Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi (SHS) ile şekil hafızalı Ni-Ti-X (X= Cu, Nb, Fe vb.) alaşımların üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Şekil hafızalı alaşımlar, deformasyona uğratıldığında, uygulanan sıcaklık ve gerilmelere bağlı olarak daha önceki şekil veya boyutuna geri dönebilme özelliği gösteren bir grup metalik malzemedir. Şekil hafıza özelliği ve süperelastik özellik, şekil hafızalı alaşımların en önemli iki termomekanik özelliğidir. Şekil hafızalı alaşımların temel karakteristiği, alaşıma giren elementlerin oranlarıyla belirlenebilen bir dönüşüm sıcaklığının üzerinde ve altında farklı iki şekil ve kristal yapısına sahip olabilmeleridir. Bu belirlenebilen sıcaklığın üzerindeki sıcaklıklarda östenitik yapı (ana faz), altındaki sıcaklıklarda ise martenzitik yapı oluşmaktadır. İlgili çalışmada şekil hafızalı alaşım özelliklerine sahip Ni-Ti-Cu, Ni-Ti-Nb ve Ni-Ti-Fe sistemlerinin çok hızlı, düşük maliyetli ve yüksek katma değere sahip bir üretim yöntemi olan kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi (Self-Propagating High-Temperature Synthesis - SHS) ile üretimi ve bu ürünlerin morfolojik ve termal özelliklerin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda öncelikle referans oluşturulacak şekilde Ni-Ti alaşımlarının üretimi ve üçüncü bir element (Cu, Nb ve Fe) ilavesinin (Cu için at. %25'a kadar, Fe ve Nb için at. %10 a kadar) SHS sentezine ve nihai ürüne olan etkilerinin sistematik şekilde araştırılması hedeflenmiştir. İlk defa SHS senteziyle üretilmesi ve bakırın nikel yerine yüksek miktarlarda kullanımının (at.% 25 e kadar) ürün üzerindeki etkilerinin araştırılmıştır. Çalışmada mikroanaliz, faz değişimi ve diğer kimyasal kompozisyon belirleme işlemleri XRD, DSC, SEM/EDS ve TEM cihazlarında gerçekleşmiştir.