NiTi ŞBA Tozlarında B2-R-B19' Fazlarına Sıcaklık ve Deformasyonun Etkilerinin İncelenmesi

Sinan Aksöz; Gülizar Altınışık; Ekrem Emre Elverişli; Bülent Bostan

doi:10.29109/gujsc.387674

NiTi ŞBA Tozlarında B2-R-B19' Fazlarına Sıcaklık ve Deformasyonun Etkilerinin İncelenmesi

Öz

Çalışmada, önalaşımlı NiTi şekil bellekli alaşım (ŞBA) tozlarına oda sıcaklığında (25°C), 100°C’de ve 200°C’de, farklı deformasyon oranlarına (800MPa, 1300MPa, 1600MPa, 1800MPa, 2000MPa, 2500MPa) deformasyon uygulanmıştır. Çalışmada uygulanan deformasyonun etkilerini tespit edebilmek için ise; DSC, XRD analizleri yapılmış ve optik mikroskop görüntüleri incelenmiştir.

Oda sıcaklığında yapılan deformasyon neticesinde yapıda B₂ ↔ R ve R ↔ B19' çift fazlı dönüşümü görülürken, 100°C’de ve 200°C’de yapılan deformasyonlar sonrası yapıda yalnızca B₂↔ R dönüşümü görülmüştür. Numunelerin XRD analizleri incelendiğinde ise, ham tozlarda görülen B₂ (östenit) fazları deformasyon oranına bağlı olarak pik şiddetleri düşmeye başlamış, en düşük B₂ piki en yüksek deformasyon oranında tespit edilmiştir. XRD pik şiddetindeki düşüşün nedeni ise artan deformasyon oranına bağlı olarak, östenit pikinin şiddetinin azalmasına ve martenzit pik şiddetlerinin ise oluşmaya başlaması olarak söylenebilir.

Anahtar Kelimeler

NiTi ŞBA,Sıcak Deformasyon,Soğuk Deformasyon

Kaynakça

Referans10 Elahinia M.H., Hashemi M., Tabesh M., Bhaduri S.B., Manufacturing and processing of NiTi Implants. Prog. Mater Sci., 57 (2012) 911–946.
Referans11 Thier M., Hühner M., Kobus E., Drescher D., Bourauel C., Microstructure of As-cast NiTi alloy”, Materials Characterization. 27 : 3 (1991) 133-140.
Referans12 Ota, A., Yazaki, Y., Yokoyama, K., Sakai, J., Hydrogen Absorption and Thermal Desorption Behavior of Ni-Ti Super elastic Alloy Immersed in Neutral NaCl and NaF Solutions under Applied Potential. Materials Transactions, 50 : 7 (2009) 1843 - 1849,
Referans13 Yokoyama, K., Takashima K., Sakai, J., Susceptibility to Hydrogen Absorption and Hydrogen Thermal Desorption of Titanium Alloys Immersed in Neutral Fluoride Solution under Applied Potential. Materials Transactions, 49:7 (2008) 1661 – 1666.
Referans14 Cheng-lin C., Jonathan-Cy C., Paul-K C., Effects of heat treatment on characteristics of porous Ni-rich NiTi SMA prepared by SHS technique. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 16 (2006) 49-53.
Referans15 Chen G., Cao P., Wen G., Edmonds N., Li Y., Using an agar-based binder to produce porous NiTi alloys by metal injection moulding. Intermetallics, 37:92-99, (2013).
Referans16 Bram, M., Ahamad-Khanlou, A., Heckman, A., Fuchs, B., Buchkremer, H.P., Stover,D., Powder metallurgical fabrication process for NiTi shape memory alloys parts. Mater Sci Eng A, Vol 337: 254–263, (2002).
Referans17 Zhang L., Zhang Y.Q., Jiang Y.H., Zhou R., Superelastic behaviors of biomedical porous NiTi alloy with high porosity and large pore size prepared by spark plasma sintering. Journal of Alloys and Compounds, 644: 513–522, (2015).

Referans18 Aksöz S., Bostan B., Characteric Properties of NiTi Shape memory Alloy Powders with Powder Injection Molding. International Multidisciplinary Microscopy Congress. Springer Proceedings in Physics Switzerland. Springer International Publishing Switzerland, 18 (2014) 129-142.
Referans19 Ghadimi M., Shokuhfar A., Rostami H.R., Ghaffari M., Effects of milling and annealing on formation and structural characterization of nanocrystalline intermetallic compounds from Ni-Ti elemental powders. Mater. Lett., 80 (2012) 181 – 183.
Referans1 Otsuka K, Ren X. Physical metallurgy of Ti-Ni-based shape memory alloys. Prog Mater Sci., (2005) 50:511–678.
Referans20 Panek J., Bierska-Piech B., Niedbała J., Mechanical synthesis and heat treatment of Ni75Ti25 alloy. Sol. State Phenom., 203 – 204 (2013) 390 – 393.
Referans21 Alijani, F., Amini, R., Ghaffari, M., Alizadeh, M., Okyay, A.K., Effect of milling time on the structure, micro-hardness, and thermal behavior of amorphous/nanocrystalline TiNiCu shape memory alloys developed by mechanical alloying. Materials and Design, 55 (2014) 373–380.
Referans22 F2004–05 “Standard Test Method for Transformation Temperature of Nickel-Titanium Alloys by Thermal Analysis” (2010).
Referans23 Kan Q., Yu C., Kang G., Li J., Yan W., Experimental observations on rate-dependent cyclic deformation of super-elastic NiTi shape memory alloy. Mechanics of Materials, 97 (2016) 48–58.
Referans24 F2005–05, “Standard Terminology for Nickel-Titanium Shape Memory Alloys” (2010).
Referans25 Kim J.I., Liu Y.N., Miyazaki S., Ageing-induced two-stage R-phase transformation in Ti–50.9at%Ni. Acta Mater., 52 (2004) 487–499.
Referans26 Fan Q.C., Zhang Y.H., Wang Y.Y., Sun M.Y., Meng Y.T., Huang S.K., Wen Y.H., Influences of transformation behavior and precipitates on the deformation behavior of Ni-rich NiTi alloys. Materials Science & Engineering A, 700:269–280 (2017).
Referans27 Michutta J., Somsen C.H., Yawny A., Dlouhy A., Eggeler G., Elementary martensitic transformation processes in Ni-rich NiTi single crystals with Ni4Ti3 precipitates. Acta Mater., 54 (2006) 3525–3542.
Referans28 Xue D.Q., Zhou Y.M., Ren X.B., “The effect of aging on the B2-R transformation behaviors in Ti-51at%Ni alloy”, Intermetallics, 19 (2011) 1752–1758.
Referans29 Aksöz S., “Microstructural and Mechanical Investigation of NiTi Intermetallics Produced by Hot Deformation Technique”, Arab J Sci Eng, 42 : 6 (2017) 2573–2581.
Referans2 Oliveira J.P., Miranda R.M., Braz Fernandes F.M., Welding and Joining of NiTi Shape Memory Alloys: A Review, Progress in Materials Science 88 (2017) 412–466.
Referans30 Aksöz S., Demir Ü., Ada H., Gökmeşe H., Bostan B., “NiTi Şekil Bellekli Alaşım Tozlarına Mekanik Alaşımlama Yöntemi Kullanılarak Ni ve Ti Tozlarının İlavesinin Mikroyapısal İncelenmesi”, GU J Sci, Part C, 5 : 1 (2017) 99-106.
Referans3 Yu C., Kang G., Kan Q., A micromechanical constitutive model for anisotropic cyclic deformation of super-elastic NiTi shape memory alloy single crystals. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 82 (2015) 97–136.
Referans4 Stephenson D.J., Mckeown P.A., Development in powder Co-injection moulding. CIRP Ann. Manuf. Technol., 49 (2000) 191–194.
Referans5 Lou J., He H., Li Y., Zhu C., Chen Z., Liu C., Effects of high O contents on the microstructure, phase-transformation behaviour, and shape-recovery properties of porous NiTi-based shape-memory alloys. Materials and Design, 106 (2016) 37–44.
Referans6 Sun B., Fu M.W., Lin J., Ning Y.Q., Effect of low-temperature aging treatment on thermally- and stress-induced phase transformations of nanocrystalline and coarse-grained NiTi wires. Materials & Design, 131 (2017) 49–59.
Referans7 Brailovski V., Prokoshkin S., Terriault P., Trochu F., “Shape Memory Alloys: Fundamentals, Modeling and Applications”, École de technologie supérieure, 2003.
Referans8 Otsuka K., Wayman C.M., “Shape Memory Materials”, Cambridge University Press, 1999.
Referans9 Otsuka K., Ren X., Physical metallurgy of Ti–Ni-based shape memory alloys. Prog. Mater. Sci., 50 (2005) 511–678.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Sinan Aksöz ^*
PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ
0000-0003-4324-5043
Türkiye

Gülizar Altınışık Bu kişi benim
Türkiye

Ekrem Emre Elverişli
Türkiye

Bülent Bostan
0000-0002-6114-875X
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

30 Eylül 2018

Gönderilme Tarihi

31 Ocak 2018

Kabul Tarihi

8 Haziran 2018

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2018 Cilt: 6 Sayı: 3

DOI

https://doi.org/10.29109/gujsc.387674

IZ

https://izlik.org/JA49JH57UF

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Aksöz, S., Altınışık, G., Elverişli, E. E., & Bostan, B. (2018). NiTi ŞBA Tozlarında B2-R-B19’ Fazlarına Sıcaklık ve Deformasyonun Etkilerinin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 6(3), 570-580. https://doi.org/10.29109/gujsc.387674

Cited By

On the microstructure and tensile behaviour of nanostructured NiTi alloy produced by electroplastic rolling

Letters on Materials

https://doi.org/10.22226/2410-3535-2022-2-83-88

NiTi Esaslı Saclara Uygulanan Farklı Çözündürme ve Yaşlandırma Isıl İşlemlerinin Metalografik ve Mekanik Özelliklere Etkileri

Politeknik Dergisi

https://doi.org/10.2339/politeknik.979707

Role of boron in enhancing microstructure, mechanical properties, and corrosion performance of NiTi shape memory alloys

Canadian Metallurgical Quarterly

https://doi.org/10.1080/00084433.2025.2565531