CHARACTERIZATION OF SHAPE MEMORY ALLOYS

Abstract

At the present day, shape memory alloys are used in various areas from medical applications to space studies, from automotive sector to thermal actuators. Five methods are used to determine application areas of shape memory alloys which have characteristics like shape change with temperature change, the quality of high damping under dynamic load and phase transformation under the load. These characterization methods which are investigated detailed in this study are differential scanning calorimetry (DSC) and electrical resistance measurement to determine transformation temperature, heating and cooling under load to determine the material’s behavior against temperature change under load, determination of thermal cycle number and tensile test for determination of mechanical properties.

Keywords

• Shape Memory Alloys,DSC,Thermal Cycle Number,Pseudoelasticity

ŞEKİL BELLEKLİ ALAŞIMLARIN KAREKTERİZASYONU

Abstract

Günümüzde şekil bellekli alaşımlar (ŞBA) tıbbi uygulamalardan uzay çalışmalarına, otomobil sektöründen termal kontrol elemanlarına kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Sıcaklık değişimi ile şekil değiştirmek, dinamik yüklere karşı yüksek sönümleme özelliği, yük altında faz değiştirme gibi farklı özelliklere sahip şekil bellekli alaşımların uygulama alanlarının belirlenmesinde kullanılabilecek beş temel metot vardır. Bu çalışmada detaylı olarak incelenen bu karekterizasyon metodları; dönüşüm sıcaklıklarını belirlemek amacıyla yapılan diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve elektrik direnci ölçümleri, sabit yük altında sıcaklık değişimine karşı malzemenin davranışını belirlemek amacıyla sabit yük altında ısıtıp soğutma, termal çevrim sayısının belirlenmesi ve mekanik özellikleri belirlemek için yapılan çekme deneyleridir.

Keywords

• Şekil Bellekli Alaşımlar,DSC,Termal Çevrim Sayısı,Pseudoelastisite

References

1. [1] Hansen J., 1988, “Shape Memory Alloys”, Material Science (Çev. Görgülü F.,“Hatırlayan Metaller” Bilim Teknik Dergisi)
2. [2] Hodgson D.E., Wu M.H. ve Biermann R.J., “Shape Memory Alloys”, Metals Handbook, Vol.2., 10th Edition
3. [3] Baksan B., 2004, “Bakır Alüminyum Alaşımlarından Hızlı Soğutma Yöntemi ile Şekil Bellekli Malzeme Üretimi”, Doktora Tezi, Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir
4. [4] Brinson L.C., Lammering R., 1993, “Finite Element Analysis of The Behavior of Shape Memory Alloys and Their Applications” , International Journal of Solids and Structures, v 30 (23), pp. 3261-3280.
5. [5] Erhard E., Erhard K., 1993, “Characterization of Shape Memory Alloys by Hardness Indentations”, Praktische Metallographie, v. 30 (10), pp. 507-518.
6. [6] Geçkinli A.E., 1992, “Martenzitik Dönüşümler”, Faz Dönüşümleri (Ders Notu), İ.T.Ü. Kimya- Metalurji Fakültesi, Sf. 54 -59.
7. [7] Liu Yong, “Detwinning process and its anisotropy in shape memory alloys”, Smart Materials, Proceedings of SPIE, Vol. 4234, pp 82-93, 2001
8. [8] Noyan E., 1990, “Shape Memory Alloy Design” , Doctor Of Philosophy Thesis, Middle East Technical University.

9. [9] Saburi T. “Ti-Ni Shape Memory Alloys” Shape Memory Materials, Cambridge University Pres, 1999, Ch.3, pp 49-96
10. [10] Sichina, W.J., “DSC Characterization of Shape Memory Metal Alloys”, Perkin Elmer Instruments
11. [11] Selimbeyoğlu E., 1992, “Design of Shape Memory Alloys Actuators” , Doctor of Philosophy Thesis, Middle East Technical University.
12. [12] Tadaki T., Otsuka K., Shimizu K., 1988 , “Shape Memory Alloys” , Material Science, v 18, pp 25-45.
13. [13] Zeren A., Zeren M., 1991, “Biçim Bellekli Malzemeler”, Uludağ Üniversitesi Balıkesir Mühendislik Fakültesi II. Balıkesir Muhendislik Sempozyumu.
14. [14] Akdoğan, A., Nurveren,K., 2003, “Şekil Hafızalı Alaşımlar” Mühendis Ve Makina, Haziran 2003, Sayı 521
15. [15] Brown, M.E., 2001, “Introduction to Thermal Analysis Teckniques and Apklications”, Second Edition, Kluwer Academic Publisher.