تاثير زمان عمليات همگن سازي بر ريزساختار آليا ژ حافظه دار NiTiHf

The Effect of homogenizing Time on the microstructure of NiTiHf Shape Memory Alloy

آلياژهاي حافظه دار پايه NiTi در حين انجماد به دليل وجود جدايش در فرآيند انجماد سبب توزيع غير يكنواخت عناصر آلياژي در زمينه و همچنين پيدايش فاز ثانويه به هم پيوسته در زمينه آلياژ مي شود. اين فاز به دليل تردي و عدم شكل پذيري باعث شكستن قطعه در حين عمليات تغيير شكل مي شود. بنابراين مي بايست توسط عمليات همگن سازي و سرد كردن سريع آلياژ پيوستگي و توزيع فاز ثانويه را در زمينه آلياژ كنترل نمود. آلياژهاي NiTiHf از خانواده آلياژهاي حافظه دار دماي بالا مي باشد. عمليات همگن سازي در آلياژهاي NiTiHf در دماي حدود 1000 درجه سانتيگراد انجام مي گردد. زمان عمليات همگن سازي به ميزان جدايش عناصر ايجاد شده در آن و نيز ابعاد نمونه بستگي دارد. لذا در اين تحقيق اثر زمان همگن سازي بر ريزساختار آلياژ حافظه دار دماي بالا Ni50Ti35Hf15 مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور پس از آلياژسازي و ريخته گري نمونه در كوره القايي تحت خلأ (VIM) جهت بررسي زمان همگن سازي نمونه ها در دماي 1000 درجه سانتيگراد و زمانهاي 5 و 10 و 15 و 20 ساعت د ر كوره تحت محيط محافظ همگن شدند و پس از آماده سازي بررسيهاي ريزساختاري با ميكروسكوپ نوري و الكتروني به روي نمونه ها انجام شد . نتايج نشان مي دهد كه با افزايش زمان عمليات همگن سازي انحلال رسوبات تجمع يافته افزا يش يافته و توزيع فاز ثانو يه در زمينه بصورت يكنواخت مي گردد.

During solidification of NiTi-based shape memory alloy segregation results in a non uniform distribution of alloying elements and formation of continuous second phase throughout the matrix. This second phase due to brittlness adversely affects ductility and impedes the forming process. So with homogenizing and rapid quenching, distribution of second phase should be controlled. NiTiHf is a group of high temperature shape memory alloys. Homogenization treatment on NiTiHf is performed at 1000 °C.Homogeniztion duration depends on the quantity of segregation as well as the sample dimensions. In this research, the effect of homogenization time on the microstructure of Ni50Ti35Hf15 high temperature shape memory alloy was investigated. After alloying and casting by means of vacuum induction melting, the samples were homogenized at 1000 °C for 5, 10, 15, 20 hr in furnace under the protective atmosphere. After appropriate preparation, microstructural evaluation was performed by optical and scanning electron microscopy. The results show that with increasing the homogenization time, the solution of the accumulated precipitations increases, which leads to a more uniform distribution of the second phase in the matrix.