Toz Metalurjisi ile Üretilen Şekil Hafızalı NiTi Alaşımlarında Nb Parçacık İlavesinin Mikroyapı ve Sertlik Üzerine Etkisi

Yıl 2020, Cilt: 9 Sayı: 4, 1816 - 1824, 25.12.2020

Hakan Gökmeşe , Hakan Karadağ Naci Tanış

https://doi.org/10.17798/bitlisfen.776552

Öz

Bu çalışmada, toz metalürjisi yöntemi kullanılarak NiTi esaslı şekil bellekli alaşımı üzerinde Nb alaşım elementinin etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla NiTi tozlarına ağırlıkça %1, 2 ve 4 takviye oranında Nb tozları ilave edilerek, toz karışımları hazırlanmıştır. Hazırlanan NiTi-Nb toz karışımları, gezegen (planetary) tipi öğütme cihazında 1 saat süreyle karıştırılmıştır. Toz karıştırma işlemini takiben NiTi ve NiTi-Nb toz karışımları çift etkili presleme cihazı kullanılarak, 1000MPa’ da presleme işlemine tabii tutulmuştur. Presleme işlemi sonrası deney numuneleri argon atmosferi altında, 1180°C sıcaklıkta 1 saat sinterlenmiştir. Toz malzeme ve sinterlenen deney numunelerinin mikro yapı ve faz dönüşümlerinin tespit edilmesi amacıyla, X-ışını kırınım yöntemi (XRD), element dağılım spektrometresi (EDS) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) çalışmalarda kullanılmıştır. NiTi ve NiTi-Nb deney numunelerinin sertliği, Vickers (HV0.5) mikro sertlik ölçüm yöntemi kullanılarak tespit edilmiştir. Nb takviye oranın artışıyla NiTi alaşımı yoğunluk ve sertlik değerinde artış meydana geldiği belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

NiTi, Nb, Toz metalurjisi, Mikro yapı, Sertlik

Kaynakça

• 1. Improvements of dry sliding wear behaviour and mechanical properties in 2014 Al alloy by age-hardening. Sci Res Essays. 2013; 8 (45): 2227-2234. doi:10.5897/SRE2012.0767
• 2. Gokmese H, Ozdemir M, Bostan B. The Characterization and Production by Gas Atomization Method of Pre-alloyed AA 2014 Powder Metal Aluminum. Int J Sci Technol Res www.iiste.org ISSN. 2015;1(1):2422-8702.
• 3. Arda NT, Hakan G, Bülent B. Effect of Cu a ddition on m icrostructure and m echanical properties of NiTi based shape memory alloy. 2018;02(01):20-26.
• 4. ÇAKMAK Ö, KAYA M. Akıllı Malzeme Şekil Hafızalı Alaşımların Termodinamiği. Nevşehir Bilim ve Teknol Dergisi. 2017;6(2):541-555. doi:10.17100/nevbiltek.311306
• 5. Toptaş E, Akkuş N. Teknolojik araştırmalar: MTED 2007 (4) 15-22. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi. 2007;4(4):15-22.
• 6. Canbay CA, Özkul İ. Yaşlandırma Süresinin TiNi Şekil Hafızalı Alaşımında Termodinamik Parametreler ve Yapısal Özellikler Üzerine Etkisinin İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilim Derg. 2018;30(2):313-318.
• 7. Li DS, Zhang YP, Eggeler G, Zhang XP. High porosity and high-strength porous NiTi shape memory alloys with controllable pore characteristics. J Alloys Compd. 2009;470(1-2):5-9. doi:10.1016/j.jallcom.2008.02.059
• 8. Kaya M, Orhan N, Somunkiran İ. Effect of porosity on compressive strength of porous NiTi alloy fabricated by powder metallurgy. J Fac Eng ArchGazi Univ Cilt. 2008;23(4):931-936.
• 9. Luo J, Bobanga JO, Lewandowski JJ. Microstructural heterogeneity and texture of as-received, vacuum arc-cast, extruded, and re-extruded NiTi shape memory alloy. J Alloys Compd. 2017;712:494-509. doi:10.1016/j.jallcom.2017.04.152
• 10. Shihab SA, Salman KD, Saud LJ. Studying Wear Behavior of Ni-Ti- Ag Shape Memory Alloy Synthesized by P / T. 2020;38(06):846-853.
• 11. Ternik P, Rudolf R. Numerical analysis of continuous casting of niti shape memory alloy. Int J Simul Model. 2016;15(3):522-531. doi:10.2507/IJSIMM15(3)11.360
• 12. Zhu SL, Yang XJ, Hu F, Deng SH, Cui ZD. Processing of porous TiNi shape memory alloy from elemental powders by Ar-sintering. Mater Lett. 2004;58(19):2369-2373. doi:10.1016/j.matlet.2004.02.017
• 13. Li BY, Rong LJ, Li YY. Anisotropy of dimensional change and its corresponding improvement by addition of TiH2 during elemental powder sintering of porous NiTi alloy. Mater Sci Eng A. 1998;255(1-2):70-74. doi:10.1016/s0921-5093(98)00780-1
• 14. Sharma N, Jangra KK, Raj T. Fabrication of NiTi alloy: A review. Proc Inst Mech Eng Part L J Mater Des Appl. 2018;232(3):250-269. doi:10.1177/1464420715622494
• 15. Fan QC, Zhang Y, Zhang YH, et al. Influence of Ni/Ti ratio and Nb addition on martensite transformation behavior of NiTiNb alloys. J Alloys Compd. 2019;790(April):1167-1176. doi:10.1016/j.jallcom.2019.02.330
• 16. Wang L, Xie L, Zhang LC, et al. Microstructure evolution and superelasticity of layer-like NiTiNb porous metal prepared by eutectic reaction. Acta Mater. 2018;143(November):214-226. doi:10.1016/j.actamat.2017.10.021
• 17. Yin H, Ma G, Fan Q, Wang Y, Huang S, Yi Y. Thermal-induced phase transformation behavior of NiTiNb hypoeutectic, eutectic, and hypereutectic alloys. Metals (Basel). 2019;9(2). doi:10.3390/met9020214
• 18. Cronemberger MER, Menezes VHF, Silva R da, et al. Effect of Nb Content in the Microstructural and Thermal Characteristics of NiTiNb Shape Memory Alloys. Mater Res. 2019;22(suppl 1):1-7. doi:10.1590/1980-5373-mr-2019-0039
• 19. Liu S, Han S, Wang L, Liu J, Tang H. Effects of Nb on the Microstructure and Compressive Properties of an As-Cast Ni44Ti44Nb12 Eutectic Alloy. Materials (Basel). 2019;12(24):1-9. doi:10.3390/ma1224118