بازگشت به جستجو

پردازش حرارتی مکانیکی و رفتار تبدیل فاز آلیاژ حافظه شکل Cu-Al-Mn

عنوان	پردازش حرارتی مکانیکی و رفتار تبدیل فاز آلیاژ حافظه شکل Cu-Al-Mn
نویسنده	سیدمحمدی، سیدوگنار
تاریخ انتشار:	2021-08-18
نوع	سند
زبان	انگلیسی
دیجیتال	بله
نسخه خطی	خیر
کتابخانه:	دانشگاه اوزیغین
شماره ثبت	fa7ce653-4ea8-4032-8001-8adc5cac0530
محل کتابخانه	گروه مهندسی مکانیک
تاریخ	2021-08-18
متن نمونه	پردازش حرارتی مکانیکی و رفتار تبدیل فازی آلیاژ حافظه دار شکل Cu-al-mn. آلیاژهای حافظه دار شکل Cu-Al-Mn به دلیل شکل پذیری بالا و دامنه دمای تبدیل گسترده، توجه قابل توجهی را بین SMA های مبتنی بر مس جلب کرده اند. علاوه بر این، به دلیل خواص مکانیکی و حرارتی منحصر به فرد، این آلیاژها کاربردهای گسترده ای در صنایع دارند که قابل مقایسه با SMA های مبتنی بر NiTi است. ترکیب آلیاژی، روش‌های تولید و شرایط عملیات حرارتی پارامترهای موثر بر دمای تبدیل فاز و خواص مکانیکی هستند. در پایان نامه فعلی، درصد وزنی Cu86Al12Mn2 با انجام یک روش ذوب القایی در خلاء ساخته شد. دماهای تبدیل فاز و توسعه ریزساختار با در نظر گرفتن زمان‌های مختلف ذوب مجدد، نورد و شرایط عملیات حرارتی مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس ادبیات، فرآیند ذوب مجدد برای دستیابی به یک آلیاژ همگن پس از فرآیند ریخته‌گری ضروری است، با این حال، کمبود اطلاعات مربوط به اثر تعداد ذوب مجدد بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی این آلیاژها وجود ندارد. بنابراین، فرآیند ذوب مجدد در شرایطی مشابه ریخته‌گری اولیه برای به دست آوردن زمان ذوب مجدد موثر برای دستیابی به آلیاژ همگن انجام شد. مشخص شد که یک بار ذوب مجدد مورد نیاز است و برای دستیابی به یک آلیاژ همگن کافی است. نتایج آزمون آنالیز حرارتی برای همه نمونه‌های ذوب مجدد تثبیت دمای تبدیل را پس از فرآیند ذوب مجدد نشان داد. به منظور بررسی تأثیر تغییر شکل پلاستیک بر رفتار حرارتی و مکانیکی، فرآیند نورد بر روی نمونه‌های ذوب مجدد یک بار در شرایط نورد مختلف انجام شد. یک فرآیند نورد گرم در دمای 900 درجه سانتیگراد بر اساس محاسبه کارایی آلیاژ فعلی در نظر گرفته شد. پالایش دانه با افزایش کاهش ضخامت در طول فرآیند نورد از 25% به 90% مشاهده شد که متعاقباً دمای تبدیل را نیز افزایش داد. مطالعه مذاب مجدد و تغییر شکل پلاستیک تنها هدف این کار تحقیقاتی نیست. یکی دیگر از جنبه های مهم عملیات حرارتی پیری است. بنابراین، پاسخ های پیری 25% و 90% نمونه های نورد شده در دمای 300 درجه سانتی گراد و 400 درجه سانتی گراد با مدت زمان های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که پس از پیری در دمای 400 درجه سانتیگراد به مدت بیش از 60 دقیقه، رسوبات γ' در نمونه تولید شد. همچنین با افزایش زمان پیری تا 480 دقیقه در دمای 400 درجه سانتی گراد، توزیع گسترده ای از رسوبات درشت γ' مشاهده شد. علاوه بر این، نتایج کالریمتری اسکن تفاضلی (DSC) نمونه نورد شده 90% که در دمای 400 درجه سانتیگراد به مدت 480 دقیقه پیر شد، از دست دادن اثر حافظه شکل را نشان داد. آخرین اما نه کم اهمیت، تاثیر پردازش حرارتی-مکانیکی بر خواص فوق الاستیسیته و حافظه شکل آلیاژ Cu-Al-Mn نیز مورد بررسی قرار گرفت. اثر حافظه شکل با آزمون خمش ارزیابی شد و پاسخ حدود 90 درصد بازیابی کرنش در نمونه های نورد شده بود. با این حال، نمونه‌های قدیمی حدود 50 درصد بازیابی کرنش را نشان می‌دهند. هیچ رفتار فوق الاستیسیته (SE) در دمای Af مشاهده نشد. به‌طور خلاصه، تأثیر پارامترهای ریخته‌گری و شرایط پیری بر دمای تبدیل فاز و رفتار مکانیکی آلیاژ Cu-Al-Mn مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که یک بار ذوب مجدد با روش ذوب القایی خلاء (VIM) و نورد گرم به دنبال یک فرآیند محلول سازی برای تولید SMA مورد نیاز است. پیری بیش از دمای Af افزایش در مقدار سختی به 320 Hv و کاهش اثر حافظه شکل را نشان داد. این یافته ها ناشی از تولید رسوبات γ' پس از 480 دقیقه پیری در دمای 400 درجه سانتیگراد است. Cu-Al-Mn şekil hafızalı alaşımlar، yüksek süneklik ve geniş dönüşüm sıcaklık aralığı nedeniyle bakır bazlı şekil hafızalı alaşımlar (ŞHA) arasında vediketed. Ayrıca، üstün mekanik و termal özellikleri nedeniyle، bu alaşımlar endüstride NiTi bazlı ŞHA'larla karşılaştırılabilir kapsamda uygulamalara sahiptir. Alaşım bileşimi, üretim yöntemleri ve ısıl işlem koşulları, faz dönüşüm sıcaklıkları ve mekanik özellikler üzerinde etkili parametrelerdir. Bu çalışmada، Cu86Al12Mn2 alaşımı vakum altinda endüksiyon ergitme yöntemi uygulanarak üretilmiştir. Faz dönüşüm sıcaklıkları ve mikroyapı gözlemi; farklı yeniden ergitme süreleri, haddeleme ve ısıl işlem koşulları dikkate alınarak incelenmiştir. Literatürde, döküm işleminden sonra homojen bir alaşım elde etmek için yeniden ergitme işlemi gereklidir, ancak yeniden ergitme sayısının bu alaşımların hem mikroyapısı hem de mekanik özellikleri ızerindeqılılılı. eksikliği vardır. بو ندنله، همجن بیر آلاشیم الده اتمک آماچییلا اویگون ینیدن ارگیتم سورسینی الده اتمک ایچین ایلک دوکوم ایله ائینی کوشوللاردا ینیدن ارگیتمه ایشلمی اویگولانمیشتیر و بیر کز ینیدن یئرغیتم. Tüm yeniden ergitilmiş numuneler için elde edilen test sonuçları, yeniden ergitme işleminden sonra dönüşüm sıcaklıklarının stabilizasyonunu göstermiştir. Plastik deformasyonun termal ve mekanik davranış üzerindeki etkisini araştırmak için, bir kez yeniden ergitilmiş numuneler üzerinde farklı koşullarda haddeleme işlemi yapılmıştır. Mevcut alaşım için işlenebilirlik kabiliyeti hesaplamasına dayalı olarak 900°C'de sıcak haddeleme işlemi yapılması düşünülmüştür. Haddeleme işlemi sırasında kalınlık azalmasının %25'ten %90'a çıkarılmasıyla tane incelmesi gözlenmiş, bu durum dönüşüm sıcaklıklarını da artırmıştır. Bu çalışmanın tek amacı yeniden ergitme ve plastik deformasyonu incelemek değildir. Bir diğer önemli konu da yaşlandırma ısıl işlemidir. Bu sebeple، 300°C و 400°C sıcaklıklarda çeşitli sürelerle %25 و %90 kalınlık incelmesi kadar haddelenmiş numunelerin yaşlanma tepkileri de araştırılmıştır. 400°C'de 60 dakikadan fazla bekletildikten sonra numunede γ' çökeltilerinin oluştuğu görülmüştür. آیریجا، یاشلندیرما سورسینین 400 درجه سانتیگراد 480 داکیکایا چیکاریلماسئیلا، جنیش داغیلیملی کابا γ' çökeltileri gözlemlenmiştir. 400°C'de 480 dakika yaşlandırılan %90 kalınlık azalmasına kadar haddelenmiş numunenin diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) sonuçları, şekil hafızasının kaybolduğunu göstermiştir. سون اولارک، ترمو-مکانیک ایشلمنین کو-ال-من الاسمینین سوپر اسنکلیک و شکلیل حفیزا اوزللیکلری وزریندکی اتکیسی د araştırılmıştır. شکیل حفیزا اتکیسی، اغمه تستی ایله دگرلندیریلمیش و هادلنمیش نومونلرده یاکلاسیک %90 گرینیم گری کازانیمی گورولموشتور. بونونلا بیرلیکته، یاشلندیریلمیش نومونئلرده گرینیم گری کازانیم اورانی %50 اولاراک بیلیرلنمیشتیر. Östenit son bulma sıcaklığı (Af) üzerinde süperelastikiyet davranışı (SE) gözlenmemiştir. اوزت اولارک، کو-ال-من آلاشیمینین فاز دونوشوم سیچاقلیغی و مکانیک داورانیشی وزرینه دوکوم پارامترلرینین و یاشلندیرما کوشوللارینین اتکیلری آراشتیریلمیشتیر. ŞHA'yı vakum indüksiyon ergitme yöntemiyle üretmek için bir defalık yeniden ergitmenin ve sıcak haddelemenin ardından bir çözeltiye alma işleminin gerekli olduğu bulunmuştur. 400°C'de 480 dakikalık yaşlanmadan sonra γ' çökeltileri oluşması nedeniyle, östenit son bulma sıcaklığı (Af) üzerinde yaşlandırmanın sertlik değerinde 320 Hv'ye kadar birkideuşuza görülmüştür.

مشاهده در منبع دانشگاه اوزیغین دانشگاه اوزیغین - موتور جستجوی آثار تاریخی، آرشیوها و نشریات

دانشگاه اوزیغین

پردازش حرارتی مکانیکی و رفتار تبدیل فاز آلیاژ حافظه شکل Cu-Al-Mn

نویسنده سیدمحمدی، سیدوگنار

تاریخ انتشار 2021-08-18

نوع سند

زبان انگلیسی

دیجیتال بله

نسخه خطی خیر

کتابخانه دانشگاه اوزیغین

شماره ثبت fa7ce653-4ea8-4032-8001-8adc5cac0530

محل کتابخانه گروه مهندسی مکانیک

تاریخ 2021-08-18

متن نمونه پردازش حرارتی مکانیکی و رفتار تبدیل فازی آلیاژ حافظه دار شکل Cu-al-mn. آلیاژهای حافظه دار شکل Cu-Al-Mn به دلیل شکل پذیری بالا و دامنه دمای تبدیل گسترده، توجه قابل توجهی را بین SMA های مبتنی بر مس جلب کرده اند. علاوه بر این، به دلیل خواص مکانیکی و حرارتی منحصر به فرد، این آلیاژها کاربردهای گسترده ای در صنایع دارند که قابل مقایسه با SMA های مبتنی بر NiTi است. ترکیب آلیاژی، روش‌های تولید و شرایط عملیات حرارتی پارامترهای موثر بر دمای تبدیل فاز و خواص مکانیکی هستند. در پایان نامه فعلی، درصد وزنی Cu86Al12Mn2 با انجام یک روش ذوب القایی در خلاء ساخته شد. دماهای تبدیل فاز و توسعه ریزساختار با در نظر گرفتن زمان‌های مختلف ذوب مجدد، نورد و شرایط عملیات حرارتی مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس ادبیات، فرآیند ذوب مجدد برای دستیابی به یک آلیاژ همگن پس از فرآیند ریخته‌گری ضروری است، با این حال، کمبود اطلاعات مربوط به اثر تعداد ذوب مجدد بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی این آلیاژها وجود ندارد. بنابراین، فرآیند ذوب مجدد در شرایطی مشابه ریخته‌گری اولیه برای به دست آوردن زمان ذوب مجدد موثر برای دستیابی به آلیاژ همگن انجام شد. مشخص شد که یک بار ذوب مجدد مورد نیاز است و برای دستیابی به یک آلیاژ همگن کافی است. نتایج آزمون آنالیز حرارتی برای همه نمونه‌های ذوب مجدد تثبیت دمای تبدیل را پس از فرآیند ذوب مجدد نشان داد. به منظور بررسی تأثیر تغییر شکل پلاستیک بر رفتار حرارتی و مکانیکی، فرآیند نورد بر روی نمونه‌های ذوب مجدد یک بار در شرایط نورد مختلف انجام شد. یک فرآیند نورد گرم در دمای 900 درجه سانتیگراد بر اساس محاسبه کارایی آلیاژ فعلی در نظر گرفته شد. پالایش دانه با افزایش کاهش ضخامت در طول فرآیند نورد از 25% به 90% مشاهده شد که متعاقباً دمای تبدیل را نیز افزایش داد. مطالعه مذاب مجدد و تغییر شکل پلاستیک تنها هدف این کار تحقیقاتی نیست. یکی دیگر از جنبه های مهم عملیات حرارتی پیری است. بنابراین، پاسخ های پیری 25% و 90% نمونه های نورد شده در دمای 300 درجه سانتی گراد و 400 درجه سانتی گراد با مدت زمان های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که پس از پیری در دمای 400 درجه سانتیگراد به مدت بیش از 60 دقیقه، رسوبات γ' در نمونه تولید شد. همچنین با افزایش زمان پیری تا 480 دقیقه در دمای 400 درجه سانتی گراد، توزیع گسترده ای از رسوبات درشت γ' مشاهده شد. علاوه بر این، نتایج کالریمتری اسکن تفاضلی (DSC) نمونه نورد شده 90% که در دمای 400 درجه سانتیگراد به مدت 480 دقیقه پیر شد، از دست دادن اثر حافظه شکل را نشان داد. آخرین اما نه کم اهمیت، تاثیر پردازش حرارتی-مکانیکی بر خواص فوق الاستیسیته و حافظه شکل آلیاژ Cu-Al-Mn نیز مورد بررسی قرار گرفت. اثر حافظه شکل با آزمون خمش ارزیابی شد و پاسخ حدود 90 درصد بازیابی کرنش در نمونه های نورد شده بود. با این حال، نمونه‌های قدیمی حدود 50 درصد بازیابی کرنش را نشان می‌دهند. هیچ رفتار فوق الاستیسیته (SE) در دمای Af مشاهده نشد. به‌طور خلاصه، تأثیر پارامترهای ریخته‌گری و شرایط پیری بر دمای تبدیل فاز و رفتار مکانیکی آلیاژ Cu-Al-Mn مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که یک بار ذوب مجدد با روش ذوب القایی خلاء (VIM) و نورد گرم به دنبال یک فرآیند محلول سازی برای تولید SMA مورد نیاز است. پیری بیش از دمای Af افزایش در مقدار سختی به 320 Hv و کاهش اثر حافظه شکل را نشان داد. این یافته ها ناشی از تولید رسوبات γ' پس از 480 دقیقه پیری در دمای 400 درجه سانتیگراد است. Cu-Al-Mn şekil hafızalı alaşımlar، yüksek süneklik ve geniş dönüşüm sıcaklık aralığı nedeniyle bakır bazlı şekil hafızalı alaşımlar (ŞHA) arasında vediketed. Ayrıca، üstün mekanik و termal özellikleri nedeniyle، bu alaşımlar endüstride NiTi bazlı ŞHA'larla karşılaştırılabilir kapsamda uygulamalara sahiptir. Alaşım bileşimi, üretim yöntemleri ve ısıl işlem koşulları, faz dönüşüm sıcaklıkları ve mekanik özellikler üzerinde etkili parametrelerdir. Bu çalışmada، Cu86Al12Mn2 alaşımı vakum altinda endüksiyon ergitme yöntemi uygulanarak üretilmiştir. Faz dönüşüm sıcaklıkları ve mikroyapı gözlemi; farklı yeniden ergitme süreleri, haddeleme ve ısıl işlem koşulları dikkate alınarak incelenmiştir. Literatürde, döküm işleminden sonra homojen bir alaşım elde etmek için yeniden ergitme işlemi gereklidir, ancak yeniden ergitme sayısının bu alaşımların hem mikroyapısı hem de mekanik özellikleri ızerindeqılılılı. eksikliği vardır. بو ندنله، همجن بیر آلاشیم الده اتمک آماچییلا اویگون ینیدن ارگیتم سورسینی الده اتمک ایچین ایلک دوکوم ایله ائینی کوشوللاردا ینیدن ارگیتمه ایشلمی اویگولانمیشتیر و بیر کز ینیدن یئرغیتم. Tüm yeniden ergitilmiş numuneler için elde edilen test sonuçları, yeniden ergitme işleminden sonra dönüşüm sıcaklıklarının stabilizasyonunu göstermiştir. Plastik deformasyonun termal ve mekanik davranış üzerindeki etkisini araştırmak için, bir kez yeniden ergitilmiş numuneler üzerinde farklı koşullarda haddeleme işlemi yapılmıştır. Mevcut alaşım için işlenebilirlik kabiliyeti hesaplamasına dayalı olarak 900°C'de sıcak haddeleme işlemi yapılması düşünülmüştür. Haddeleme işlemi sırasında kalınlık azalmasının %25'ten %90'a çıkarılmasıyla tane incelmesi gözlenmiş, bu durum dönüşüm sıcaklıklarını da artırmıştır. Bu çalışmanın tek amacı yeniden ergitme ve plastik deformasyonu incelemek değildir. Bir diğer önemli konu da yaşlandırma ısıl işlemidir. Bu sebeple، 300°C و 400°C sıcaklıklarda çeşitli sürelerle %25 و %90 kalınlık incelmesi kadar haddelenmiş numunelerin yaşlanma tepkileri de araştırılmıştır. 400°C'de 60 dakikadan fazla bekletildikten sonra numunede γ' çökeltilerinin oluştuğu görülmüştür. آیریجا، یاشلندیرما سورسینین 400 درجه سانتیگراد 480 داکیکایا چیکاریلماسئیلا، جنیش داغیلیملی کابا γ' çökeltileri gözlemlenmiştir. 400°C'de 480 dakika yaşlandırılan %90 kalınlık azalmasına kadar haddelenmiş numunenin diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) sonuçları, şekil hafızasının kaybolduğunu göstermiştir. سون اولارک، ترمو-مکانیک ایشلمنین کو-ال-من الاسمینین سوپر اسنکلیک و شکلیل حفیزا اوزللیکلری وزریندکی اتکیسی د araştırılmıştır. شکیل حفیزا اتکیسی، اغمه تستی ایله دگرلندیریلمیش و هادلنمیش نومونلرده یاکلاسیک %90 گرینیم گری کازانیمی گورولموشتور. بونونلا بیرلیکته، یاشلندیریلمیش نومونئلرده گرینیم گری کازانیم اورانی %50 اولاراک بیلیرلنمیشتیر. Östenit son bulma sıcaklığı (Af) üzerinde süperelastikiyet davranışı (SE) gözlenmemiştir. اوزت اولارک، کو-ال-من آلاشیمینین فاز دونوشوم سیچاقلیغی و مکانیک داورانیشی وزرینه دوکوم پارامترلرینین و یاشلندیرما کوشوللارینین اتکیلری آراشتیریلمیشتیر. ŞHA'yı vakum indüksiyon ergitme yöntemiyle üretmek için bir defalık yeniden ergitmenin ve sıcak haddelemenin ardından bir çözeltiye alma işleminin gerekli olduğu bulunmuştur. 400°C'de 480 dakikalık yaşlanmadan sonra γ' çökeltileri oluşması nedeniyle, östenit son bulma sıcaklığı (Af) üzerinde yaşlandırmanın sertlik değerinde 320 Hv'ye kadar birkideuşuza görülmüştür.