Assessment of the mechanical behaviour of thermally aged B and Fe modified CuZnAl shape memory alloys

• Alaneme, Kenneth K. ^[1] ; Okotete, Eloho A. ^[1] ; Oluwafemi, Ayoyemi ^[1] ; Inyang, Usen ^[1]
  1. [1] Federal University of Technology

     Federal University of Technology

     Nigeria

     
• Localización: Revista de metalurgia, ISSN 0034-8570, Vol. 55, Nº. 3, 2019, pág. 151
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación del comportamiento mecánico de la aleación con memoria de forma Cu-Zn-Al con adiciones de Boro y Hierro y tratadas térmicamente
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    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.

  • English

    The mechanical properties of unmodified, and 0.05 wt.% B and Fe modified CuZnAl alloys produced following liquid metallurgy route was investigated. The alloys were subjected to thermal ageing treatments at 200 °C and 450 °C; while mechanical testing and light microscopy were used for assessing the alloy response to the treatment. The results show that Microstructures with different structural features were observed in the unmodified-, and B, Fe modified- Cu–Zn–Al alloys, both in the unaged and aged conditions. The hardness of the unmodified Cu–Zn–Al alloy and the B modified Cu-Zn-Al alloys increased significantly with ageing at 200 °C and 450 °C, while the Fe modified Cu-Zn-Al alloy only exhibited marginal changes in hardness with thermal ageing treatment. Also, the ultimate tensile strength of the unmodified CuZnAl alloy was the most sensitive to ageing treatment performed at 200 °C, as UTS increase as high as 18.5% was compared to the 6.8 and 6.1% increases obtained for the Fe and B modified CuZnAl alloy compositions. The percent elongation of all the CuZnAl alloy compositions improved significantly with ageing treatment with peak values obtained when ageing is performed at 200 °C. It was opined that the generally marginal changes in the mechanical properties of the modified CuZnAl alloy compositions on ageing was due to the stabilizing effect of the B and Fe modifiers on the CuZn primary phase, which curtailed to some extent the tendency for precipitation of secondary phases.