اثر تغييرشكل پلاستيكي شديد بر توسعه نانوساختار و خواص مكانيكي آلياژ حافظه دار NiTi

كارشناسي ارشد

آلياژ NiTi بدليل خواص برتر آن از نظر زيست سازگاري، خوردگي و مكانيكي مهم ترين آلياژ در بين آلياژهاي حافظه‌دار است. رفتار مكانيكي اين آلياژ بسيار حساس به فرآيندهاي ساخت و كار مكانيكي روي آن است لذا فرآيند هاي تغييرشكل پلاستيك شديد كه اخيرا براي بهبود ساختار فلزات و آلياژها توسعه داده شده اند ، مي توانند در بهبود خواص اين آلياژ بسيار مؤثر باشند. در بين اين روش ها پيچش تحت فشار بالا (HPT) قادر به اعمال كرنش بسيار بالايي به نمونه است كه مي تواند ساختارهاي بسيار ريزي را در فلزات وآلياژها ايجاد كند. در اين تحقيق با استفاده از فرآيند پيچش تحت فشاربالا آلياژ Ni-50at%Ti تا 5 دور تحت¬فشار GPa 6 و با سرعت rpm 1 تغييرشكل داده شد. مطالعه ريزساختار با ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) و TEM با قدرت تفكيك بالا(HRTEM) نشان داد كه نمونه فراوري شده ساختاري مخلوط از نانوكريستال ها و فاز آمورف است. كاهش شديد در اندازه¬ي دانه، دگرگوني مارتنزيتي را بطور كامل متوقف كرد و بررسي ها نشان داد كه فاز مارتنزيتي B19’ بطور كامل حذف شده است. بررسي هاي خواص مكانيكي نشان داد كه در كنار افزايش قابل توجه استحكام(از 750 مگاپاسكال به 1225 مگاپاسكال برابر حدود 63%) و سختي(حدود 70%) ، برخلاف آلياژ اوليه نمودار تنش – كرنش آلياژ فراوري شده يكنواخت و بدون دگرگوني مارتنزيتي ناشي از تنش است. هم¬چنين مقايسه رفتار مكانيكي آلياژ فراوري شده با نمونه هايي كه به اندازه 25% نورد سرد شدند، نشان داد كه علارغم رفتار كششي مشابه بين آن¬ها، آلياژ فراوري شده با HPT برخلاف نمونه¬هاي نوردسرد شده فاقد خاصيت سوپرالاستيك است.

191197

دانشگاه علم و صنعت ايران

شناسايي و انتخاب مواد فلزي

دكتر حميدرضا جعفريان - دكتر عليرضا ايواني