تأثیر عنصر هافنیم به مقدار کم بر رفتار استحاله و خواص سوپرالاستیک آلیاژ حافظه دارNiTi غنی از نیکل

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی دانشگاه تهران، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استاد دانشکده مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه تهران

10.22076/me.2019.104593.1235

چکیده

آلیاژهای حافظه دار نیکل- تیتانیم به دلیل دارا بودن دو خاصیت ویژه ی حافظه داری و سوپرالاستیک بسیار مورد توجه قرار گرفته و کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف مانند پزشکی، هوافضا و به عنوان حسگر در سیستم های میکرو الکترو مکانیکی پیدا کرده اند. رفتار حافظه‌داری و سوپرالاستیک به شدت وابسته به ترکیب شیمیایی، دما و ساختار آلیاژ می‌باشد. در این پژوهش برای اولین بار تأثیر عنصر هافنیم به مقدار کم ( حدود 3 درصد اتمی) بر روی ریزساختار، دماهای استحاله، خواص حافظه داری و خواص سوپرالاستیک آلیاژ نیکل تیتانیم با ترکیب اسمی Ni-47/2%at.Ti-3%at.Hf بررسی گردیده است. نتایج نشان می دهند که حضور هافنیم می تواند مکانیسم تغییر شکل حین بارگذاری را تغییر دهد و در نتیجه منجر به بروز رفتار حافظه داری دو طرفه در نمونه می گردد. رفتار حافظه داری دو طرفه در این نمونه تنها پس از 12 درصد کشش ساده دیده شد. نمونه پس از باربرداری، حین بازیابی حرارتی از خود رفتاری زنگوله ای نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Influence of Hf Solute Addition on the Shape Memory and Superelastic Behavior of NiTi Alloy

نویسندگان [English]

  • Sepideh Sadat Hosseini Noorabadi 1
  • Mahmoud Nili-Ahmadabadi 2
1 Material Science and Engineering Faculty, School of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Professor, School of Metallurgy and Materials Engineering, University of Tehran
چکیده [English]

NiTi alloys (SMAs) are unique alloys, which have two attractive properties, shape memory effect and superelastic behaviour. Each property strongly depends on the composition, temperature and structure. The microstructure was investigated by optical microscopy, and chemical composition was analyzed using line scan analysis with energy dispersive X-ray spectroscopy. X-ray Diffraction (XRD) analysis of the bulk samples was conducted. The transformation temperatures were measured by Dilatometry. The shape memory and superelastic behavior of material were investigated using loading-unloading test and in-situ thermal cycling by applying electrical current at the end of sample and the shape changes of the bi-layers were recorded using a digital camera. The solute addition of Hf to NiTi alloy, led to a Two-way shape memory effect after tensile deformation. The Hf solute additions on NiTi alloy provides bell-curve shape memory behaviour during stress-free thermal cycling after 12 percent tensile deformation which demonstrates the acute influence of Hf additions on the material's properties.

کلیدواژه‌ها [English]

  • NiTiHf alloy
  • Shape memory
  • Superelasticty
  • Solute Addition
  • Hafnium

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 09 تیر 1398
  • تاریخ دریافت: 11 اسفند 1397
  • تاریخ بازنگری: 24 اردیبهشت 1398
  • تاریخ پذیرش: 05 خرداد 1398