NiTi Şekil Hafızalı Alaşımlarda Cu İlavesinin Termal ve Mikroyapı Özelliklerine Etkileri

Öz

Bu çalışmada Ni-50%Ti, Ni-45%Ti, Ni-55%Ti, Ni-50%Ti-%5Cu ve Ni-45%Ti-10%Cu alaşımları ark-ergitme yöntemi ile üretildi ve bunların şekil hatırlama özellikleri, mikroyapısı ve mikrosertlikleri araştırıldı. Ni-50%Ti alaşımının dönüşüm sıcaklıkları As =-16.08, Af=-5.07, Ms=-31.08, Mf=-40.48 oC, Ni-45%Ti şekil hatırlamalı alaşımda As =22.69, Af=43.76, Ms=45.07, Mf=13.55oC ve Ni-55%Ti alaşımında ise As =66.80, Af=88.80, Ms=56.00, Mf=29.20oC olarak belirlendi. NiTi SMAs Cu eklenmesiyle alaşımın dönüşüm sıcaklıklarını önemli ölçüde değiştirdi ve Cu konsantrasyonunun %10 olması durumunda, Ni45Ti45Cu10 alaşımında şekil hatırlama özelliğinin kaybolduğu görüldü. Buna karşılık Cu yüzdesinin artması alaşımın mikrosertliğini arttırdığı tespit edildi. Eş atomlu NiTi alaşımının faz dönüşümünü gerçekleştirmek için gerekli olan aktivasyon enerjisi değerinin nikelce zengin Ni55Ti45 alaşımına göre düşük olduğu belirlendi. Yani nikel fazlalığı aktivasyon enerjisini arttırdığı fakat titanyumca zengin alaşımla kıyaslandığında yine düşük olduğu görüldü. Ayrıca Cu katkısının, aktivasyon enerjisini önemli ölçüde düşürdüğü belirlendi. Alaşımların oda sıcaklığında kristal yapıları XRD analizleri ile araştırıldı. Alaşımların mikroyapısı optik mikroskop aracılığı ile incelendi ve yapı içinde çok miktarda çökeltiler gözlendi..

Anahtar Kelimeler

• Şekil Hatırlamalı Alaşım, dönüşüm sıcaklığı, mikrosertlik

The Effects on thermal and microstructure properties of Cu addition in NiTi SMAs

Öz

In this study, we fabricated Ni-50%Ti, Ni-45%Ti, Ni-55%Ti, Ni-50%Ti-%5Cu and Ni-45%Ti-10%Cu by arcmelting method. Shape memory properties, microstructure and microhardness properties of these sample were investigated. Transformation temperature of Ni-50%Ti, Ni-45%Ti, Ni-55%Ti, Ni-50%Ti-%5Cu were determinated As =-16.08, Af=-5.07, Ms=-31.08, Mf=-40.48 oC and As =22.69, Af=43.76, Ms=45.07, Mf=13.55oC and As =66.80, Af=88.80, Ms=56.00, Mf=29.20oC, respectively. NiTi SMA addition to Cu(Cu addition to NiTi SMA) was substantially changed of transformation temperature of alloys. it was not exhibited shape memory properties in the Ni45Ti45Cu10 alloy. Also, the rise of Cu percent in NiTi was increased in microhardness of alloys. The activation energy for phase transformation of equal atom NiTi alloy was determined fallen according to Ni55Ti45 alloy. Ni excess increased the activation energy, but it has been seen that activation energy in Ni-rich alloy is lower than Ti-rich alloy. Also, It has been defined that Cu contribution significantly decreased activation energy. XRD analysis of alloys was carried out at room temperature. The micro structures of these alloys were investigated by optical microscope and it was seen that there are many precipitate in the microstructure.

Anahtar Kelimeler

• Shape memory alloy, transformation temperature, microhardness