پایان‌نامه

بررسی رفتار کششی و تأثیر عملیات حرارتی بر رفتار سوپرالاستیک آلیاژ حافظه دار نیکل-تیتانیوم

سمیه نورمحمدزاده

چکیده

چکیده آلیاژ حافظه دار niti به دلیل استحاله های فازی غیر نفوذی و برگشت پذیر که بین فازهای آستنیتی و مارتنزیتی آن رخ می دهد از ویژگی های منحصر به فرد حافظه داری و سوپرالاستیسیته برخوردار است که آن را از دیگر مواد متمایز می کند. وجود هر یک از این ویژگی ها در آلیاژ وابسته به دمای کابرد آن است و با توجه به دماهای بحرانی استحاله مارتنزیتی، ممکن است در برخی دماها فقط یکی از اثرات یا هردوی آنها مشاهده شوند. به همین دلیل جهت استفاده از این آلیاژها در دماهای خاص، دماهای بحرانی آن ها را توسط روش های مختلف ترمومکانیکی و پیرسازی و استفاده از عناصر آلیاژی و یا تغییر مقدار نیکل و تیتانیوم، تنظیم می کنند. در این تحقیق تأثیر عملیات مکانیکی و عملیات حرارتی بر رفتار سوپرالاستیک سیم حافظه دار niti که در دمای اتاق در فاز آستنیت قرار داشت بررسی شد. برای این منظور از آزمایش کشش سیکلی (به صورت بارگذاری و باربرداری) و کالریمتری روبشی افتراقی (differential scanning calorimetry) جهت بررسی رفتار استحاله مارتنزیتی استفاده شد. همچنین ریزساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (scanning electron microscopy) بررسی شد. آزمون کشش روی نمونه اولیه نشان داد که این نمونه در دمای اتاق رفتار سوپرالاستیک را به خوبی نشان می دهد. تصویر sem نمونه اولیه نشان داد که رسوبات ریز ni4ti3 در فاز آستنیت پراکنده شده اند. آزمون dsc رفتار استحاله دومرحله ای b2?r?b19? را در نمونه اولیه نشان داد. آزمون dsc نمونه تغییرشکل یافته نشان داد که پیک های استحاله های b2?r?b19? به صورت چندمرحله ای و نسبتاً پهن پدیدار شده اند. از آنجا که رفتار سوپرالاستیک با شرایط مختلف بارگذاری تغییر می کند آزمون کشش در دامنه های کرنش 5% تا 10% و نرخ های کرنش /min006/0 تا /min 2/1 روی این سیم ها انجام شد. با افزایش نرخ کرنش، ناحیه تنش ثابت در مرحله بارگذاری به سمت بالا جابجا شد و ناحیه تنش ثابت در مرحله باربرداری ابتدا به سمت پایین و سپس به بالا جابجا شد. همچنین با افزایش نرخ کرنش، کرنش دائمی افزایش و کرنش سوپرالاستیک ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. در بخش آخر تأثیر عملیات حرارتی آنیل در دماهای °c300، تا °c750 و زمان های h5/0 و h3 بر رفتار استحاله نمونه ها بررسی شد. نتایج نشان داد که آنیل در دمای °c300 و زمان h5/0 منجر به بهبود رفتار سوپرالاستیک می شود و آنیل در دمای °c450 و زمان h3 موجب به وجود آمدن اثر حافظه داری می شود. ریزساختار نمونه های آنیل شده نشان داد که آنیل در دماهای °c600 و بالاتر منجر به تبلور مجدد و رشد سریع دانه ها می شود و آنیل در دمای °c750 موجب حل شدن رسوبات ni4ti3 در فاز زمینه و شکل گیری رسوبات ni3ti2 می شود.

اساتید راهنما و مشاور

سید عبدالکریم سجادی

پایان‌نامه‌های مشابه

  • ساخت آلیاژ حافظه دار نیکل- تیتانیوم متخلخل به روش سنتز احتراقی

    پایان‌نامه۲۰۱۲وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مکانیکشهریار صفایی

    مواد هوشمند در سال های اخیر به دلیل دارا بودن خواص ویژه بسیار مورد توجه بوده اند. در این میان مواد حافظه دار با داشتن خواص متمایزی از جمله حافظه داری، سوپرالاستیسیته و زیست سازگاری، نسبت به سایر مواد هوشمند همواره مورد بررسی و استفاده واقع گشته اند. یکی از مهم ترین مواد حافظه دار

  • سنتز نانو سیمهای مسی بر روی لایه نازک حافظه دار نیکل - تیتانیوم

    پایان‌نامه۲۰۱۰وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسینازلین بیات

    نیروی بازیابی و تغییر شکل بالا از مزایای آلیاژهای حافظه دار می باشد. استفاده از آلیاژهای حافظه دار لایه نازک به علت افزایش نسبت سطح به حجم باعث بهبود سرعت پاسخ و زمان بازیابی می گردد. آرایه هایی از نانو سیمهای مسی (هدایت حرارتی بالا) بر روی آلیاژهای حافظه دار لایه نازک، می تواند

  • سنتز نانوسیم های آلیاژ حافظه دار نیکل-منگنز-گالیوم

    پایان‌نامه۲۰۰۹وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسیرضا فتحی

    چکیده هدف از این پروژه، رسوب دهی هم زمان نیکل، منگنز و گالیوم درون حفرات قالب اکسید آندی آلومینیوم به صورت آلیاژی می باشد. این آلیاژ حافظه دار مغناطیسی است و سنتز آن به صورت نانوسیم برای اولین بار می تواند راهگشای کاربردهایnems باشد. به همین منظور ابتدا رسوب دهی آلیاژ نیکل-منگنز

  • بررسی رفتار ترمومکانیکی سیم هایی از جنس آلیاژ حافظه دار

    پایان‌نامه۲۰۰۹وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مکانیکایمان محققیان

    ویژگی¬های منحصر به فرد مواد هوشمند و به خصوص آلیاژ¬های حافظه¬دار باعث شده است تا در دهه¬های اخیر توجه خاصی به این مواد معطوف گشته و استفاده از این مواد به عنوان راه حل مناسبی برای بسیاری از مسائل مهندسی مطرح شود. هم¬اکنون استفاده از این مواد به طور چشم¬گیری در زمینه¬های مختلف از

  • بررسی رفتار الکتروترمومکانیکی سیم هایی از جنس آلیاژ حافظه دار

    پایان‌نامه۲۰۱۱وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهانپژمان شایان فرد

    آلیاژهای حافظه دار دسته ای خاص از مواد می باشند که رفتارهای منحصر به فردی از خود نشان می دهند که در سایر مواد رایج در صنایع دیده نمی شود. یکی از این خواص منحصر به فرد خاصیت حافظه داری است. خاصیت حافظه داری این مواد مربوط به قابلیت بازیابی کرنش های ماندگار حاصل از بارگذاری به وسیل

  • بررسی رفتار لرزه ای قاب های مهاربندی شده با استفاده از آلیاژ حافظه دار شکلی

    پایان‌نامه۲۰۱۲وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده مهندسی عمرانناصر الوندی

    چکیده: آلیاژهای حافظه دار، به عنوان گروهی از جامدات، دارای خواصی منحصر به فرد نسبت به دیگر مواد معمول استفاده شده در زمینه ی مهندسی می باشند. این آلیاژها به سبب وقوع تبدیل فاز در ساختار کریستالی، قادر به بازگشت شکل اولیه ی خود در تغییر شکل های بزرگ می باشد. این توانایی در ریز ساخ

اسناد مشابه