Доклады о будущих и современных технологиях

ДЕМПФИРУЮЩИЕ СПЛАВЫ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗО-АЛЮМИНИЙ

В. В. Хапеева, Н. В. Косарева

Научный руководитель - Н. В. Косарева, канд. техн. наук, доцент Ярославский государственный технический университет

Уровень шума и вибрации, во многих странах регламентированный законодательно, является важной характеристикой технических изделий. Одним из эффективных способов улучшения шумовых и вибрационных характеристик промышленных изделий является использование сплавов высокого демпфирования (СВД). Но применение широко известных СВД (сплавы Мп - Си, N1 - Т1, N1 - Со) в невоенных отраслях промышленности является труднореализуемым по экономическим соображениям.

В последние годы разработаны новые экономичные демпфирующие стали и сплавы системы Бе - А1. В них может быть получено такое сочета­ние механических, демпфирующих и технологических свойств, которое ранее не удавалось достигнуть ни для одного из известных СВД. Отсутст­вие дорогостоящих компонентов и возможность применения высокопроиз­водительного оборудования современных металлургических предприятий для производства демпфирующих сплавов системы Бе - А1 приводят к то­му, что себестоимость демпфирующей стали 01Ю5Т сопоставима с себе­стоимостью легированных конструкционных сталей.

Удельная демпфирующая способность сплавов системы Бе - А1 дос­тигает 50%, т. е. до 50% подведенной энергии упругих колебаний может быть поглощено материалом за один цикл колебаний. По данному пара­метру демпфирующие стали превосходят обычные конструкционные стали в 25.100 раз. В сплавах системы Бе - А1 высокая демпфирующая способ­ность проявляется в области малых и средних амплитуд знакопеременного нагружения, что позволяет эффективно использовать эти материалы для гашения шумов и вибрации.

Высокая демпфирующая способность обусловлена тем, что в сплавах Бе - А1 реализуется магнитомеханический механизм диссипации энергии упругих колебаний и основная доля упругой энергии системы рассеивается при гистерезисных смещениях несимметричных 90-градусных стенок маг­нитных доменов, чувствительных к внешним упругим напряжениям. При этом нарушение технологического режима термообработки или деформа­ции приводит к потере демпфирующей способности, но механические свойства материала значительно не изменяются (в отличие от таких СВД, как Бе - Мп или Мп - Си, в которых отклонение от технологического ре­жима обработки вызывает катастрофическое охрупчивание материала). Эти особенности сплавов Бе - А1 открывают широкие возможности для их использования в промышленности.