NiTi alaşımında şekil hafıza etkisinin iyileştirilmesi

Abstract

Şekil hafıza etkisinin (ŞHE) ve sözde elastikliğin (SE) veya diğer bir deyişle psödo elastikliğin doğrudan ilişkili olduğu termoelastik martenzitik dönüşümlere ve dönüşüm karakteristiklerine, sıcaklık, yük, ön gerilme, üçüncü element katkısı gibi ısıl-mekanik değişkenlerin etki ettiği bilinmektedir. Bununla birlikte, NiTi şekil hafızalı alaşımlarda (ŞHA) görülen termoelastik martenzitik dönüşümün davranışı, morfolojisi ve geçiş sıcaklıkları, uygulanan ısıl-mekanik işlemlerden oldukça etkilenebilmektedir.Çalışmalarda kullanılan eş atomlu NiTi ŞHA'a farklı ısıl-mekanik işlemler uygulanarak alaşımın dönüşüm sıcaklıklarında meydana gelen değişimler incelenmiştir. NiTi ŞHA'ın dönüşüm karakteristiklerine farklı değerlerde ısıtma/soğutma işlemlerinin etkileri araştırmak amacı ile deneysel çalışmalar yapılmıştır. Tek yönlü şekil hafıza etkisine sahip NiTi alaşımında yeni bir ısıl-mekanik eğitim metodu kullanılarak iki yönlü şekil hafıza etkisi kazandırılmıştır. İki yönlü şekil hafıza etkisinin optimum olduğu zaman-sıcaklık-çevrim ilişkisi için deneyler yapılmış ve sonuçlar sistematik olarak sunulmuştur.Uygulanan ısıl-mekanik işlemler sonucu NiTi ŞHA'ında görülen dönüşümlere özgü sıcaklıkların değiştiği, yapılan diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) testleri ile anlaşılmıştır. Isıtma/soğutma hızlarındaki değişim ile dönüşüm sıcaklıkları, dönüşümler esnasında emilen ve salınan ısı miktarları, elastik ve tersinmez enerji miktarları gibi dönüşümlere özgü karakteristiklerin önemli ölçüde değiştiği görülmüştür. İki yönlü şekil hafıza etkisinin büyüklüğünün uygulanan sıcaklık, ön deformasyon, bekleme süresi ve işlem sayısı ile değiştiği saptanmıştır.Ayrıca doktora çalışmasının yanısıra yürütülen diğer araştırma projeleri kapsamında NiTi ŞHA üretimi gerçekleştirilmiş, üretilen NiTi alaşımdan hazırlanan numunelere benzer deneysel çalışmalar uygulanmıştır.