تأثير افزودن عنصر مس بر رفتار منحني هاي سيلان آلياژ حافظه دار NiTi طي آزمون فشار گرم

The effect of Cu addition on the flow curve behavior of NiTi shape memory alloy during hot compression test

در پژوهش حاضر تأثير افزودن عنصر مس به ميزان 5 درصد اتمي، بر رفتار منحنيهاي سيلان آلياژ NiTi مورد ارزيابي قرار گرفت. بدين منظور آزمون فشار گرم در محدوده دمايي 700oC تا 1000oC و نرخ كرنش 0/001s-1 تا 1s-1 تا كرنش 0/7 روي نمونه هاي كار شده آلياژهاي با تركيب اسمي 49.8at%Ni50.2at%Ti و 44.8at%Ni50.2at%Ti5at%Cu انجام يافت. نتايج نشان داد كه منحنيهاي سيلان آلياژ NiTiCu در دماهاي اندك، بالاتر از منحنيهاي سيلان آلياژ NiTi است. علت اين مسئله ناشي از استحكام بخشي محلولي در اثر تشكيل فاز محلول جامد به دليل تشابه ساختاري زياد مس با نيكل است. همچنين استحكام بخشي رسوبي در اثر تشكيل ذرات فاز ثانويه TiCu و Ti2(Ni,Cu) در آلياژ NiTiCu علاوه بر فاز Ti2Ni ، دليل ديگري بر افزايش تنش سيلان آلياژ سه تايي حاوي مس نسبت به تنش سيلان آلياژ دوتايي است . وليكن با افزايش دما تا 1000oC و در نرخ كرنشهاي كمتر از 0/1 منحنيهاي سيلان آلياژ حاوي مس استحكام خود را از دست مي دهن د. علت آن ناشي از انحلال فازهاي ثانويه حاوي مس از جمله TiCu است. همين امر منجر به كاهش اثر استحكام بخشي رسوبي و در نتيجه افت استحكام آلياژ سه تايي ميشود.

In this research, flow curve behavior of 50.4at%Ti-49.6at%Ni and 44.8at%Ni-50.2at%Ti-5at%Cu alloys has been characterized during hot deformation. Hot Compression tests were conducted on as cast specimens in the temperature range of 700–1000 oC and the strain rate of 0.001 to 1 s-1. Results show that at low temperatures, flow curves of NiTiCu alloy are higher than those of NiTi alloy. This can be attributed to the solid solution hardening of NiTiCu caused by the replacement of Ni with Cu. Precipitation hardening is another reason for increasing strength in NiTiCu alloy. On the contrary, at temperature of 1000oC and strain rates lower than 0.1 s-1, The strength of flow curves of NiTiCu alloy is lower than that of NiTi alloy. This can be attributed to the solution of TiCu phases which played an important role for precipitation hardening of the alloy.