E-postama gönder ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLARDA MARTENSİTİK FAZ DÖNÜŞÜMÜ VE ŞEKİL HAFIZA MEKANİZMASI
Öz
ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLARDA MARTENSİTİK FAZ DÖNÜŞÜMÜ VE ŞEKİL HAFIZA MEKANİZMASI
Özet
Dışarıdan uygulanan etkiler karşısında istenilen tepkilerin alınabildiği malzemeler akıllı malzeme olarak adlandırılır. Bunların en önemli sınıfını Şekil Hafızalı Alaşımlar (ŞHA) oluşturur. Uygun termomekanik işlemler gerçekleştirildiğinde önceden sahip olunan şekil ya da büyüklüğü kazanabilen alaşımlara ŞHA denir. ŞHA’da mikroskobik seviyedeki martensitik faz dönüşümleri, makroskobik seviyede şekil değişmesine neden olur. Bu tür alaşımlar, martensit fazda deforme edildikten sonra, üzerlerindeki yük kaldırılıp ve martensit fazdan ana faza (austenite faz) dönüşecek şekilde ısıtıldıklarında tekrar eski şekillerini alırlar. Bu alaşımlar uzay, otomotiv ve medikal gibi alanlarda yaygın şekilde kullanılmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Şekil hafızalı alaşımlar, Martensitik faz dönüşümü, Difüzyonsuz faz dönüşümü.
MARTENSITIC PHASE TRANSFORMATION AND SHAPE MEMORY MECHANISM FOR SHAPE MEMORY ALLOYS
Abstract
Smart materials are a class of materials which have properties that can be changed by external stimuli. Shape memory alloys (SMAs) are an important class of smart materials, which, upon deformation, can return to their undeformed shape or geometry upon heating. This shape or geometry change is only possible when appropriate thermomechanical procedures are applied on the SMA. The martensitic phase transformation that takes place microscopically in the SMA leads to a macroscopic shape change. SMAs, once deformed in the low-temperature martensite phase, can recover their undeformed shapes, when they are unloaded and heated to the high-temperature austenite phase. These alloys are used widely in areas such as space, automotive and medical.
Keywords: Shape memory alloys, Martensitic phase transformation, Diffusionless phase transformation.
Anahtar Kelimeler
Tam Metin:
PDFReferanslar
Mckelvey A.L. and Ritchie R.O., Fatigue-crack growth behavior in the superelastic and shape-memory alloy Nitinol, Metallurgical and Materials Transactions A, 2001; 32A: 731-743.
Kaya, M., Toz metalürjisi ile üretilen şekil hatırlamalı alaşımların metalürjik ve mekanik karakteristiklerinin incelenmesi, Doktora tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, 2008.
Nurveren, K., Demir esaslı şekil hafızalı alaşımlar, Niğde Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 2013, 2, 1, 10-16.
Nurveren, K., NiTi alaşımlarında şekil hafıza etkisinin iyileştirilmesi, Doktora Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul-2008.
Kayalı, N., Cu-Zn-Al alaşımlarında martensit stabilizasyonu ve yaşlandırma etkileri, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ. 1993.
Porter, D.A. and Easterling, K.E., Phase transformations in metals and alloys, 1 Second Edition, Chapman & Hall, T.J. Press (Padstow) Ltd., UK. 1992.
Ryhanen, J., Bicompatibility evaluation of nichel titanium shape memory metal alloy, PhD. Thesis, Oulu University Library, 1999.
Schiller, E.H., Heat engine driven by shape memory alloys: Prototyping and Design, Thesis submitted to the Faculty of Virginia Polytechnic Institute and State University in partial fulfillment of the requirements for a degree of Master of Science in Mechanical Engineering, 2002.
Kazanç, S., Zor etkili difüzyonsuz faz dönüşümlerinin bilgisayar benzetimi ile incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ. 2000.
Otsuka, K. Wayman, C.M., Shape memory materials, Cambridge University Press, 1998.
Otsuka, K., Ren, X., Recent developments in the research of shape memory alloys, Review, Intermetallics 1999, 7, 511-528.
Eskil, M., Seval, E., Akis, A.Ç., Şekil Hatırlamalı CoNiAl alaşımlarının kristalografik özellikleri, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2014, 30 19-28.
Khaled Mohamed Mostafa, A study of iron based alloys by positron annihilation spectroscopy, PhD Thesis, Ghent University, Mei 2009.
Çakmak, S., Bakır bazlı alaşımlarda martensit varyantların grup kombinezonları, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, 1992.
Nishiyama, Z., Martensitic transformation, Academic Press, NEW YORK, 1978.
EskilL, M., Şekil hatırlamalı CuZnAl alaşımlarında soğutma hızı etkileri ve çökelti kinetikleri, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, 2000.
Durkaya, F., Fe-%18,97Mn-%1,92V alaşımında martensitik dönüşümler ve şekil hatırlama özelliğinin termal ve mekanik etkiler altında incelenmesi, Doktora Tezi, Kırkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kırıkkale-2010.
Olson G.B. and Owen W.S., Martensite, ASM international, The materials information society, USA 1992.
Kauffmann-Weiss, S., Kauffmann, A., Niemann, R., Freudenberger, J., Schultz, L., and Fahler, S., Twinning phenomena along and beyond the Bain Path, Metals, 2013; 4: 319-336.
Yang, C.C. and Nakae, H., Foaming characteristics control during production of aluminum alloy foam, Journal of Alloys and Compounds, 2000; 313: 188-191.
Ma, Y.Q., Jiang, C.B., Feng, G. and Xu, H.B., Thermal stability of the Ni54Mn25Ga21 heusler alloy with high temperature transformation, Scripta Materialia, 2003; 48: 365-369.
Çakır, A., Investigation of magneto-structural phase transitions in magnetic shape memory alloys, PhD Thesis, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Muğla-2014.
Gümüş, B., Computational and experimental investigation of the critical role of twinning on the plastic deformation of high-manganese austenitic steels and pseudoelasticity of NiTi shape memory alloys, PhD Thesis, Koç University Graduate School of Sciences and Engineering, İstanbul-2015.
Dimitris C.L, Pavlin B.E, Modeling of transformation-induced plasticity and its effect on the behavior of porous shape memory alloys, Mechanics of Materials 2004; 36: 865–892.
Liu, Yinong, Liu, Yong and Humbeeck, Jan Van, Two-way shape memory effect developed by martensite deformation in NiTi, Acta mater, 1999; 47-1: 199-209.
Simon, A.A., Shape memory response and microstructural evolution of a severe plastically deformed high temperature shape memory alloy (NiTiHf), Submitted to the Office of Graduate Studies of Texas A&M University in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science, 2004.
Auricchio, F., and Sacco, E., Thermo-mechanical modelling of a superelastic shape-memory wire under cyclic stretching-bending loadings, International Journal of Solids and Structures, 2001; 38: 6123-6145.
Slutsker, J., and Roytburd, A.L., Control of intrinsic instability of superelastic deformation, International Journal of Plasticity, 2002; 18: 1561-1581.
Yan, W., Wang, C.H., Zhang, X.P. and Mai, Y-W., Theoretical modelling of the effect of plasticity on reverse transformation in superelastic shape memory alloys, Materials Science and Engineering, 2003; A354: 146-157.
Dikici, B., Toz metalürjisi yöntemiyle nikel titanyum alaşımlarının üretimi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul 2010.
Bernardini, D. and Vestroni, F., Non-isothermal oscillations of pseudoelastic devices, International Journal of Non-Linear Mechanics, 2003; 38: 1297-1313.
Madde Ölçümleri
Metrics powered by PLOS ALM
Refback'ler
- Şu halde refbacks yoktur.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Selçuk-Teknik Dergisi ISSN:1302-6178