Süperelastik Niti Şekil Hafızalı Alaşımların Mekanik Özelliklerine Yüksek Sıcaklık ve Yaşlandırma Isıl İşleminin Etkisi

Abstract

Bu deneysel çalışmada; yüzeyi elektro polisaj ile parlatılmış ve yaşlandırma ısıl işlemi uygulanmış süperelastik Nikel-Titanyum (NiTi) Şekil Hafızalı Alaşım (ŞHA) tel numunelerin yüksek sıcaklık (130 °C) altında çekme testleri sonrası mekanik özellikleri ve gerilme kaynaklı meydana gelen deformasyon yapıları araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda NiTi ŞHA tel numuneleri çekme testleri ile tek eksende ve sabit bir hızda koparılıncaya kadar çekmeye maruz bırakılmıştır. Süperelastik NiTi ŞHA tel numunelerin çekme testleri sonrası kırılma yüzeylerinde gerçekleştirilen deformasyon analizlerinde; çatlak oluşumları, kimyasal bileşimdeki değişimler ve mekanik özellikler incelenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı x-ışını spektroskopisi (EDX) cihazları kullanılarak deformasyon analizi yapılmıştır. Ayrıca, numunelerin deformasyon yüzeylerinde aktif faz yapılarının analizi ve sertlik değerlerinin ölçümü gerçekleştirilmiştir. Faz analizlerinde, Ni4Ti3 ve Ti2Ni intermetalik faz yapıları gözlemlenmiştir. Mikro-Vickers sertlik deneylerinde numunelerin deformasyon yüzeylerinde sertlik değeri açısından belirgin bir fark gözlemlenmemiştir. En yüksek akma gerilmesi (361 MPa) ve çekme gerilmesi (948 MPa) değerleri; yaşlandırma işlemi uygulanmamış numunede elde edilmiştir. En düşük akma gerilmesi (232 MPa) ve çekme gerilmesi (737 MPa) değerleri ise ısıl işlem uygulanan deney numunesine ait çekme testi sonucunda tespit edilmiştir. Çekme deneyleri öncesinde çok düşük oranda mevcudiyetine rastlanılan Karbon (C) elementinin çekme deneyleri sonrasında önemli artışlar gösterdiği tespit edilmiştir. Yaşlandırma ısıl işlemi uygulanan numunelerde faz dönüşüm sıcaklıklarının, mekanik özelliklerin ve süperelastik etkinin kimyasal bileşimdeki değişimler nedeniyle olumsuz olarak etkilendiği belirlenmiştir.