Resumen de Flow stress behaviour and microstructural analysis of hot deformed Aluminium matrix composites reinforced with CuZnAlNi shape memory alloy particles

Kenneth K. Alaneme, Michael O. Bodunrin, Lesley H. Chown, Nthabiseng B. Maledi

• español

  Se investigó el comportamiento del flujo de esfuerzo por compresión y las microestructuras de los compuestos de matriz de aleación de Al deformada en caliente (AMC) y reforzados con partículas de la aleación con memoria de forma (SMA) basadas en CuZnAlNi. La aleación base Al-Mg-Si reforzada con 4, 6 y 8% en peso de Cu-18Zn-7Al-0,3Ni, y 8% en peso de partículas de SiC, se obtuvieron mediante agitación doble y se sometieron a pruebas de compresión en caliente a una velocidad de deformación de 1,0 s−1, temperatura de 400 °C, y ~60% de defor­mación global constante, para ello se utilizó un simulador termo-mecánico Gleeble 3500. Las microestructuras iniciales y deformadas de los compuestos se examinaron utilizando microscopía óptica. El uso de partículas Cu-18Zn-7Al-0,3Ni como refuerzo dio como resultado el desarrollo de una estructura de matriz más fina en comparación con el SiC. La tensión de flujo y la dureza de los AMC reforzados con partículas de Cu-18Zn-7Al-0,3Ni fueron generalmente más altos que los de la aleación de Al no reforzada y la aleación de Al reforzada con SiC. También la tensión de flujo y, en gran medida, la dureza creció con el aumento en el porcentaje en peso de partículas de Cu-18Zn-7Al-0,3Ni en el AMC. La mejora observada con el uso de partículas de la aleación Cu-18Zn-7Al-0,3Ni se atribuyó a la combinación del refuerzo mejorado y el refinamiento del tamaño grano de la matriz, fortalecimiento la interface, el esfuerzo residual de compresión, la alta conductividad térmica, y la capacidad de amortiguación ofrecida por la aleación Cu-18Zn-7Al-0,3Ni.

• English

  The compressive flow stress behaviour and microstructures of hot deformed Al alloy matrix com­posites (AMCs) reinforced with CuZnAlNi based shape memory alloy (SMA) particles was investigated. Al-Mg-Si based alloy, reinforced with 4, 6, and 8 wt.% Cu-18Zn-7Al-0.3Ni, and 8 wt.% SiC particles, were produced by double stir casting and subjected to hot compression testing at 1.0 s-1 strain rate, 400 °C temperature, and ~ 60% constant global strain using a Gleeble 3500 thermomechanical simulator. The starting and as-deformed micro­structures of the composites were examined using optical microscopy. The use of Cu-18Zn-7Al-0.3Ni particles as reinforcement resulted in the development of finer matrix structure compared with the use of SiC. The flow stress and hardness of the AMCs reinforced with Cu-18Zn-7Al-0.3Ni particles were generally higher than that of the unreinforced Al alloy and the SiC reinforced Al alloy. Also the flow stress, and to a large extent the hardness, increased with increase in the weight percent of Cu-18Zn-7Al-0.3Ni particles in the AMC. The improvement observed with the use of Cu-18Zn-7Al-0.3Ni alloy particles was ascribed to the combination of enhanced matrix grain refinement strengthening, interfacial strengthening, compressive residual stresses, high thermal conductiv­ity, and damping capacity offered by the Cu-18Zn-7Al-0.3Ni alloy.