본 연구에서는 혼합 공존구역이 있어 스피노달 분해를 하는 Cu-(47,55)%Mn 이원계 합금에 대하여, 열처리조건이 진동감쇠능에 미치는 영향을 조사하였으며, $\gamma$ Mn, fct martensite상, tweed, twin, $\alpha$ Mn 등의 미세조직 관찰과 fcc$\rightarrow$fct 마르텐사이트 상변태 거동으로부터 Cu-Mn 이원계 합금의 진동감쇠능 특성을 보다 체계적으로 자세히 밝히고, 그 진동감쇠기수를 토대로 Cu-Mn 방진 합금의 기계적
본 연구에서는 혼합 공존구역이 있어 스피노달 분해를 하는 Cu-(47,55)%Mn 이원계 합금에 대하여, 열처리조건이 진동감쇠능에 미치는 영향을 조사하였으며, $\gamma$ Mn, fct martensite상, tweed, twin, $\alpha$ Mn 등의 미세조직 관찰과 fcc$\rightarrow$fct 마르텐사이트 상변태 거동으로부터 Cu-Mn 이원계 합금의 진동감쇠능 특성을 보다 체계적으로 자세히 밝히고, 그 진동감쇠기수를 토대로 Cu-Mn 방진 합금의 기계적 특성과 진동감쇠능을 보다 향상시킬 수 있는 새로운 방안을 모색하였으며, 부품작동온도와 유사한 ${100^{\circ}C}$에서 저온시효에 따른 미세조직 변화 및 진동감쇠능 퇴화(저하)특성과, 역변태 및 정변태를 통한 진동감쇠능 회복특성을 조사하므로서, 최적의 방진특성을 갖는 Cu-Mn 합금의 개발 및 그 이론적 기구를 정립하였다. Cu-47%Mn 합금과 Cu-55%Mn 합금을 ${300{\sim}500^{\circ}C}$에서 8시간 동안 등시 시효한 후 상온에서 진동감쇠능을 측정한 결과, ${400^{\circ}C}$ 근처에서 최대 진동 감쇠능이 나타났다. 이는 정방성이 가장 높고, 높은 진동감쇠능을 가져오는 fct 마르텐사이트의 함량이 가장 많기 때문이다. 또한 ${400^{\circ}C}$에서 등온 시효한 Cu-47%Mn 및 Cu-55%Mn 합금의 진동감쇠능은 시효시간에 따라 증가한 후 감소하는 경향을 나타내었다. 이때 시효시간에 따른 진동감쇠능의 증가는 fct tweed 조직의 발생에 기인하며, 최대값을 나타낸 후 진동감쇠능이 감소하는 이유는 Cu-47%Mn 합금의 경우 진동감쇠능이 낮은 mottled 조직의 생성, Cu-55%Mn 합금의 경우는 진동감쇠원의 이동을 방해하는 $\alpha$-Mn 석출물의 생성 때문임을 알 수 있었다.
Abstract▼
The objective of this study was to investigate the influence of aging on microstructure and relating damping characteristics of Cu-Mn alloys with Mn contents in a range from 47 to 55 wt%. The effects of isochronal aging, isothermal aging, thermal cycling treatments, and low temperature aging on the
The objective of this study was to investigate the influence of aging on microstructure and relating damping characteristics of Cu-Mn alloys with Mn contents in a range from 47 to 55 wt%. The effects of isochronal aging, isothermal aging, thermal cycling treatments, and low temperature aging on the damping capacity and microstructure of Cu-(47, 55)%Mn alloys were studied using an X-ray diffractometer, an optical microscope, a scanning electron microscope(SEM), a transmission electron microscope(TEM), and a cantilever-type damping measuring apparatus. The damping capacity of Cu-Mn alloys was examined and discussed with respect to the experimental variables such as manganese content, lattice parameter, tetragonality, transformation temperature and mechanical properties. The isothermal aging tims at ${400^{\circ}C}$ for maximum damping capacity were different according to manganese contents ; 18 hours in Cu-47%Mn 8 hours in Cu-55%Mn alloys, respectively. The damping capacity of Cu-Mn based alloys and closely related to the ability to form "tweed" or "twin" microstructure. The tweed microstructure showed a maximum damping capacity in Cu-47%Mn and Cu-55%Mn alloys. The damping capacity of each alloy attained a maximum and then decreased with increasing aging time, though the tetragonality increased continuously. Damping mechanism based on the microstructure and transformation characteristics was suggested and various heat treatments and thermal cycles were performed in order to develop the damping capacity on the basis of this mechanism. Aging at ${375^{\circ}C}$ resulted in maximum damping capacity among the various heat treatments at the temperature of miscibility gap. As the degree of tetragonality and damping capacity increased with aging time, features of the morphologies changed in the sequence of mottled-tweed-tweed band.
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