اثر فرآیند نورد سرد بر کرنش و نسبت بازیابی آلیاژ حافظه دار Ni50Ti40Hf10

نورد سرد

در بین آلیاژهای حافظه دار در دمای بالای پایه NiTi، آلیاژهای NiTiHf. به دلیل دمای استحاله بالا، پایداری حرارتی خوب و قیمت مناسب، نسبت به. دیگر آلیاژهای حافظه دار بسیار مورد توجه می باشند. کرنش بازیابی و نسبت بازیابی این آلیاژها در مقایسه با آلیاژهای دوتایی NiTi پایین می باشد. یکی از راه های افزایش میزان کرنش بازیابی در این آلیاژها انجام عملیات ترمومکانیکی می باشد.

در این تحقیق آلیاژ حافظه دار دمای بالا Ni50Ti40Hf10 در کوره قوس تحت خلا آلیاژسازی و ریخته گری شد. و پس از همگن سازی، نمونه ها تحت عملیات نورد سرد و آنیل قرار گرفتند. با استفاده از تست خمش کرنش های اعمالی 2/6 تا 5/4 به روی نمونه ها اعمال شد. و سپس میزان کرنش بازیابی و نسبت بازیابی نمونه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش کرنش اعمالی مقدار کرنش بازیابی افزایش یافت. در تمامی نمونه های نورد سرد شده تا کرنش اعمالی 3 میزان بازیابی بطور کامل 100 درصد اتفاق افتاد.

در کرنشهای اعمالی بیش از این مقدار به دلیل وقوع تغییر شکل ناشی از لغزش، میزان بازیابی کرنش. به کمتر از 100 رسیده است. در نمونه های نورد سرد شده به دلیل افزایش سختی و در نتیجه استحکام، مقدار کرنش بازیابی. و نسبت بازیابی نسبت به نمونه ریختگی افزایش یافت. حد اکثر کرنش بازیابی شده در نمونه ریختگی، مقدار 5 با نسبت بازیابی 87 درصد بوده. و با اعمال نورد به میزان 10 و 20 درصد، کرنش بازیابی به ترتیب 5/25 و نسبت بازیابی. به 92 درصد و 93/6 درصد افزایش یافت.

امروزه با پیشرفت تکنولوژی و ایجاد صنایع پیشرفته، استفاده از مواد با قابلیت های جدید بسیار مورد توجه می باشد. در این میان مواد هوشمند به عنوان دسته ای از مواد که قادرند به محیط اطراف خود پاسخ دهند. و با آن سازگار شوند بسیار مورد توجه می باشد. از بین مواد هوشمند آلیاژهای حافظه دار مورد توجه بسیاری از پژوهشگران و صنایع قرار گرفته است. آلیاژهای حافظه دار دسته ای از آلیاژها با قابلیت منحصر به فرد. بازیابی مقادیر قابل توجهی از تغییر فرم خود هستند. توسعه آلیاژهای حافظه دار در سالهای اخیر، از روند رو به رشدی برخوردار بوده است. در میان آلیاژهای حافظه دار غیر آهنی، آلیاژهای پایه NiTi دارای خواص مهندسی مطلوبی می باشند. که موجب گسترش کاربرد آن شده است.

ترکیب بین فلزی NiTi دارای خواص ویژه ای همچون خواص حافظه داری (یک طرفه و دو طرفه). سوپر الاستیسیته، مقاومت به خوردگی و استحکام مکانیکی بالا به همراه چقرمگی مناسب می باشد. و به همین دلیل به عنوان مهمترین گروه از آلیاژهای حافظه دار در صنایع هوافضا، خودرو، روباتیک و پزشکی. مورد استفاده می باشند. اکثر آلیاژهای NiTi دمای استحاله کمتر از 100 درجه سانتیگراد دارند که باعث محدودیت استفاده از آنها. در بسیاری از کاربردهای مهندسی در دمای بالا می گردد.

اکثر عناصر آلیاژی مانند Mn,V,Fe,Cr و Co به عنوان عنصر سوم. دمای استحاله مارتنزیتی NiTi را کاهش می دهند، ولی عناصری مانند Zr,Pt,Au,Hf باعث افزایش دماهای استحاله ی مارتنزیتی می گردند. آلیاژهای سه تایی NiTi با حضور یکی از عناصر Hf,Pt,AuZr دماهای استحاله بیشتر از 100 درجه سانتیگراد دارند. که بعنوان آلیاژهای حافظه دار دمای بالا شناخته میشوند. در این میان آلیاژهای دمای بالا NiTiHf برای بسیاری از کاربردهای صنعتی در دمای بالا. بدلیل دمای استحاله بالا و پایداری حرارتی و قیمت پایین تر. نسبت به دیگر آلیاژهای سه تایی NiTiAu , NiTiZr,NiTiPt مورد توجه می باشند. البته خواص حافظه داری و شکل پذیری آنها از آلیاژهای دوتایی NiTi کمتر میباشد.

تغییر شکل مارتنزیت در آلیاژهای حافظه دار با دو روش حرکت مرزهای دو قلویی. و لغزش نابجایی ها صورت می گیرد. تنها مقدار تغییر شکل مارتنزیتی که بوسیله حرکت مرزهای دوقلویی صورت گرفته می تواند. پس از حرارت دهی نمونه به فاز آستنیت بطور کامل بازیابی شود. وقتی که مقدار تغییر شکل از این سطح تجاور می کند. نابجایی ها با حرارت دهی و تبدیل به آستنیت قابل برگشت نخواهد بود. علت پایین بودن خواص حافظه داری در آلیاژهای NiTiHf تنش بحرانی پایین. برای لغزش نابجایی ها در این آلیاژها ذکر شده است.

راه حل این مشکل افزایش استحکام زمینه آلیاژ جهت جلوگیری از وقوع تغییر شکل پلاستیکی ناشی از لغزش است. مهمترین روشهای پیشنهاد شده جهت برطرف کردن این مشکل اضافه کردن عنصر آلیاژی چهارم، عملیات حرارتی رسوب سخت. و عملیات ترمومکانیکی می باشد. بررسی های صورت گرفته در منابع مختلف در ارتباط با آلیاژهای حافظه دار دمای بالای NiTiHf نشان می دهد. که اکثر تحقیقات بر روی بررسی اثر افزودن عنصر چهارم مانند مس بر دماهای استحاله این آلیاژها. بهبود خواص حافظه داری با انجام عملیات پیر سختی. بررسی خواص مکانیکی، ریز ساختاری و فرآیند ساخت آلیاژهای NiTiHf و بررسی استحاله مارتنزیت این آلیاژها، متمرکز شده است. و در رابطه با عملیات نورد این آلیاژها تحقیقاتت جامع و کاملی انجام نشده است. در این تحقیق اثر عملیات نورد سرد بر خواص حافظه داری شامل. کرنش بازیابی و نسبت بازیابی آلیاژ Ni150Ti40Hf10 مورد بررسی قرار گرفته است.

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربه ی گرانبها در زمینه ی تأمین و توزیع و عرضه انواع ورق آلیاژی – انواع فولاد آلیاژی. با اشکال مختلف تولیدی.از جمله ورق- میلگرد – تسمه – پروفیل – میلگرد با استاندارد و گواهینامه های روز دنیا در سراسر ایران فعالیت مینماید.
صنعتگر گرامی از اینکه ما را جهت خرید فولاد آلیاژی مورد نیاز خویش انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما: 09122136675 – 02128423820
fooladrasuldalakan@gmail.com

برخی از محصولات ما شامل: ورق آلومینیوم – صفحه آلومینیوم. – تسمه. – میلگرد. – شمش آلومینیوم. – تیتانیوم. – ورق آجدار.– ورق ضخامت بالا. – ورق استحکام بالا- سردکار. – گرمکار – فولاد آلیاژی.- فولاد آبراز – سوپر آلیاژ – اَبَر آلیاژ. – نیکل. – اینکونل. – هسته لوی. – هاست. – مونل. – ورق دریایی. – ورق مخازن بخار. – ضد سایش. – ضد اسید. – نبشی. – ناودانی .– پروفیل- mo40 – spk – .ck45 – gla – m200 . – .cmsk – x52.– لوله آلیاژی و…

مجله مواد نوین