Toz metalurjisi yöntemleri kullanılarak üretilmiş Fe katkılı NiTi şekil hafızalı alaşımın karakterizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Öğrenci: GÜLİZAR ALTINIŞIK

Danışman: BÜLENT BOSTAN

Özet:

Şekil hafızalı alaşımlar (ŞHA), şekil hafıza ve süper elastikiyet gibi eşsiz özellikleri sayesinde biyomedikal, otomotiv, havacılık ve uzay sanayi gibi birçok farklı sektörde kullanılmaktadır. Şekil hafızalı alaşımların kullanım alanlarına göre dönüşüm sıcaklıklarının, şekil hafıza ve süper elastikiyet özelliklerinin arzu edilen şekilde değiştirilebilmesi ve geliştirilmesi için birçok çalışma yapılmıştır. Farklı üretim tekniklerinin kullanılması, bu özelliklerin değiştirilebilmesi ve geliştirilebilmesi için yapılan çalışmalardan biridir. Toz metalürji tekniği ise şekil hafızalı alaşımların üretilmesinde nispeten daha yeni bir tekniktir. Toz metalürji tekniğinde kullanılan mekanik alaşımlama yöntemi, alaşımlandırılması zor toz malzemelerin üretimi için etkili bir yöntemdir. Döküm yöntemiyle üretilen şekil hafızalı alaşımlarda özellikle oksitlenme problemi nedeniyle şekil hafıza özelliklerinde azalma görülmektedir. Toz metalurji yöntemiyle nispeten bu problemler önlenebilmektedir. NiTi şekil hafızalı alaşımların diğer alaşımlara göre elastik deformasyonu çok yüksektir. Ayrıca çekme dayanımı yüksek olup yoğunluğu düşüktür. Tüm bu avantajlardan dolayı üretilen şekil hafızalı alaşımların %90'ı NiTi şekil hafıza alaşımlarıdır. Yapılan çalışmada, ön alaşımlı NiTi tozu ve Fe tozları Spex cihazı ile mekanik alaşımlandırılarak presleme ve sinterleme işlemleri ile numuneler üretilmiştir. Üretilen numunelerin optik mikroskop ve SEM mikro yapı analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca NiTiFe şekil hafızalı alaşımların dönüşüm sıcaklıkları DSC analizleri ile belirlenmiştir. Yapılan çalışmada mekanik alaşımlama, presleme ve sinterleme parametrelerinin, oluşan fazlara etkisi incelenmiştir. Dönüşüm sıcaklığının ilave edilen Fe oranının etkileri yorumlanmıştır. Sinterleme sonrası yapılan XRD analizine göre bütün numunelerde NiTi (B2) östenit fazının oluştuğu gözlenmiştir. Fe oranının artmasıyla Ni48Ti50Fe2 faz şiddetinde artış görülmektedir. Fe oranı arttıkça numunelerin sertliği belirgin bir şekilde düşmektedir.