Phase transformation temperatures, certain
thermodynamic parameters and microstructural features of Ni30Ti50Cu20
shape memory alloy produced by arc-melting process were examined. Owing
to DSC results obtained at 10°C/min heating-cooling rate, it was determined
that austenite start (As)
temperature is 23.5 oC,
austenite finish (Af) temperature is 50.6 oC, martensite
start (Ms) temperature is 26.7 oC and martensite finish
(Mf) temperature is -0.10 oC. It was observed that
according to DSC measurements obtained at different heating rate, while
transformation temperature of the alloy from martensite phase to austenite
phase (As and Af) varied, from austenite phase to
martensite phase (Ms and Mf) did not. Thermal activation
energy of the alloy measured by Kissinger method was found as Ea=63.208
kJ/mol. Moreover, Gibbs free energy was observed to display slight increases
with the heating-cooling rates. Also, from the results of DSC curves, it was
seen that at one-step B2 ↔B19 occurred and crystalline structures of these
phases were determined at room temperature with the help of XRD analysis.
Besides, precipitations of Ti2(Ni, Cu) as well as matrices in the form of TiNi0,8Cu0,2
of element Cu dissolved in interphases of NiTi were encountered. With the
results of SEM-EDX, atomic percentage of precipitations (at.%) of Ti2(Ni,
Cu) formed in the alloy were determined. The microhardness value of the alloy
was measured as 219 HV. It was concluded that this value makes increased Cu
amount to be softer metal than traditional binary NiTi alloys.
shape memory alloy transformation temperature microstructure
Şekil
hatırlamalı NiTiCu alaşımı
ark-ergitme yöntemi ile üretildi ve faz dönüşüm
sıcaklıkları, bazı termodinamik parametreleri ile mikroyapısal
özellikleri araştırıldı. 10°C/dak. ısıtma-soğutma hızı ile alınan DSC
sonuçlarına göre;
austenite
başlangıç sıcaklığı (As) 23.5 oC, austenite bitiş sıcaklığı (Af)
50.6 oC, martensit başlangıç sıcaklığı (Ms) 26.7 oC
ve (Mf) -0.10 oC olarak bulundu. Farklı ısıtma hızlarında
alınan DSC ölçümlerine göre ise alaşımın martensit fazdan austenite faza
geçerken dönüşüm sıcaklıkları (As ve Af) değişirken,
austenite fazdan martensit faza geçerken dönüşüm sıcaklıklarının (Ms
ve Mf) değişmediği görülmüştür. Kissinger metodu ile bulunan
aktivasyon enerjisi Ea=63.208 kJ/mol olarak bulunmuştur. Gibbs
serbest enerjisi ısıtma-soğutma
hızlarıyla küçük değişimler göstermiştir. DSC eğrilerinden
tek-adımlı B2 ↔B19 faz geçişi görülmüş ve bu fazların kristal yapıları XRD
analizi ile belirlenmiştir. Bununla birlikte Ti2(Ni, Cu)
çökeltilerinin yanı sıra NiTi alaşımının interfazlarında çözünen Cu elementlerinin TiNi0,8Cu0,2 formundaki matrislerine
rastlanmıştır. SEM-EDX sonuçları ile alaşımdaki Ti2(Ni,
Cu) çökeltilerinin atomik
yüzdeleri belirlenmiştir. Alaşımın mikrosertliği 219
HV olarak bulunmuştur. Bu değer, artan Cu miktarının geleneksel ikili NiTi alaşımlarını daha yumuşak material haline getirdiğini
göstermiştir.
shape memory alloy transformation temperature microstructure
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 24 Aralık 2019 |
Gönderilme Tarihi | 25 Mart 2019 |
Kabul Tarihi | 8 Temmuz 2019 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2019 Cilt: 8 Sayı: 4 |