Aramaya Dön

Cu-Al-Mn şekil hafızalı alaşımın termo-mekanik işleme ve faz dönüşüm davranışı

İsim	Cu-Al-Mn şekil hafızalı alaşımın termo-mekanik işleme ve faz dönüşüm davranışı
Yazar	Seyedmuhammadi, Seedvegnar
Basım Tarihi:	2021-08-18
Tür	Belge
Dil	İngilizce
Dijital	Evet
Yazma	Hayır
Kütüphane:	Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası	fa7ce653-4ea8-4032-8001-8adc5cac0530
Lokasyon	Makine Mühendisliği Bölümü
Tarih	2021-08-18
Örnek Metin	Cu-al-mn Şekil Hafızalı Alaşımın Termo-mekanik İşleme ve Faz Dönüşüm Davranışı. Cu-Al-Mn şekil hafızalı alaşımlar, yüksek süneklik ve geniş dönüşüm sıcaklık aralığı nedeniyle bakır bazlı SMA'lar arasında gözle görülür bir ilgi çekmiştir. Ayrıca benzersiz mekanik ve termal özellikleri nedeniyle bu alaşımlar, NiTi bazlı SMA'larla karşılaştırılabilecek endüstrilerde geniş uygulamalara sahiptir. Alaşım bileşimi, üretim yöntemleri ve ısıl işlem koşulları, faz dönüşüm sıcaklıkları ve mekanik özellikler üzerinde etkili olan parametrelerdir. Mevcut tezde ağırlıkça % Cu86Al12Mn2 vakum altında indüksiyonla eritme yöntemi uygulanarak üretildi. Faz dönüşüm sıcaklıkları ve mikro yapı gelişimi, farklı yeniden erime süreleri, haddeleme ve ısıl işlem koşulları dikkate alınarak incelenmiştir. Literatüre bakıldığında döküm işleminden sonra homojen bir alaşım elde etmek için yeniden ergitme işleminin gerekli olduğu ancak yeniden ergitme sayısının bu alaşımların hem mikroyapısına hem de mekanik özelliklerine etkisine ilişkin bilgi eksikliği bulunmaktadır. Bu nedenle, homojen bir alaşım elde etmek için etkili yeniden ergitme süresini elde etmek amacıyla, ilk dökümle aynı koşullarda yeniden ergitme işlemine tabi tutuldu. Homojen bir alaşım elde etmek için bir kez yeniden eritmenin gerekli ve yeterli olduğu bulundu. Yeniden eritilen tüm numuneler için termal analiz testi sonuçları, yeniden eritme işleminden sonra dönüşüm sıcaklıklarının stabilizasyonunu gösterdi. Plastik deformasyonun termal ve mekanik davranış üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla, bir kerelik yeniden eritilen numuneler üzerinde haddeleme işlemi farklı haddeleme koşullarında yapıldı. Mevcut alaşımın işlenebilirlik hesaplamasına dayalı olarak 900°C'de sıcak haddeleme işlemi dikkate alındı. Haddeleme işlemi sırasında kalınlık azalmasının %25'ten %90'a çıkarılmasıyla tane incelmesi gözlendi, bu da daha sonra dönüşüm sıcaklıklarını da arttırdı. Yeniden erime ve plastik deformasyonun incelenmesi bu araştırma çalışmasının tek amacı değildir. Bir diğer önemli husus ise yaşlandırma ısıl işlemidir. Böylece %25 ve %90 haddelenmiş numunelerin 300°C ve 400°C'de çeşitli sürelerde yaşlanma tepkileri araştırıldı. 400°C'de 60 dakikadan fazla bekletildikten sonra numunede γ' çökeltilerinin üretildiği bulunmuştur. Ayrıca, yaşlandırma süresinin 400°C'de 480 dakikaya çıkarılmasıyla kaba γ' çökeltilerinin geniş dağılımı gözlemlendi. Ayrıca, 400°C'de 480 dakika bekletilen %90'ı haddelenmiş numunenin diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) sonuçları, şekil hafızası etkisinin kaybını gösterdi. Son fakat bir o kadar da önemlisi, termo-mekanik işlemin Cu-Al-Mn alaşımının süper elastikliği ve şekil hafızası özellikleri üzerindeki etkisi de araştırıldı. Şekil hafızası etkisi bükme testiyle değerlendirildi ve haddelenmiş numunelerde yanıt yaklaşık %90 gerinim geri kazanımıydı. Bununla birlikte, eskitilmiş numuneler yaklaşık %50 gerinim iyileşmesini göstermektedir. Af sıcaklığının üzerinde hiçbir süperelastisite davranışı (SE) gözlenmedi. Özet olarak döküm parametrelerinin ve yaşlandırma koşullarının Cu-Al-Mn alaşımının faz dönüşüm sıcaklığı ve mekanik davranışı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. SMA'nın üretilmesi için vakum indüksiyonlu eritme (VIM) yöntemi ve sıcak haddeleme ve ardından bir çözeltileştirme prosesi ile bir kerelik yeniden eritmenin gerekli olduğu bulunmuştur. Af sıcaklığı üzerinde yaşlandırma, sertlik değerinin 320 Hv'ye yükseldiğini ve şekil hafızası etkisinin kaybolduğunu göstermiştir. Bu bulgular, 400°C'de 480 dakika yaşlandırma sonrasında γ' çökeltilerinin oluşmasından kaynaklanmaktadır., Cu-Al-Mn Şekil Hafızalı Alaşımının Termo-Mekanik İşlenmesi ve Faz Dönüşüm Davranışı. Cu-Al-Mn şekil hafızalı alaşımlar, yüksek süneklik ve geniş dönüşüm sıcaklık aralığı nedeniyle bakır bazlı şekil hafızalı alaşımlar (ŞHA) arasında dikkat çekmekte ve incelenmektedir. Ayrıca üstün mekanik ve termal özellikler nedeniyle, bu alaşımlar endüstride NiTi tabanlı ŞHA'larla karşılaştırılabilir yetenek uygulamalarına sahiptir. Alaşım dağılımı, üretim yöntemleri ve ısıl işlem koşulları, faz dönüşüm sıcaklıkları ve mekanik özellikler etkili etkidir. Bu amaçla, Cu86Al12Mn2 alaşımı vakum altında endüksiyon ergitme yöntemi uygulanarak üretilmiştir. Faz dönüşüm sıcaklıkları ve mikroyapı gözlemi; farklı yeniden ergitme koşulları, haddeleme ve ısıl işlem koşullarının kayıtlı olduğu veriler. Literatürde, döküm dağılımı sonra homojen bir alaşım elde etmek için yeniden ergitme işlemi gereklidir, ancak yeniden ergitme bu alaşımların hem mikroyapısı hem de mekanik özelliklerin üzerindeki etkisi ile ilgili özet çalışma eksikliği vardır. Bu nedenle, homojen bir alaşım elde etmek amacıyla uygun yeniden ergitme süresi elde etmek için ilk döküm ile aynı işlemi yeniden ergitme işlemi uygulandı ve bir kez yeniden ergitmenin yeterli olduğu görüldü. Tüm yeniden ergitilmiş numuneler için elde edilen test sonuçları, yeniden ergitme aralığının ardından dönüşüm sıcaklığının stabilizasyonu gösterilmiştir. Plastik deformasyonun termal ve mekanik şeklinin üzerindeki canlılığı araştırmak için, bir kez yeniden ergitilmiş numuneler üzerinde farklı kalınlıklarda haddeleme işlemi yapılmıştır. Mevcut durum için işlenebilirlik dayanıklılık programlamasına dayalı olarak 900°C'de sıcak haddeleme işlemi yapılması düşünülmüştür. Haddeleme işlemi sırasında çıkışının %25'ten %90'a çıkarılmasıyla tane incelmesi gözlenmiş, bu durum işlem sıcaklıkları da artırılmıştır. Bu ürünün tek amacı yeniden ergitme ve plastik parçalamanın ayrıntıları değildir. Bir diğer önemli konu da yaşlandırma ısıl işlemidir. Bu sayede 300°C ve 400°C'de çeşitli sürelerle %25 ve %90'a kadar incelenebilecek kadar haddelenmiş numunelerin yaşlanma reaksiyonları de araştırılmıştır. 400°C'de 60 dakikadan fazla bekletildikten sonra numunede γ' çökeltilerinin oluştuğu görüldü. Ayrıca yaşlanma 400°C'de 480 dakikaya çıkarılarak, geniş dağılımlı kaba γ' çökeltileri gözlemlenmiştir. 400°C'de 480 dakika yaşlandırılan %90 açığa çıkana kadar haddelenmiş numunenin diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) sonuçları, bellek hafızasının kaybolduğu gösterilmiştir. Son olarak, termo-mekanik işlemenin Cu-Al-Mn alaşımının süper esneklikleri ve şekil hafıza özellikleri üzerindeki etkisi de araştırılmıştır. Şekil hafıza etkisi, eğme testi ile değerlendirilmiş ve haddelenmiş numunelerde yaklaşık %90 gerinim geri kazanılabildiği görülmüştür. Bununla birlikte, yaşlandırılmış numunelerde gerinimin geri kazanılabilirlik oranı %50 olarak belirlendi. Östenit son bulma sıcaklığı (Af) üzerinde süperelastikiyet performansı (SE) gözlenmemiştir. Özet olarak, Cu-Al-Mn alaşımının faz dönüşüm sıcaklığı ve mekanik verimi üzerine dökümün ve yaşlandırma koşullarının etkileri araştırılmıştır. ŞHA'yı vakum indüksiyon ergitme yöntemiyle ateşleme için bir defalık yeniden ergitmenin ve sıcak haddelemenin ardından bir çözümye almanın gerekli olduğu yerlerde. 400°C'de 480 büyümeden sonra γ' çökeltileri tükenmesi nedeniyle, östenit son bulma sıcaklığı (Af) üzerinde yaşlanmanın değeri 320 Hv'ye kadar bir artış ve şekil hafıza etkisinde kayba neden olduğu görülmüştür.

Kaynağa git Özyeğin Üniversitesi Özyeğin Üniversitesi - Tarihî eser, arşiv ve süreli yayın arama motoru

Özyeğin Üniversitesi

Cu-Al-Mn şekil hafızalı alaşımın termo-mekanik işleme ve faz dönüşüm davranışı

Yazar Seyedmuhammadi, Seedvegnar

Basım Tarihi 2021-08-18

Tür Belge

Dil İngilizce

Dijital Evet

Yazma Hayır

Kütüphane Özyeğin Üniversitesi

Kayıt Numarası fa7ce653-4ea8-4032-8001-8adc5cac0530

Lokasyon Makine Mühendisliği Bölümü

Tarih 2021-08-18

Örnek Metin Cu-al-mn Şekil Hafızalı Alaşımın Termo-mekanik İşleme ve Faz Dönüşüm Davranışı. Cu-Al-Mn şekil hafızalı alaşımlar, yüksek süneklik ve geniş dönüşüm sıcaklık aralığı nedeniyle bakır bazlı SMA'lar arasında gözle görülür bir ilgi çekmiştir. Ayrıca benzersiz mekanik ve termal özellikleri nedeniyle bu alaşımlar, NiTi bazlı SMA'larla karşılaştırılabilecek endüstrilerde geniş uygulamalara sahiptir. Alaşım bileşimi, üretim yöntemleri ve ısıl işlem koşulları, faz dönüşüm sıcaklıkları ve mekanik özellikler üzerinde etkili olan parametrelerdir. Mevcut tezde ağırlıkça % Cu86Al12Mn2 vakum altında indüksiyonla eritme yöntemi uygulanarak üretildi. Faz dönüşüm sıcaklıkları ve mikro yapı gelişimi, farklı yeniden erime süreleri, haddeleme ve ısıl işlem koşulları dikkate alınarak incelenmiştir. Literatüre bakıldığında döküm işleminden sonra homojen bir alaşım elde etmek için yeniden ergitme işleminin gerekli olduğu ancak yeniden ergitme sayısının bu alaşımların hem mikroyapısına hem de mekanik özelliklerine etkisine ilişkin bilgi eksikliği bulunmaktadır. Bu nedenle, homojen bir alaşım elde etmek için etkili yeniden ergitme süresini elde etmek amacıyla, ilk dökümle aynı koşullarda yeniden ergitme işlemine tabi tutuldu. Homojen bir alaşım elde etmek için bir kez yeniden eritmenin gerekli ve yeterli olduğu bulundu. Yeniden eritilen tüm numuneler için termal analiz testi sonuçları, yeniden eritme işleminden sonra dönüşüm sıcaklıklarının stabilizasyonunu gösterdi. Plastik deformasyonun termal ve mekanik davranış üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla, bir kerelik yeniden eritilen numuneler üzerinde haddeleme işlemi farklı haddeleme koşullarında yapıldı. Mevcut alaşımın işlenebilirlik hesaplamasına dayalı olarak 900°C'de sıcak haddeleme işlemi dikkate alındı. Haddeleme işlemi sırasında kalınlık azalmasının %25'ten %90'a çıkarılmasıyla tane incelmesi gözlendi, bu da daha sonra dönüşüm sıcaklıklarını da arttırdı. Yeniden erime ve plastik deformasyonun incelenmesi bu araştırma çalışmasının tek amacı değildir. Bir diğer önemli husus ise yaşlandırma ısıl işlemidir. Böylece %25 ve %90 haddelenmiş numunelerin 300°C ve 400°C'de çeşitli sürelerde yaşlanma tepkileri araştırıldı. 400°C'de 60 dakikadan fazla bekletildikten sonra numunede γ' çökeltilerinin üretildiği bulunmuştur. Ayrıca, yaşlandırma süresinin 400°C'de 480 dakikaya çıkarılmasıyla kaba γ' çökeltilerinin geniş dağılımı gözlemlendi. Ayrıca, 400°C'de 480 dakika bekletilen %90'ı haddelenmiş numunenin diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) sonuçları, şekil hafızası etkisinin kaybını gösterdi. Son fakat bir o kadar da önemlisi, termo-mekanik işlemin Cu-Al-Mn alaşımının süper elastikliği ve şekil hafızası özellikleri üzerindeki etkisi de araştırıldı. Şekil hafızası etkisi bükme testiyle değerlendirildi ve haddelenmiş numunelerde yanıt yaklaşık %90 gerinim geri kazanımıydı. Bununla birlikte, eskitilmiş numuneler yaklaşık %50 gerinim iyileşmesini göstermektedir. Af sıcaklığının üzerinde hiçbir süperelastisite davranışı (SE) gözlenmedi. Özet olarak döküm parametrelerinin ve yaşlandırma koşullarının Cu-Al-Mn alaşımının faz dönüşüm sıcaklığı ve mekanik davranışı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. SMA'nın üretilmesi için vakum indüksiyonlu eritme (VIM) yöntemi ve sıcak haddeleme ve ardından bir çözeltileştirme prosesi ile bir kerelik yeniden eritmenin gerekli olduğu bulunmuştur. Af sıcaklığı üzerinde yaşlandırma, sertlik değerinin 320 Hv'ye yükseldiğini ve şekil hafızası etkisinin kaybolduğunu göstermiştir. Bu bulgular, 400°C'de 480 dakika yaşlandırma sonrasında γ' çökeltilerinin oluşmasından kaynaklanmaktadır., Cu-Al-Mn Şekil Hafızalı Alaşımının Termo-Mekanik İşlenmesi ve Faz Dönüşüm Davranışı. Cu-Al-Mn şekil hafızalı alaşımlar, yüksek süneklik ve geniş dönüşüm sıcaklık aralığı nedeniyle bakır bazlı şekil hafızalı alaşımlar (ŞHA) arasında dikkat çekmekte ve incelenmektedir. Ayrıca üstün mekanik ve termal özellikler nedeniyle, bu alaşımlar endüstride NiTi tabanlı ŞHA'larla karşılaştırılabilir yetenek uygulamalarına sahiptir. Alaşım dağılımı, üretim yöntemleri ve ısıl işlem koşulları, faz dönüşüm sıcaklıkları ve mekanik özellikler etkili etkidir. Bu amaçla, Cu86Al12Mn2 alaşımı vakum altında endüksiyon ergitme yöntemi uygulanarak üretilmiştir. Faz dönüşüm sıcaklıkları ve mikroyapı gözlemi; farklı yeniden ergitme koşulları, haddeleme ve ısıl işlem koşullarının kayıtlı olduğu veriler. Literatürde, döküm dağılımı sonra homojen bir alaşım elde etmek için yeniden ergitme işlemi gereklidir, ancak yeniden ergitme bu alaşımların hem mikroyapısı hem de mekanik özelliklerin üzerindeki etkisi ile ilgili özet çalışma eksikliği vardır. Bu nedenle, homojen bir alaşım elde etmek amacıyla uygun yeniden ergitme süresi elde etmek için ilk döküm ile aynı işlemi yeniden ergitme işlemi uygulandı ve bir kez yeniden ergitmenin yeterli olduğu görüldü. Tüm yeniden ergitilmiş numuneler için elde edilen test sonuçları, yeniden ergitme aralığının ardından dönüşüm sıcaklığının stabilizasyonu gösterilmiştir. Plastik deformasyonun termal ve mekanik şeklinin üzerindeki canlılığı araştırmak için, bir kez yeniden ergitilmiş numuneler üzerinde farklı kalınlıklarda haddeleme işlemi yapılmıştır. Mevcut durum için işlenebilirlik dayanıklılık programlamasına dayalı olarak 900°C'de sıcak haddeleme işlemi yapılması düşünülmüştür. Haddeleme işlemi sırasında çıkışının %25'ten %90'a çıkarılmasıyla tane incelmesi gözlenmiş, bu durum işlem sıcaklıkları da artırılmıştır. Bu ürünün tek amacı yeniden ergitme ve plastik parçalamanın ayrıntıları değildir. Bir diğer önemli konu da yaşlandırma ısıl işlemidir. Bu sayede 300°C ve 400°C'de çeşitli sürelerle %25 ve %90'a kadar incelenebilecek kadar haddelenmiş numunelerin yaşlanma reaksiyonları de araştırılmıştır. 400°C'de 60 dakikadan fazla bekletildikten sonra numunede γ' çökeltilerinin oluştuğu görüldü. Ayrıca yaşlanma 400°C'de 480 dakikaya çıkarılarak, geniş dağılımlı kaba γ' çökeltileri gözlemlenmiştir. 400°C'de 480 dakika yaşlandırılan %90 açığa çıkana kadar haddelenmiş numunenin diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) sonuçları, bellek hafızasının kaybolduğu gösterilmiştir. Son olarak, termo-mekanik işlemenin Cu-Al-Mn alaşımının süper esneklikleri ve şekil hafıza özellikleri üzerindeki etkisi de araştırılmıştır. Şekil hafıza etkisi, eğme testi ile değerlendirilmiş ve haddelenmiş numunelerde yaklaşık %90 gerinim geri kazanılabildiği görülmüştür. Bununla birlikte, yaşlandırılmış numunelerde gerinimin geri kazanılabilirlik oranı %50 olarak belirlendi. Östenit son bulma sıcaklığı (Af) üzerinde süperelastikiyet performansı (SE) gözlenmemiştir. Özet olarak, Cu-Al-Mn alaşımının faz dönüşüm sıcaklığı ve mekanik verimi üzerine dökümün ve yaşlandırma koşullarının etkileri araştırılmıştır. ŞHA'yı vakum indüksiyon ergitme yöntemiyle ateşleme için bir defalık yeniden ergitmenin ve sıcak haddelemenin ardından bir çözümye almanın gerekli olduğu yerlerde. 400°C'de 480 büyümeden sonra γ' çökeltileri tükenmesi nedeniyle, östenit son bulma sıcaklığı (Af) üzerinde yaşlanmanın değeri 320 Hv'ye kadar bir artış ve şekil hafıza etkisinde kayba neden olduğu görülmüştür.