@article { author = {Hosseini Noorabadi, Sepideh Sadat and Nili-Ahmadabadi, Mahmoud}, title = {The effect of interface thickness on shape memory and superelastic behavior of NiTi bi-layer composite}, journal = {Metallurgical Engineering}, volume = {19}, number = {4}, pages = {249-259}, year = {2016}, publisher = {Iranian Metallurgical Engineers}, issn = {1563-1745}, eissn = {}, doi = {10.22076/me.2017.61750.1127}, abstract = {NiTi alloys (SMAs) are unique alloys, which have attractive properties, shape memory effect, super-elasticity and biocompatibility. Each property strongly depends on the composition, temperature and structure. To have shape memory and superelastic behavior at the same time, a bi-layer composite, austenitic (A)/martensitic (M) NiTi alloy was designed and made to investigate the properties. Layers with 2:1 ratio (M:A) were bonded under diffusion bonding process in vacuum tube furnace at 1000 ⁰C, for 3 hours under 20 MPa compressive stress. To evaluate the effect of interface zone on the properties, specimens were annealed in vacuum tube furnace at 1000 ⁰C for 5 and 10 hours. The interface was investigated by optical microscopy, and chemical composition gradient in the interface zone was analyzed using line scan analysis with energy dispersive X-ray spectroscopy. Mechanical properties of the interface zone were studied using micro-hardness measurements. The shape memory and superelastic behavior of bi-layer were investigated using loading-unloading test and in-situ thermal heating by applying electrical current. The results depicted that annealing time has significant effect on the width of interface zone, and thus a microstructural gradient has been developed, within the thickness of the specimen. It was found that the bi-layer specimens could act as a functionally graded material due to their chemical composition gradients that is desirable for better controllability in actuation applications.}, keywords = {NiTi alloy,Shape memory,Superelasticty,Diffusion bonding,FGMs}, title_fa = {بررسی تاثیر ضخامت فصل مشترک بر رفتار حافظه داری و سوپر الاستیک کامپوزیت دو لایه ی نیکل- تیتانیم}, abstract_fa = {آلیاژهای حافظه دار نیکل- تیتانیم به دلیل دارا بودن خواص حافظه داری، سوپرالاستیسیته و زیست سازگاری کاربردهای گسترده ای یافته اند. رفتار حافظه داری و سوپرالاستیسیته وابسته به ترکیب شیمیایی، دما و ساختار آلیاژ می باشد. جهت برخورداری از خاصیت حافظه داری و سوپرالاستیسیته به صورت همزمان یک کامپوزیت دو لایۀ استنیتی/ مارتنزیتی ساخته شد. اتصال نفوذی لایه هایی با نسبت 2 به 1 ( مارتنزیت: استنیت) در کورۀ تیوبی خلاء در دمای 1000 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت تحت تنش فشاری 20 مگاپاسکال انجام شد. به منظور بررسی تاثیر زمان آنیل بر پهنای فصل مشترک و خواص کامپوزیت، نمونه ها در دمای 1000 درجه سانتیگراد برای زمان های 5 ساعت و 10 ساعت تحت عملیات آنیل قرار گرفتند. برای بررسی خواص ریزساختاری فصل مشترک از میکروسکوپ نوری و برای بررسی شیب غلظتی ترکیب شیمیایی در عرض فصل مشترک از آنالیز خطی به وسیلۀ طیف سنجی پراش انرژی اشعۀ ایکس و برای بررسی خواص مکانیکی فصل مشترک از میکرو سختی سنجی استفاده شد. جهت بررسی رفتار حافظه داری و سوپرالاستیک کامپوزیت های دو لایه از آزمون بارگذاری - باربرداری و سیکل حرارتی درجا به وسیلۀ اعمال جریان الکتریکی بهره برده شد. بررسی ها نشان می دهد که زمان آنیل، تاثیر بسزایی بر پهنای فصل مشترک داشته و به تبع آن یک شیب ریزساختاری در عرض کامپوزیت ایجاد شده است. با افزایش زمان آنیل کامپوزیت های دولایه می توانند به عنوان مواد تابعی عمل کرده و به دلیل کنترل پذیری بهتر، به عنوان عملگر در سیستم های الکترومکانیک استفاده شوند.}, keywords_fa = {آلیاژ نیکل- تیتانیم,حافظه داری,سوپرالاستیسیته,اتصال نفوذی,مواد هدفمند}, url = {https://www.metalleng.ir/article_30157.html}, eprint = {https://www.metalleng.ir/article_30157_2aabcd6d1bd62275463f08c6ceb51ea5.pdf} }