NİMNSN MANYETİK ŞEKİL HATIRLAMALI ALAŞIMLARIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE KROM KATKISININ ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Abstract

NiMnSn alaşımı, NiMnGa alaşımına alternatif ve maliyeti düşük bir alaşım grubudur. Bu nedenle bu alaşım gurubunun geliştirilmesi çok önemlidir. Bu çalışmada, Ni50Mn45-xSn5Crx (yüzdece atomik, x=0, 4, 6, 10, 12) alaşımları üretilmiştir. Üretilen alaşımların geniş çapta termal analizi hem DSC (Diferansiyel Taramalı Kalorimetre) hem TG/DTA (Termogravimetrik Termal Analiz) kullanılarak yapılmış ve alaşımlarda meydana gelen faz geçişleri 200-1000oC aralığında belirlenmiştir. Termal analiz ölçüm sonuçlarına göre, artan krom orayla NiMnSn alaşımının austenite?martensite dönüşüm sıcaklığı değeri düşmüştür. Ayrıca krom oranı artışı, NiMnSn alaşımında görülen çoklu faz dönüşümünden tek faz dönüşümüne geçmesine neden olmuştur. Alaşımların, kristal yapı ve mikro yapı analizleri x-ışınları cihazı ve SEM-EDX cihazı kullanılarak yapılmıştır. Alaşımların hepsinde martensit ve gama faza rastlanmıştır ve gamma faz oranının krom katkısı ile arttığı tespit edilmiştir. PPMS cihazı ile yapılan manyetik ölçümleri sonucu, diğer NiMnSn alaşımlarına göre, manyetizasyon değerlerinin düşük olduğu tespit edilmiştir.

The superiority of NiMnSn alloy on NiMnGa alloy is far ahead in term of some physical characteristics and therefore the development of this alloy group is very important. In this work, Ni50Mn45-xSn5Crx magnetic shape memory alloys were produced for x = 0, 4, 6, 10 and 12. Thermal analysis was performed on produced alloys in a wide range (200 oC -1000 oC) by using differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric and differential thermal analysis (TGA/ DTA). According to the thermal analysis results, the austenite ? martensite transformation temperatures of the NiMnSn alloy decreased with increasing chromium content. Furthermore, increasing the chromium ratio caused single-phase transformation due to the multiple phase transformation that observed in the NiMnSn alloy. In addition, the crystal structure and microstructure analyses of the alloys were determined by using x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy- energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX). In all cases, martensite and gamma phase were encountered and the gamma phase ratio was found to be increased by chromium addition. The magnetization characteristics were studied by using Physical Properties Measurement Systems (PPMS) device, and it was found that the alloys have a considerably small response to magnetic flux.