NİTİ ŞEKİL HATIRLAMALI ALAŞIMLARA BAKIR KATKISININ FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Bu çalışmada NiTi şekil hatırlamalı alaşımına farklı oranlarda Cu(bakır) ilave edilerek hazırlanan NiTiCu alaşımlarının şekil hatırlama özellikleri araştırıldı. Üretilen Ni-%50Ti, Ni-%45Ti, Ni-%55Ti, Ni-%50Ti-%5Cu ve Ni-%45Ti-%10Cu alaşımlarının DSC(Diffarenciyel Scanning Callorimetry) ile faz dönüşüm sıcakları belirlendi. DSC sonuçlarına göre Ni-%55Ti ikili şekil hatırlamalı faz dönüşüm sıcaklıklarının en yüksek olduğu gözlendi. %10Cu ilave edilen üçlü NiTiCu şekil hatırlama etkinin kaybolduğu belirlendi. Numunelerin aktivasyon enerji değerleri Ni-%50Ti, Ni-%45Ti, Ni-%55Ti, Ni-%50Ti-%5Cu alaşımları için sırasıyla 155,63 kJ/mol, 226,47kJ/mol, 207,3 kJ/mol ve 101,84 kJ/mol olduğu belirlendi. Titanyum elementinin artması alaşımın aktivasyon enerjisini arttırdığı söylenebilir. Bunun yanında %5 Cu ilavesi NiTi alaşımının Martensit fazdan Austenite faza geçiş için gerekli aktivasyon enerjisini bir hayli düşürdüğü söylenebilir. Ayrıca X-ışını, SEM ve optik mikroskop gözlemleriyle yapı tayini yapıldı. Ni-%50Ti, Ni-%45Ti alaşımları oda sıcaklığında austenite fazda olduğundan SEM ve optic mikrograflarında martensit plakalar gözükmedi, fakat Ni-%55Ti, Ni-%50Ti-%5Cu alaşımlarının mkrograflarında yer yer martensit plakalara rastlandı. Oda sıcaklığında alınan XRD ölçüm sonuçlarına da Ni-%50Ti ve Ni-%45Ti alaşımları için çok az miktarda martensit fazı temsil eden B19/ ve B2 fazlarının piklerine rastlandı. Ni-%55Ti ve Ni-%50Ti-%5Cu alaşımlarında ise Martensit piki ifade eden piklerin sayıları ve şiddetlerinin arttığı görüldü. Anahtar Kelimeler: Cu katkılı şekil hafızalı alaşımlar, Cu-Ni-Ti alaşımları, faz dönüşümleri, dönüşüm sıcaklıkları

SUMMARY EFFECTS OF CU DOPING ON THE PHYSICAL PROPERTIES OF NITI BASED SHAPE MEMORY ALLOYS In this study, shape memory characteristics of NiTiCu alloys prepared by adding Cu (copper) to NiTi shape memory alloys at different ratios, were investigated. Phase transformation temperatures of the alloys produced in this study, Ni-50Ti, Ni-% 45Ti, Ni-% 55Ti, Ni-% 50Ti- 5Cu and Ni-% 45Ti- 10Cu, were determined by differential scanning calorimetry (DSC). According to DSC results, it was observed that phase conversion temperatures of the alloy Ni-% 55Ti dual shape memory were the highest. It was determined shape memory effect of the 10% Cu added triple NiTiCu was disappeared. The activation energy values of the samples were determined as 155.63 kJ / mol, 226.47 kJ / mol, 207.3 kJ / mol and 101.15 kJ / mol for the alloys Ni- 50% Ti, Ni- 45% Ti, Ni- 55% Ti, Ni- , 84 kJ / mol, respectively. It can be said that with the increasing titanium ratio activation energy of the alloy increases. Besides, it can be said that the addition of 5% Cu to NiTi alloy greatly reduces the activation energy required for transition from the Martensite phase to the Austenite phase. In addition, X-ray, SEM and optical microscope observations were performed in order to determine the structure. Martensite plates were not observed in SEM and optic micrographs because Ni- 50% Ti and Ni-% 45Ti alloys were in austenite phase at room temperature, but micrographs of Ni-% 55Ti, Ni-% 50Ti- 5Cu alloys revealed martensite platelets in some places. XRD measurements taken at room temperature also revealed peaks of the B19 / and B2 phases representing very little martensite phase for Ni- 50% Ti and Ni-% 45 Ti alloys. In Ni-55% Ti and Ni-50% Ti-5% Cu alloys, increased numbers and intensity of the martensite peaks were observed. Keywords: Cu- based shape memory alloys, Cu-Ni-Ti alloys, phase transformations, transformation temperatures.