Araştırma Makalesi

Tekstüre NiTi levhalarda süperelastik anizotropi ve mezo ölçekli arayüzey bölgeleri

Cilt: 36 Sayı: 4 2 Eylül 2021
PDF İndir
EN TR

Tekstüre NiTi levhalarda süperelastik anizotropi ve mezo ölçekli arayüzey bölgeleri

Öz

NiTi şekil hafızalı alaşımların tipik üretim yöntemleri arasında, malzemede kristalografik tekstüre ve süperelastik anizotropik davranışa yol açan çekme ve haddeleme işlemleri bulunmaktadır. Bu nedenle, yöne bağlı malzeme özelliklerinin ve altta yatan mekanizmaların derinlemesine araştırılarak anlaşılması; farklı mekanik özellikler gerektiren uygulamalar için uygun malzeme tekstürü oluşturabilmek adına üretim prosesisin dizayn edilmesine yardımcı olacaktır. Süperelastik NiTi alaşımların, çekme yüklenmesi altında lokalize deformasyon sergilediği bilinmektedir. Gerilim kaynaklı indüklenmiş martenzitik faz dönüşümü (SIMT) esnasında, makroskobik deformasyon sadece, tamamıyla martenzitik ve tamamıyla östenitik bölgeler arasında oluşan mezoscale arayüzey bölgelerinde gerçekleşmektedir. Bu yüzden, lokalize deformasyonda bu geçiş bölgelerinin detaylı karakterizasyonu teknik açıdan kritik bir öneme sahiptir. Bu çalışma kapsamında, kristalografik tekstürün ve numune geometrisinin polikristalin NiTi süperelastik sac levhaların mekanik davranışı ve lokal deformasyon karakteristiği üzerine etkisi sistematik bir şekilde analiz edilmiştir. Dijital görüntü korelasyonu (DIC) tekniği ile lokal yüzey gerinim alanları deformasyon sırasında ölçülerek, arayüzey geçiş bölgeleri detaylıca karakterize edilmiştir. Malzemenin mekanik davranışının belirgin şekilde yöne bağlı olduğu ve numune genişliği/kalınlığı oranının düşmesiyle oryantasyon/tekstür etkisinin azaldığı saptanmıştır. Ayrıca, farklı numune geometrileri ve oryantasyonlarında, lokalize deformasyonda oluşan martenzit/östenit arayüzeyinin numune yüklenme eksenine göre farklı açılarda oluştuğu ve faz dönüşümü süresince sürekli değiştiği gözlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, faz dönüşüm özellikleri, kristalografik tekstür, süperelastik anizotropi ve numune geometrisi arasındaki, NiTi malzemenin mühendislik uygulamaları açısından büyük öneme sahip etkileşime dair yeni anlayışlar kazandırmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Referans1 Otsuka K., Wayman C.M., Shape memory materials, Cambridge University Press, Cambridge, 1998.
  2. Referans2 Liu Y., Detwinning process and its anisotropy in shape memory alloys, Smart Materials, 4234, 82-93, 2001.
  3. Referans3 Otsuka K., Ren X., Physical metallurgy of Ti-Ni-based shape memory alloys, Progress in Materials Science, 50, 511-678, 2005.
  4. Referans4 Miyazaki S., Fu Y.Q., Huang W.M., Thin Film Shape Memory Alloys: Fundamentals and Device Applications, Cambridge University Press, Cambridge, 2009.
  5. Referans5 Grassi E.N.D., Chagnon G., Oliveira H.M.R., Favier D., Anisotropy and Clausius-Clapeyron relation for forward and reverse stress-induced martensitic transformations in polycrystalline NiTi thin walled tubes, Mechanics of Materials, 2020.
  6. Referans6 Reedlunn B., Churchill C.B., Nelson E.E., Daly S.H., Shaw J.A., Tension, compression and bending of superelastic shape memory alloy tubes, J. Mech. Phys. Solids, 63, 506-537, 2014.
  7. Referans7 Bhardwaj A., Gupta A.K., Padisala S.K., Poluri K., Characterization of mechanical and microstructural properties of constrained groove pressed nitinol shape memory alloy for biomedical applications, Materials Science & Engineering C, 102, 730-742, 2019. Referans8 Li H.F., Nie F.L., Zheng Y.F., Cheng Y., Wei S.C., Valiev R.Z., Nanocrystalline Ti49.2Ni50.8 shape memory alloy as orthopaedic implant material with better performance, Journal of Materials Science & Technology, 35, 2156-2162, 2019.
  8. Referans9 Kadir M.R.A., Dewi D.E.O., Jamaludin M.N., Nafea M., Ali M.S.M., A multi-segmented shape memory alloy-based actuator system forendoscopic applications, Sensors and Actuators A: Physical, 296, 92-100, 2019.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

2 Eylül 2021

Gönderilme Tarihi

18 Haziran 2020

Kabul Tarihi

8 Nisan 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 36 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA
Elibol, Ç. (2021). Tekstüre NiTi levhalarda süperelastik anizotropi ve mezo ölçekli arayüzey bölgeleri. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(4), 2121-2134. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.754732
AMA
1.Elibol Ç. Tekstüre NiTi levhalarda süperelastik anizotropi ve mezo ölçekli arayüzey bölgeleri. GUMMFD. 2021;36(4):2121-2134. doi:10.17341/gazimmfd.754732
Chicago
Elibol, Çağatay. 2021. “Tekstüre NiTi levhalarda süperelastik anizotropi ve mezo ölçekli arayüzey bölgeleri”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36 (4): 2121-34. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.754732.
EndNote
Elibol Ç (01 Eylül 2021) Tekstüre NiTi levhalarda süperelastik anizotropi ve mezo ölçekli arayüzey bölgeleri. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36 4 2121–2134.
IEEE
[1]Ç. Elibol, “Tekstüre NiTi levhalarda süperelastik anizotropi ve mezo ölçekli arayüzey bölgeleri”, GUMMFD, c. 36, sy 4, ss. 2121–2134, Eyl. 2021, doi: 10.17341/gazimmfd.754732.
ISNAD
Elibol, Çağatay. “Tekstüre NiTi levhalarda süperelastik anizotropi ve mezo ölçekli arayüzey bölgeleri”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36/4 (01 Eylül 2021): 2121-2134. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.754732.
JAMA
1.Elibol Ç. Tekstüre NiTi levhalarda süperelastik anizotropi ve mezo ölçekli arayüzey bölgeleri. GUMMFD. 2021;36:2121–2134.
MLA
Elibol, Çağatay. “Tekstüre NiTi levhalarda süperelastik anizotropi ve mezo ölçekli arayüzey bölgeleri”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 36, sy 4, Eylül 2021, ss. 2121-34, doi:10.17341/gazimmfd.754732.
Vancouver
1.Çağatay Elibol. Tekstüre NiTi levhalarda süperelastik anizotropi ve mezo ölçekli arayüzey bölgeleri. GUMMFD. 01 Eylül 2021;36(4):2121-34. doi:10.17341/gazimmfd.754732