Исследование акустических свойств новых выплавленных сталей, легированных хромом ванадием марганцем
DOI:
https://doi.org/10.51301/ejsu.2025.i5.02Ключевые слова:
ударный шум, демпфирующие свойства, акустические характеристики, легирование ванадием, низколегирован-ные стали, снижение звукоизлученияАннотация
В статье представлены результаты комплексного исследования акустических, демпфирующих и вибрационных свойств новых выплавленных сталей, легированных ванадием, хромом и марганцем. Актуальность работы обусловлена возрастающей потребностью промышленности в снижении уровня ударного шума и вибраций, возникающих при эксплуатации машиностроительного, горнорудного и металлургического оборудования. Повышенные акустические нагрузки приводят к ускоренному износу деталей, снижению надёжности агрегатов и неблагоприятному воздействию на работников, что делает поиск новых материалов особенно востребованным. В ходе исследования проведён анализ литературных данных по существующим методам шумоподавления и продемонстрированы преимущества использования сплавов с повышенным внутренним демпфированием по сравнению с традиционными конструкционными материалами. Экспериментальная часть выполнялась на основе моделирования ударных процессов с применением специализированного измерительного оборудования, позволяющего фиксировать уровень звукового давления, частотный спектр и скорость затухания колебаний. Особое внимание уделено влиянию химического состава, фазовой структуры и морфологии зерна на акустические характеристики сталей. Установлено, что оптимальное сочетание легирующих элементов способствует формированию структуры, обеспечивающей более эффективное гашение колебаний. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых материалов и защитных элементов, направленных на снижение производственного шума и повышение долговечности оборудования.
Библиографические ссылки
Zhang, L., Jiang, X., Sun, H., Zhang, Y., Fang, Y. & Shu, R. (2023). Microstructure, Mechanical Properties and Damping Capacity of Fe-Mn-Co Alloys Reinforced with Graphene. Journal of Alloys and Compounds, (931), 167547. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.167547
Cai, L. Q., Li, Y., He, W., & Peng, H. B. (2021). Researches and progress in damping alloys. Metallic Functional Materi-als, 28(2), 15-28
Lee, Y.K., Baik, S.H., Kim, J.C. & Choi, C.S. (2003). Effects of Amount of ε Mar tensite, Carbon Content and Cold Work-ing on Damping Capacity of an Fe-17% Mn Martensitic Al-loy. Journal of Alloys and Compounds, (355), 10-16. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(03)00244-5
Lee, Y.K., Jun, J.H. & Choi, C.S. (1997) Damping Capacity in Fe-Mn Binary Alloys. J. Transactions of the Iron &
Steel Institute of Japan, (37), 1023-1030. https://doi.org/10.2355/isijinternational.37.1023
Shin, S., Kwon, M., Cho, W., Suh, I.S., & De Cooman, B.C. (2017). The effect of grain size on the damping capacity of Fe-17 wt%Mn. Materials Science and Engineering: A, (683), 187-194. https://doi.org/10.1016/j.msea.2016.10.079
International standart ISO 15510. (2015). Stainless Steel. Chemical Composition: Handbook, 2nd edition. Geneva: In-ternational Organization for Standardization
Granato, A.V. & Lucke, K. (2004) Theory of Mechanical Damping Due to Dislocations. Journal of Applied Physics, (27), 583-593. https://doi.org/10.1063/1.1722436
Watkinson, M. & Clarke, R. (2018). Scott-Brown’s Otorhino-laryngology and Head and Neck Surgery. CRC Press
Flint, P.W. (2015). Cummings Otolaryngology: Head and Neck Surgery. 6th ed. Elsevier, Philadelphia
Katz, J., Chasin, M., English, K., Hood, L. & Tillery, K. (2015). Handbook of Clinical Audiology. Wolters Kluwer, Philadelphia
Roeser, R.J., Valente, M. & Dunn, H. (eds.). (2021). Clinical Audiology: An Introduction. 3rd ed. Thieme Medical Pub-lishers, New York
Teixeira, C.S. (2021). Occupational noise exposure and hearing loss: A systematic review. Frontiers in Public Health, (9), 644631. https://doi.org/10.3389/fpubh.2021.644631
Utepov, E.B., Tjazhin, Zh.T., Utepova, A.B., & Kozhahan, A.K. (2002). Issledovanie harakteristik vibracii trubchatogo obrazca pri soudarenii. Trudy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Estestvenno-gumanitarnye nauki i ih rol' v podgotovke inzhenernyh kadrov», Almaty: KazNTU im. K.I. Satpaeva.
Chen, X., Wang, Y. & Zhang, J. (2023). Recent progress
in vibration and noise control in industrial machinery. Jour-nal of Sound and Vibration, (551), 117493. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2023.117493
Teixeira, C.S., Rodrigues, C.E. & Silva, J.A. (2024). Occupa-tional noise exposure and hearing protection in the manufac-turing sector: A systematic review (2010-2022). Internation-al Journal of Industrial Ergonomics, (94), 103485
Wu, B., Chen, Y. & Liu, H. (2023). Development of high-damping metallic materials for vibration reduction: A review. Materials Science and Engineering A, (856), 144090
ISO 15510:2014. Stainless steels – Chemical composition. 2nd edition. Geneva: International Organization for Stand-ardization
Shafiei, E. & Lee, J.H. (2025). Advances in damping materi-als and applications in mechanical engineering structures. Materials Today: Proceedings, (73), 301-312
Li, M. & Gao, Z. (2023). Smart materials for adaptive noise and vibration control systems: A review. Mechanical Sys-tems and Signal Processing, (198), 110413
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Engineering Journal of Satbayev University
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
<div class="pkpfooter-son">
<a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/"><img alt="Creative Commons License" style="border-width:0" src="https://i.creativecommons.org/l/by-nc/4.0/80x15.png"></a><br>This work is licensed under a <a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/">Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License</a>.
</div>
