CHARACTERIZATION OF SHAPE MEMORY ALLOYS

Year 2009, Issue: 020, 63 - 68, 15.12.2009

Agah Aygahoğlu Remzi Gürler

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] Hansen J., 1988, “Shape Memory Alloys”, Material Science (Çev. Görgülü F.,“Hatırlayan Metaller” Bilim Teknik Dergisi)
• [2] Hodgson D.E., Wu M.H. ve Biermann R.J., “Shape Memory Alloys”, Metals Handbook, Vol.2., 10th Edition
• [3] Baksan B., 2004, “Bakır Alüminyum Alaşımlarından Hızlı Soğutma Yöntemi ile Şekil Bellekli Malzeme Üretimi”, Doktora Tezi, Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir
• [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] Erhard E., Erhard K., 1993, “Characterization of Shape Memory Alloys by Hardness Indentations”, Praktische Metallographie, v. 30 (10), pp. 507-518.
• [6] Geçkinli A.E., 1992, “Martenzitik Dönüşümler”, Faz Dönüşümleri (Ders Notu), İ.T.Ü. Kimya- Metalurji Fakültesi, Sf. 54 -59.
• [7] Liu Yong, “Detwinning process and its anisotropy in shape memory alloys”, Smart Materials, Proceedings of SPIE, Vol. 4234, pp 82-93, 2001
• [8] Noyan E., 1990, “Shape Memory Alloy Design” , Doctor Of Philosophy Thesis, Middle East Technical University.
• [9] Saburi T. “Ti-Ni Shape Memory Alloys” Shape Memory Materials, Cambridge University Pres, 1999, Ch.3, pp 49-96
• [10] Sichina, W.J., “DSC Characterization of Shape Memory Metal Alloys”, Perkin Elmer Instruments
• [11] Selimbeyoğlu E., 1992, “Design of Shape Memory Alloys Actuators” , Doctor of Philosophy Thesis, Middle East Technical University.
• [12] Tadaki T., Otsuka K., Shimizu K., 1988 , “Shape Memory Alloys” , Material Science, v 18, pp 25-45.
• [13] Zeren A., Zeren M., 1991, “Biçim Bellekli Malzemeler”, Uludağ Üniversitesi Balıkesir Mühendislik Fakültesi II. Balıkesir Muhendislik Sempozyumu.
• [14] Akdoğan, A., Nurveren,K., 2003, “Şekil Hafızalı Alaşımlar” Mühendis Ve Makina, Haziran 2003, Sayı 521
• [15] Brown, M.E., 2001, “Introduction to Thermal Analysis Teckniques and Apklications”, Second Edition, Kluwer Academic Publisher.