تاثير فرآيند آنيل و پيرسازي بر رفتار سوپر الاستيسيته و استحاله مارتنزيتي در سيم هاي حافظه دار NiTi غني از نيكل

Influence of Annealing and Aging Process on Superelastic Behavior and Martensitic Transformation of Ni-rich NiTi Shape Memory Wires

در تحقيق حاضر تاثير عمليات حرارتي آنيل و عمليات پيرسازي پس از انجام عمليات حرارتي آنيل بر رفتار سوپر الاستيسيته آلياژ 40 و 60 درصد كارسرد شده نيكل-تيتانيم غني از نيكل مورد تحقيق و مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد كه در حضور دانه هاي ريز ناشي از تبلور مجدد در ريز ساختار آلياژ، رفتار سوپر الاستيسيته بهبود مي يابد با اين حال همواره مقدار تقريبي 2% كرنش باقي مانده در منحني تنش كرنش نمونه ها مشاهده مي وشد. در حضور تلفيقي از دانه هاي ريز تبلور مجدد يافته، ناشي از عمليات حرارتي آنيل، همچنين رسوبات Ni4Ti3، ناشي از عمليات پير سازي پس از فرآيند آنيل، بهترين رفتار سوپر الاستيسيته بدون هيچ كرنش باقي مانده اي مشاهده مي گردد. نتايج نشان دادند كه تغيير اندازه دانه ها موجب تغيير توزيع رسوبات درون ريز ساختار شده كه اين امر باعث تغيير در دماهاي استحاله مي گردد. جهت بررسي دماها و رفتار استحاله نمونه ها از آماليز حرارتي روبشي افتراقي (DSC) استفاده شد. نهايتا مشاهده گرديد كه با تغيير اندازه دانه ها در طي فرآيند آنيل و با انجام پير سازي متعاقب آن، مي توان دماهاي استحاله را براي كاربردهاي دمايي مختلف كنترل نمود.

In the present study, the influence of annealing heat treatment and aging treatment after annealing process on the superelastic behavior of 40 and 60% cold worked Ni-rich NiTi shape memory alloy have been investigated. Results showed that at the presence of the fine grains due to the recrystallization process, superelastic behavior improved; however, some strains about 0.2% remain in the strain-stress curves of the alloy. With the formation of recrystallized fine grains, due to annealing heat treatment as well as Ni4Ti3 precipitates, due to the aging treatment after the annealing process, the best superelasticity behavior achieved. It is observed that the variation of grains size result in variation of precipitates distribution within microstructure. This, therefore, leads to variation of transformation temperatures. Differential scanning calorimetry (DSC) analysis was also used to evolution the transformations temperatures and behavior of the samples. Consequently, it is observed that, with variation of grains sizes during annealing process and with aging treatment after that, transformation temperatures can be controlled for the different thermal applications.