Deformation and static recrystallization induced by residual thermal stresses in cast metal matrix composites

Değişik döküm magnezyum matrix SiC parçacık takviyeli kompozit malzemelerin statik yeniden kristalleşme davranımı optik, taramalı, geçirmeli ve yüksek sıcaklık yüzey mikroskopları ve X- ışınlarıyla incelenmiştir. İyi bir arayüzey bağının oluşmasıyla katılaşma sırasında SiC parçacıklar önemli miktarda deformasyona neden olarak yapıdaki dislokasyon yoğunluğunu ve kalıcı gerilmeleri artırmaktadır. Bu kalıcı gerilmeler ve yoğun dislokasyon miktarı, yapı içerisinde depolanmış enerjiyi artırmakta ve uygun bir ısıl işlemle yeniden kristalleşmeye neden olmaktadır. Yeniden kristalleşme sırasında SiC parçacacıkların yeni tanelerin çekirdeklenmesini hızlandırdığı konusunda bazı bulgular vardır. Taramalı elektron mikroskop çalışmaları, tane boyutunun parçacıklar ve parçacıkların yoğun bulunduğu bölgelerde daha küçük olduğunu ortaya koymuştur. Bu bakımdan parçacıkların statik yeniden kristalleşmeye ve küçük taneli bir yapının oluşmasına neden olduğu düşünülmektedir. Bunun bir sonucu olarak kompozitin tane boyutunda ana malzemeye göre %75'lere varan küçülme görülmektedir.

Döküm metal esaslı kompozitlerde termal kalıcı gerilmelerin neden olduğu deformasyon ve statik yeniden kristalleşme

The static recrystallization behaviour of various cast magnesium matrix SiC particle reinforced composites has been investigated using Light Microscopy (LM), Scanning and Transmission Electron Microscopy SEM and TEM and Photo Emission Electron Microscopy (PEEM) and X-rays. When the interface bonding is good, the SiC particles induce a substantial deformation and increase the dislocation density and residual stresses in the as-cast matrix. All of these increase the stored energy of the metal matrix and in turn give rise to static recrystallization during an appropriate heat treatment for recrystallization. There is some evidence that the nucleation of the new grains were stimulated by the SiC particles. TEM study confirmed that the grain size is much finer around the SiC particles and in the particle-dense regions. The particles promote static recrystallization and also control the final grain size of the composites. As a result, the grain size in the composites as compared with unreinforced matrices is reduced by up to 75%.

___