استحاله ي چند مرحله اي در عمليات پيرسازي آلياژ حافظه دار NiTiHf

Multi-Step Transformation in Aging of a NiTiHf Shape Memory Alloy

هدف از اين پژوهش، بررسي تاثير عمليات حرارتي پير سازي بر رفتار استحاله و دماهاي استحاله ي آلياژ حافظه دار دما بالاي غني از نيكل Ni50/3Ti34/7Hf15 مي باشد. بدين منظور، آلياژ مورد نظر از مواد با خلوص بالا و در كوره ي قوسي تحت خلاء آلياژسازي و ريخته گري شد و سپس براي مدت 0/5 و 1 و 3 و 5 و 10 و 20 و 72 ساعت در دماي 550 درجه سانتيگراد تحت عمليات حرارتي پيرسازي قرار گرفت. جهت بررسي دماهاي استحاله و شناسايي مسير استحاله از آزمون DSC استفاده شد. نتايج نشان داد كه در اين آلياژ، به دليل غير يكنواختي ساختاري و جوانه زني غير همگن رسوبات Ti,Hf)3Ni4)، استحاله ي غير معمول سخ مرحله اي در حالت پير سازي شده صورت مي پذيرد. دين صورت كه د رمناطق مرزدانه اي استحاله ي B2-R-B19´ و در نواحي داخل دانه ها استحاله ي فازي يك مرحله اي B2-B19´ رخ ميدهد. بعلاوه، با پيرسازي تا زمان 3 ساعت، دماي Ms از 38 درجه سانتيگراد به 131 درجه سانتيگراد افزايش يافت و در زمان هاي طولاني تر بدون تغيير باقي ماند كه نشان ميدهد در اين، حد تعادلي نيكل در اين دماي پيرسازي حاصل شده است.

In this paper, the effects of aging on transformation temperatures (TTs) and transformation behavior of a Ni-rich Ni50.3Ti34.7Hf15 high temperature shape memory alloy were investigated. For this purpose, using high purity materials, the alloy was prepared via vacuum arc melting process, and was subsequently aged in 550 ºC for 0.5, 1, 3, 5, 10, 20, 72 h. DSC test was exploited to determine the TTs and transformation routs. Results indicated that, due to inhomogeneities of the microstructure and the inhomogeneous nucleation of (Ti,Hf)3Ni4 precipitates, abnormal three-step transformation occurs in the aged alloy, such that B2-R-B19´ transformation takes place in grain boundary regions, while one-stage B2-B19´ transformation occurs in grain interiors. Moreover, when aged at 550 ºC for 3 h, the alloy showed change in Ms from 38 ºC to 131 ºC, and after 3h aging, TTs remained constant, demonstrating that the equilibrium Ni content of the alloy in this aging temperature is obtained in 3 h.