Investigation of microstructure and thermodynamic properties of NiTiCu shape memory alloy aged at different temperatures
Farklı sıcaklıklarda yaşlandırılan NiTiCu Şekil hafızalı alaşımın termodinamik ve mikroyapı özelliklerinin araştırılması
- Tez No: 672142
- Danışmanlar: PROF. DR. CENGİZ TATAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Genel Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 56
Özet
NiTiCu şekil hatırlamalı alaşımlar, mekanik ısıyla işlenebilir alaşımlardan biridir. Bu çalışmada, yüksek bakır içerikli NiTiCu alaşımlardaki mekanik, mikro yapı ve termodinamik gelişmeleri incelemek için ısıl işlem yapılmıştır. Yüzde doksan dokuz saflığa sahip üçlü NiTiCu alaşım metal tozları karıştırıldı. Daha sonra metal tozları, 10 MPa'lık bir basınçla preslendi. Ni30Ti50Cu20 at % alaşımı elde etmek için argon atmosferi altında ark eritme sistemi ile üretildiler. Daha sonra, alaşımın parçaları kesildi ve ısıl işlem süreci, bir saat boyunca 1073, 1123, 1173 ve 1223K sıcaklıklarda uygulandı. Yaşlandırma sürecinden sonra, tuzlu-buzlu su içinde ani soğutma işlemleri gerçekleştirildi. Isıl işlem görmüş alaşımların mikro yapısının, mekanik ve termodinamik özelliklerinin incelenmesi için DSC, SEM-EDS, Metalurjik mikroskop ve Vickers mikro sertliği gibi bazı cihazlar kullanılmıştır. Isıl işlem görmüş numuneler için diferansiyel tarama kalorimetresi (DSC) ölçümleri (10, 15, 20 ve 25K / dak) ısıtma/soğutma hızlarında gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, ileri ve ters faz dönüşüm için aktivasyon enerjisi, entropi, Gibbs serbest enerjisi ve elastik enerji gibi bazı matematiksel hesaplamalar yapıldı. Aktivasyon enerjisini hesaplamak için üç farklı yöntem kullanıldı ve böylece sonuçlar tüm yöntemler için neredeyse aynı bulundu. Seçilen ölçüm aralığı için DSC eğrileri, austenit (B2) fazı ile martensit (B19) fazı arasında tek fazlı bir dönüşüm göstermiştir. Hesaplanan termodinamik parametreler, 1223K yaşlandırma sıcaklığına sahip alaşımın diğerlerine kıyasla maksimum bir değer olduğunu gösterir.Aynı zamanda yaşlandırma sıcaklığının artırılması, alaşımın kristalleşme boyutunda artışa neden olmuştur.
Özet (Çeviri)
NiTiCu shape memory alloys are one of the mechanical heat-treatable alloys. In this study, heat treatment has been performed to investigate the mechanical, microstructure and thermodynamic improvements in high copper-content NiTiCu alloys. Metal powders ternary NiTiCu alloys with ninety-nine percent purity were mixed. Then, the metal powders were pressed to make pellets with a 10 MPa pressure. They were produced by an arc-melting system under the argon atmosphere to obtain Ni30Ti50Cu20 at. % alloy. After that, pieces of alloys were cut and the heat treatment process has been applied at1073, 1123, 1173, and 1223K for a single hour. After the aging process, the quenching operations were performed inside ice-salted water. For investigation of microstructure, mechanical and thermodynamic properties of the heat-treated alloys, some devices were used, including DSC, SEM-EDS, Metallurgical microscope, and Vickers microhardness. The differential scanning calorimetry (DSC) measurements were performed for the heat-treated specimens with heating/cooling speed rate of (10, 15, 20 and 25K/min). Besides some mathematical calculations, such as activation energy, entropy, Gibbs free energy, and elastic energy, were performed for the forward and/or reverse-phase transformation process. Three different methods were used to calculate activation energy, whereby, the results showed nearly the same values for all cases. For the chosen range of measurements, the DSC curves showed a single phase transformation between austenite (B2) phase and martensite (B19) phase. The calculated thermodynamic parameters were affected by the heat treatment such that the alloy with 1223K aging temperature showed a maximum value compared to the other counterparts. Also increasing the temperature of aging caused to increase in the crystallite size of the alloy.
Benzer Tezler
- Farklı oranlarda üretilen NiTiCuW yeni dörtlü şekil hatırlamalı alaşımlarının termodinamik ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of thermodynamic and physical properties of NiTiCuW new quaternary shape memory alloys produced at different rates
ALEV TAZE
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ TATAR
- Ark ergitme yöntemiyle üretilen NiTiCo şekil hatrlamalı alaşımın, faz dönüşüm sıcaklıklarının, manyetik ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
Investigation of Phase Transformation Temperatures, Magnetic and Structure properties of NiTiCo Shape Memory Alloy Produced by Arc melting method
MURAT KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ TATAR
- NiMnSnCo manyetik şekil hatırlamalı alaşımlarının dönüşüm sıcaklıkları ve manyetik özellikleri üzerine ısıl işlem etkisinin incelenmesi
Investigation of heat treatment effect on transformation temperatures and magnetic properties of NiMnSnCo magnetic shape memory alloys
KUMRUYA AYDOĞDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEDİHA KÖK
- Cu-Zn-Al, Cu-Zn-Ni ve Cu-Zn-Sn alaşımlarında mikroyapılar üzerine termal ve mekanik etkilerin incelenmesi
Investigation of mechanical and thermal effects about microstructures in Cu-Zn-Al, Cu-Zn-Ni and Cu-Zn-Sn alloys
HARUN ÇELİK
Doktora
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN AKSOY
- Şekil hatırlamalı Cu-%11.92Al-%3.78Ni alaşımında martensitik dönüşümler üzerinde termal ve mekanik etkiler
Mechanical and thermal effects on martensitic transformations in shape memory Cu-11.92wt%Al-3.78wt%Ni Alloy
UĞUR SARI
Doktora
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. İLHAN AKSOY