Evaluación del comportamiento mecánico de la aleación con memoria de forma Cu-Zn-Al con adiciones de Boro y Hierro y tratadas térmicamente
- 1. Federal University of Technology
Description
Se estudiaron las propiedades mecánicas de la aleación Cu-Zn-Al modificada y sin modificar con 0,05% en peso B y Fe fabricada siguiendo la ruta de estado líquido. La aleación se sometió a tratamientos térmicos de envejecimiento a 200 °C y 450 °C. Los ensayos mecánicos y de microscopía óptica se realizaron para evaluar la respuesta al tratamiento térmico. Los resultados mostraron la presencia de microestructuras con diferentes características estructurales en la aleación Cu-Zn-Al sin modificar y modificada con B y Fe, tanto en las condiciones sin envejecer como en las envejecidas. La dureza de la aleación Cu-Zn-Al sin modificar y modificada con B aumentó significativamente con los tratamientos a 200 °C y 450 °C, mientras que la aleación Cu-Zn-Al modificada con Fe solo mostró pequeños cambios en la dureza. Adicionalmente, la resistencia a la tracción final (RTF) de la aleación Cu-Zn-Al sin modificar fue la más sensible al tratamiento térmico a 200 °C, ya que el aumento de la RTF llegó hasta un 18,%, comparado con aumentos de 6,8 y 6,1% obtenidos con la aleación Cu-Zn-Al modificada con Fe y B, respectivamente. El porcentaje de alargamiento de todas las composiciones de la aleación Cu-Zn-Al mejoró significativamente con el tratamiento térmico, con valores máximos obtenidos con el envejecimiento a 200 °C. Se interpretó que los cambios, generalmente pequeños, en las propiedades mecánicas de la composición de la aleación Cu-Zn-Al modificada, se debieron al efecto estabilizador del B y del Fe en la fase primaria de Cu-Zn, que redujo en cierta medida la tendencia a la precipitación de las fases secundarias.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تمت دراسة الخواص الميكانيكية لسبائك Cu - Zn - Al المعدلة وغير المعدلة بنسبة 0.05 ٪ بالوزن B و Fe المصنعة باتباع مسار الحالة السائلة. تعرضت السبيكة لمعالجات حرارية قديمة عند 200 درجة مئوية و 450 درجة مئوية. تم إجراء اختبارات الفحص المجهري الميكانيكي والضوئي لتقييم الاستجابة للمعالجة الحرارية. أظهرت النتائج وجود هياكل مجهرية ذات خصائص هيكلية مختلفة في سبيكة Cu - Zn - Al غير المعدلة المعدلة بـ B و Fe، سواء في الظروف غير العمرية أو العمرية. زادت صلابة سبيكة Cu - Zn - Al غير المعدلة والمعدلة B بشكل كبير مع علاجات 200 درجة مئوية و 450 درجة مئوية، في حين أظهرت سبيكة Cu - Zn - Al المعدلة بالحديد تغييرات طفيفة فقط في الصلابة. بالإضافة إلى ذلك، كانت مقاومة الشد القصوى (TFR) لسبائك Cu - Zn - Al غير المعدلة هي الأكثر حساسية للمعالجة الحرارية عند 200 درجة مئوية، حيث وصلت زيادة TFR إلى 18،٪، مقارنة بالزيادات البالغة 6.8 و 6.1 ٪ التي تم الحصول عليها باستخدام سبائك Cu - Zn - Al المعدلة من الحديد و B، على التوالي. تحسنت النسبة المئوية لاستطالة جميع تركيبات سبائك Cu - Zn - Al بشكل ملحوظ مع المعالجة الحرارية، مع الحصول على القيم القصوى مع الشيخوخة عند 200 درجة مئوية. تم تفسير التغييرات الصغيرة بشكل عام في الخواص الميكانيكية لتركيبة سبيكة Cu - Zn - Al المعدلة على أنها ناتجة عن تأثير التثبيت لـ B و Fe في مرحلة Cu - Zn الأولية، مما قلل إلى حد ما من ميل هطول الأمطار في المراحل الثانوية.Translated Description (English)
The mechanical properties of the modified and unmodified Cu-Zn-Al alloy with 0.05% by weight B and Fe manufactured following the liquid state route were studied. The alloy was subjected to aging heat treatments at 200°C and 450°C. Mechanical and light microscopy tests were performed to evaluate the response to heat treatment. The results showed the presence of microstructures with different structural characteristics in the unmodified Cu-Zn-Al alloy modified with B and Fe, both in the unaged and aged conditions. The hardness of the unmodified and B-modified Cu-Zn-Al alloy increased significantly with the 200°C and 450°C treatments, whereas the Fe-modified Cu-Zn-Al alloy showed only small changes in hardness. Additionally, the ultimate tensile strength (TFR) of the unmodified Cu-Zn-Al alloy was the most sensitive to heat treatment at 200°C, as the TFR increase reached up to 18,%, compared to increases of 6.8 and 6.1% obtained with the Fe- and B-modified Cu-Zn-Al alloy, respectively. The percent elongation of all Cu-Zn-Al alloy compositions improved significantly with heat treatment, with maximum values obtained with aging at 200°C. The generally small changes in the mechanical properties of the modified Cu-Zn-Al alloy composition were interpreted to be due to the stabilizing effect of B and Fe in the primary Cu-Zn phase, which somewhat reduced the precipitation tendency of the secondary phases.Translated Description (French)
Les propriétés mécaniques de l'alliage Cu-Zn-Al modifié et non modifié ont été étudiées avec 0,05 % en poids B et Fe fabriqué selon la voie à l'état liquide. L'alliage a subi des traitements thermiques de vieillissement à 200°C et 450°C. Des essais mécaniques et de microscopie optique ont été réalisés pour évaluer la réponse au traitement thermique. Les résultats ont montré la présence de microstructures avec différentes caractéristiques structurelles dans l'alliage Cu-Zn-Al non modifié et modifié avec B et Fe, à la fois dans des conditions sans vieillissement et dans des conditions vieillissantes. La dureté de l'alliage Cu-Zn-Al non modifié et modifié avec B a augmenté de manière significative avec les traitements à 200 °C et 450 °C, tandis que l'alliage Cu-Zn-Al modifié avec Fe n'a montré que de légers changements de dureté. De plus, la résistance à la traction finale (RTF) de l'alliage Cu-Zn-Al non modifié a été la plus sensible au traitement thermique à 200 °C, puisque l'augmentation de la RTF a atteint jusqu'à 18,%, par rapport aux augmentations de 6,8 et 6,1 % obtenues avec l'alliage Cu-Zn-Al modifié par Fe et B, respectivement. Le pourcentage d'allongement de toutes les compositions de l'alliage Cu-Zn-Al s'est considérablement amélioré avec le traitement thermique, avec des valeurs maximales obtenues avec le vieillissement à 200 °C. Il a été interprété que les changements, généralement mineurs, dans les propriétés mécaniques de la composition de l'alliage Cu-Zn-Al modifié, étaient dus à l'effet stabilisateur du B et du Fe dans la phase primaire de Cu-Zn, ce qui a réduit dans une certaine mesure la tendance à la précipitation des phases secondaires.Files
1787.pdf
Files
(1.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1255afef356be893fe03bea00bfc929d
|
1.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تقييم السلوك الميكانيكي لسبائك ذاكرة الشكل Cu - Zn - Al مع إضافات البورون والحديد والمعالجة بالحرارة
- Translated title (English)
- Evaluation of the mechanical behaviour of the shape-memory alloy Cu-Zn-Al with additions of Boron and Iron and heat-treated
- Translated title (French)
- Évaluation du comportement mécanique de l'alliage à mémoire de forme Cu-Zn-Al avec additions de Bore et de Fer et traités thermiquement
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2969350398
- DOI
- 10.3989/revmetalm.151
References
- https://openalex.org/W1973552082
- https://openalex.org/W1994332363
- https://openalex.org/W1996347631
- https://openalex.org/W2028392994
- https://openalex.org/W2037850790
- https://openalex.org/W2041800276
- https://openalex.org/W2042593198
- https://openalex.org/W2047811097
- https://openalex.org/W2057713198
- https://openalex.org/W2066678783
- https://openalex.org/W2090433104
- https://openalex.org/W2121180095
- https://openalex.org/W2153215658
- https://openalex.org/W2166191806
- https://openalex.org/W2259509204
- https://openalex.org/W2291391353
- https://openalex.org/W2343680045
- https://openalex.org/W2416709496
- https://openalex.org/W2567806852
- https://openalex.org/W2582289878
- https://openalex.org/W2725700787
- https://openalex.org/W2743512953