NiTi Şekil Hafızalı Alaşımlarda Cu İlavesinin Termal ve Mikroyapı Özelliklerine Etkileri

Yıl 2017, Cilt: 29 Sayı: 1, 269 - 275, 01.03.2017

Fethi Dağdelen Soner Buytoz İsmail Akbaş

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