanical cutting. During the experiment, the studied samples were subjected to aging at a temperature of 643 K for (0,5 … 40) hours. The change in the damping capacity of manganese-copper alloys (the logarithmic decrement of attenuation of oscillations) was analyzed for longitudinal oscillations of the samples in the frequency range (14 … 17) kHz and the amplitudes of the relative shift (1 … 3) × 10-6. The data obtained indicate that alloying the Mn - 40 % Cu alloy with chromium from 0,6 % to 1,2 % does not increase its damping capacity in the cast state, as well as in the cast and aged at a temperature of 643 K for 40 hours. It was found that the minimum values of the frequencies of resonant vibrations of samples of manganese-copper alloys precede the maximum levels of the damping capacity of these alloys. It’s revealed that the high damping capacity of cast and aged at 643 K for 40 hours alloys Mn - 40 % Cu, Mn - (38,8 … 39,4) % Cu - (0,6 … 1,2) % Cr after natural aging at 293 K for 7 months decreases by (1,6 … 1,9) times.
Список литературы О действии хрома на демпфирующую способность сплава Mn - 40 % Cu в области малых амплитуд колебаний
- Миндрин В. И., Пачурин Г. В., Ребрушкин М. Н. Виды и причины вибрации энергетических машин. Современные наукоёмкие технологии, 2015, 5, 32-36 [Mindrin V. I., Pachurin G. V., Rebrushkin M. N. Types and causes of vibration of power machines, Modern science-intensive technologies, 2015, 5, 32-36 (in Rus.)]
- Берестоцкий Э. Г., Гладилин Ю. А., Ященко А. М. Шумы и вибрации судовой корпусной и пультовой радиоэлектронной аппаратуры. Судостроение, 2020, 6, 38-40 [Berestotsky E. G., Gladilin Yu.A., Yaschenko A. M. Noises and vibrations of ship hull and console electronic equipment, Shipbuilding, 2020, 6, 38-40 (in Rus.)]
- Ворожейкина Т. С., Голдобин В. Н., Губарева С. П., Заозерская С. Л., Малышева С. В., Савичева Н. М., Федосеева Г. Н., Филиппов А. А., Царева Л. Г. Оценка влияния шума и вибрации на состояние здоровья работающих на ФГУП «ГКНПц им. М. В. Хруничева». Медицина экстремальных ситуаций, 2015, 3(53), 87-90 [Vorozheykina T. S., Goldobin V. N., Gubareva S. P., Zaozerskaya S. L., Malysheva S. V., Savicheva N. M., Fedoseeva G. N., Filippov A. A., Tsareva L. G. Evaluation of the impact of noise and vibration on the health of workers at the Federal State Unitary Enterprise «GKNPts im. M. V. Khrunichev», Emergency medicine, 2015, 3(53), 87-90 (in Rus.)]
- Вахидов У Ш., Китов А. Г., Сочин А. В., Шапкин В. А., Шапкина Ю. В. Параметры шума и вибрации транспортных и технологических машин. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2014, 7, 8-11 [Vakhidov U. Sh., Kitov A. G., Sochin A. V., Shapkin V. A., Shapkina Yu. V. Noise and vibration parameters of transport and technological machines, International Journal of Applied and Basic Research, 2014, 7, 8-11 (in Rus.)]
- Ионов А. В. Средства снижения вибрации и шума на суднах. СПб, 2000. 348 с. [Ionov A. V. Means for reducing vibration and noise on ships, St. Petersburg, 2000, 348 p. (in Rus.)]
- Кирпичников В. Ю., Сятковский А. И., Шлемов Ю. Ф. Высокоэффективные средства низкочастотного вибродемпфирования с упругим элементом из полимерной плёнки. Судостроение, 2020, 1, 44-47 [Kirpichnikov V. Yu., Syatkovsky A. I., Shlemov Yu. F. Highly effective means of low-frequency vibration damping with an elastic element made of a polymer film, Shipbuilding, 2020, 1, 44-47 (in Rus.)]
- Vitek J., Warlimont H. On a metastable miscibility gap in Mn - Cu alloys and the origin of high damping capacity. Met. Sci. and Eng., 1976, 4, 7-13.
- Фавстов Ю. К., Шульга Ю. Н., Рахштадт А. Г. Металловедение высокодемпфирующих сплавов. М., Металлургия, 1980, 272 с. [Favstov Yu.K., ShuFga Yu.N., Rakhshtadt A. G. Metal science of high-damping alloys, Moscow, Metallurgy, 1980, 272 p. (in Rus.)]
- Удовенко В. А., Маркова Г. В., Ростовцев Р. Н. Сплавы системы Mn - Cu. Структура и свойства. Тула, Гриф и К, 2005, 152 с. [Udovenko V. A., Markova G. V., Rostovczev R. N. Alloys of the Mn - Cu system. Structure and properties, Tula, Grif and K, 2005, 152 p. (in Rus.)]
- Наумов С. Б., Немировский В. В., Розенберг В. М. Стабильность демпфирования марганцево-медных сплавов. Цветные металлы, 1984, 10, 66-67 [Naumov S. B., Nemirovskiy V. V., Rozenberg V. M. Damping stability of manganese-copper alloys, Nonferrous metals, 1984, 10, 66-67 (in Rus.)]
- Naumov S., Ginne S. Features of the damping capacity of Mn - Cu alloys. MATEC Web of Conferences, 344, 01012 (2021), MPM 2021.
- Zhang Y., Li N., Yan J. Z., Xie J. W. Effect of the precipitated second phase during aging on the damping capacity degradation behavior of M2052 alloy. Adv. Mater. Res, 2014, 873, 36-41.
- Liu W., Li N., Zhong Z., Yan J., Li D., Liu Y., Zhao X., Shi S. Novel cast-aged MnCuNiFeZnAl alloy with good damping capacity and high usage temperature toward engineering application. Materials and Design., 2016, 106, 45-50.
- Наумов С. Б., Гиннэ С. В. О влиянии циркония на демпфирующую способность сплава Mn - 40 % Cu в области амплитудно-независимого демпфирования. Сибирский аэрокосмический журнал, 2022, 23(4), 756-762 [Naumov S. B., Ginne S. V. On the influence of zirconium on the damping ability of the Mn - 40 % Cu alloy in the region of amplitude-independent damping, Siberian Aerospace Journal, 2022, 23(4), 756-762 (in Rus.)]
