TiNi Akıllı Alaşımlarında Faz Dönüşümleri ve Aktivasyon Enerjilerinin Belirlenmesi

Bu çalışmada Ti50,1Ni49,9 (% at.) şekil hafızalı alaşımının değişik ısıtma/soğutma hızlarında katı faz dönüşümü özellikleri Dynamic Scanning Calorimetry tekniği yardımıyla incelenmiş ve ısıtma/soğutma hızının faz dönüşüm sıcaklıkları, histerezis gibi özellikler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Farklı ısıtma/soğutma hızlarında yapılan ısıl çevrimler yardımı ile aktivasyon enerjileri Kissinger ve Ozawa metodlarına göre hesaplanmıştır. Ayrıca, ısıl çevrimler 5 defa tekrarlanmış ve çevrim sayısının da bu özelliklere etkisi çalışılmıştır. Faz dönüşüm sıcaklıklarının ve ısıl histerezis değerlerinin çevrim sayısının artması ile düştüğü, bununla beraber histerezis değerlerinin ısıtma/soğutma hızı ile arttığı belirlenmiştir

The Determination of the Phase Transformations and the Activation Energies in TiNi Smart Alloys

In this study, the phase transformation characteristics of a Ti50,1Ni49,9 (% at.) alloy were investigated through Dynamic Scanning Calorimetry technique with various heating/cooling rates and the effects of the heating/cooling rates on properties such as phase transformation temperatures and hysteresis were studied. Activation energies of the transformations completed with different heating/cooling rates were calculated using Kissinger and Ozawa methods. On the other hand, the thermal cycles were repeated 5 times to track the possible effects of cycling on the properties. It was found that the transformation temperatures decreased with cycling while the thermal hysteresis increased with the heating/cooling rate

PDF

___

Wayman CM.,Otsuka K., "Shape Memory Materials", Cambridge,UK, 1998. University Press,
Elahinia M., "Shape Memory Alloy Actuators: Design, Fabrication and Experimental Evaluation", Wiley 2016
Acar E., " Dynamic mechanical response of a Ni45.7Ti29.3Hf20Pd5 alloy"Materials Engineering: A, 633 169-175 2015 Science and
Gall K., Sehitoglu H., Anderson R., Karaman I., Chumlyakov YI., Kireeva IV. "On the mechanical behavior of single crystal NiTi shape memory alloys and related polycrystalline phenomenon". Materials Science and Engineering: A, 317 85-92 2001
Karaca HE., Acar E., Noebe RD.,Chumlyakov YI.," Orientation dependence of the shape memory properties crystals" Intermetallics, 54 60-68 2014
Karaca HE., Acar E., Ded GS., Basaran B., Tobe H., Noebe RD., Bigelow G., Chumlyakov YI., " Shape memory behavior of high strength NiTiHfPd polycrystalline alloys" Acta Materialia, 61 5036- 5049 2013.
Karaca HE., Acar E., Basaran B., Noebe RD., Bigelow G., Garg A., Yang F., Mills MJ., Chumlyakov YI.," Effects of aging on [1 1 1] oriented compression" Scripta Materialia, 67 728-731 2012 crystals under
Gall K., Sehitoglu H., Chumlyakov YI., Kireeva IV. " Tension-compression asymmetry of the stress-strain response in aged single crystal and polycrystalline NiTi" Acta Materilia 47 4 1203- 1217 1999
Kok M., Yakinci ZD., Aydogdu A., Aydogdu Y. " Thermal Ni51Mn28.5Ga19.5B alloy" J Therm Anal Calorim 115,555-559 2014
Kok M., " Ni-Mn-Ga ferromanyetik şekil hatırlamalı alaşımının fiziksel özellikleri üzerine alaşım oranı ve ısıl işlem etkisinin incelenmesi" Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi 2011
Cavdar E., Gokdem N., Akgun I., Cavdar S. " Ni- % Sıcaklıklarında _İncelenmesi" Fırat Üniv. Fen ve Müh. Bil. Dergisi, 20 (2), 265-270, 2008 Farklı Tavlama Termal Özelliklerinin
Miyazaki S., Igo Y., Otsuka K. "Effect of thermal cycling on the transformation temperatures of TiNi alloys", Acta Metallurgica, 34, 2045 1986
Besseghini S., Villa E., Tuissi A. "NiTiHf shape memory alloy: Effect of aging and thermal cycling", Materials Science and Engineering A, 273-275, 390 1999
Berzins DW., Roberts HW. "Phase transformation changes orthodontic wires". Dental Materials 26 666 2010 nickel-titanium
Sehitoglu H., Hamilton R., Maier HJ., Chumlyakov Y. "Hysteresis in NiTi alloys". J. Phys. IV France 115 3 2004
Déborde F., Pelosin V., Rivière A.," Phase transformation in NiTi studied by isothermal mechanical 1993-1998 1995 Scr.Metall.Mater.33
Seguı C., Cesari E., Pons J., Chernenko V.," Internal Materials Science and Engineering: A, 370 481- 484 2004 of Ni-Mn-Ga" induced thermoelastic martensitic thermodynamics" Progress in
Smith JF., Jiang Q., Lck R., Predel B. "Cp and fractial phase transformation in the shape memory alloy NiTi52" Materials Science and Engineering A 149,111 1991