CuAlNi bazlı şekil hafızalı alaşımların karakterizasyonu ve manyetik etkilerinin incelenmesi
Characterization of CuAlNi based shape memory alloys and investigation of their magnetic effects
- Tez No: 822860
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İSKENDER ÖZKUL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Physics and Physics Engineering, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Şekil hafızalı alaşımlar, akıllı malzemelerin grubunun en önemli sınıfı olup en yaygın kullanılan türlerinden birisidir. Şekil hafıza etkisi ve süperelastisite özellikleri, şekil hafızalı alaşımların en ilgi çekici iki özelliğidir. Bu özellikler sayesinde de geleneksel alaşım sistemlerinden ayrılırlar. Şekil hafızalı alaşımlarda, malzemede geri şekil kazanımı sağlanmaktadır. Bunun ana sebebi malzemenin içinde gerçekleşen katı faz dönüşümleridir. Günümüzde havacılık, otomotiv ve medikal gibi endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada Cu-Al-Ni referans numunesi üzerine Ti, V, Nb, Hf ve Ga metalik elementler kullanılarak beş farklı alaşım oluşturulmuştur. Üretmiş olduğumuz numunelere farklı termodinamik, yapısal ve manyetik analizler yapılarak malzemelerin karakterizasyonu yapılmıştır. Yapılan çalışmada CuAlNi şekil hafızalı alaşımlarına dördüncü ilave elementler eklenerek malzemeler incelendiğinde Ti ve V'nin tane inceltici etkisinin diğer alaşım elementlerine göre daha etkili olduğu, Hf elementinin ise daha az etkili olduğu gözlemlenmiştir. Üretilen tüm dördüncü alaşımların martensitik dönüşüm sıcaklıkları yüksek olduğundan her bir alaşım yüksek sıcaklık şekil hafızalı alaşım olarak nitelendirilmiştir. Tane boyutu ve dönüşüm sıcaklıkları bağlantılı olduğunda, tane boyutu küçüldükçe dönüşüm sıcaklığının artmış olduğu anlaşılmaktadır ve bu V ilaveli alaşım numunesi tarafından desteklenir. Ayrıca Ti ve V elementlerinin oluşturduğunu numunelerde ise dönüşüm sıcaklıklarını artırdığı gözlemlenmiştir. V katkılı alaşım, diğer alaşım örnekleri arasında en güçlü martensitik dönüşüm özelliği göstermiştir, ancak CuAlNi-bazlı alaşımın Ga elementi ile katkılanması bu değerleri ters yönde azaltmıştır. Aynı zamanda malzemelerin ölçülen mikrosertlik değerlerinin tane inceltme ile yükseldiği görülmüştür. Ga ve Hf elementlerinin atom çapları göz önüne alındığında histerezis değerinin diğer alaşım elementlerine göre artmış olduğu kaydedilmiştir. Örneklerin oda sıcaklığında paramanyetik davranış gösterdiği bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Shape memory alloys are one of the most important classes within the group of smart materials and one of the most widely used types. Shape memory effect and superelasticity are the two most fascinating properties of shape memory alloys, distinguishing them from traditional alloy systems. In shape memory alloys, the material undergoes shape recovery, primarily due to solid phase transformations occurring within the material. They are widely used in industrial fields such as aerospace, automotive, and medical applications. In this study, five different alloys were created by incorporating metallic elements Ga, Hf, Nb, V, and Ti onto the Cu-Al-Ni reference sample. The materials were characterized through various thermodynamic, structural, and magnetic analyses. The study revealed that V and Ti have a more effective grain refining effect compared to other alloying elements, while Hf showed less influence. Due to the high martensitic transformation temperatures observed in all quaternary alloys produced, each alloy was classified as a high-temperature shape memory alloy. It is understood that there is a correlation between grain size and transformation temperatures, where decreasing grain size leads to an increase in transformation temperature, which is supported by the V-doped alloy sample. Moreover, it was observed that V and Ti elements increased the transformation temperatures in the respective samples. The V-doped alloy exhibited the strongest martensitic transformation among other alloy examples, whereas the addition of Ga to the CuAlNi-based alloy reduced these values in the opposite direction. Additionally, it was observed that the measured microhardness values of the materials increased with grain refinement. Considering the atomic radii of Ga and Hf elements, it was noted that the hysteresis value increased compared to other alloying elements. The samples exhibited paramagnetic behavior at room temperature.
Benzer Tezler
- The investigation of pressure effect on ageing phenomena of CuAlNi shape memory alloy
CuAlNi şekil hafızalı alaşımının yaşlanma olayı üzerine basınç etkisinin incelenmesi
HAWBIR SWARA AHMED MANGURI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞAHİDE NEVİN BALO
- Bakır bazlı sıralı alaşımlamada martensitik dönüşüm ve manyetokalorik özelliklerinin incelenmesi
Characterization of copper based shape memory alloys and investigation of magnetic effects
MERT HÜSEYİN ŞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSKENDER ÖZKUL
- Şekil hatırlamalı CuAlNi alaşımları üzerinde ısıl işlem etkilerinin incelenmesi
Investigation of the heat treatment effects on the CuAlNi shape memory alloys
TÜRKAN GÖKHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE AYDOĞDU
- Şekil hatırlamalı Cu-Al-Ni ve Cu-Al-Be alaşımlarında termal yaşlandırma etkileri
The effects of thermal aging in Cu-Al-Ni and Cu-Al-Be shape memory alloys
NESLİHAN SEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat ÜniversitesiFizik Bölümü
YRD. DOÇ. DR. Ş. NEVİN BALO
- Şekil hatırlamalı CuAlNi alaşımlarındaki martensitik dönüşümler üzerinde termal yaşlandırma etkileri
Thermal Aging efects on martensitic transformation in shape memory CuAlNi alloys
AYŞE AYDOĞDU
Doktora
Türkçe
1995
Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. OSMAN ADIGÜZEL