تصوير SEM از نمونة زينتر شده و HIP تحت شرايط متفاوت پيري را نشان مي دهد در نمونة زينتر شده در شكل( 9- الف) نواحي مجزاي در تصوير خاكستري روشن و خاكستري و خاكستري تيره در اين مناطق ديده مي گردد .

آناليز كمي EDX تأييد مي كند كه اين سه مناطق به ترتيب فازهاي با دلالت دارد و اين سه فاز به ترتيب فازهاي تركيب بين فلزي هستند براي مثال در نمونه دوم HIP كه در شكل ( 9- ب ) مي بينيم فقط فاز Ti2Ni در زمينة NiTi وجوددارد ، كه اين نتيجه با نتايج XRD مطابقت دارد .

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

در نتيجه دماي زينتر بالاتر به تسريع نفوذ اتم هاي نيكل و تيتانيم كمك مي كند

اين باعث مي گردد كه فازهاي ثانويه شبيه به Ti2Ni,Ni3Ti كاهش مي يابند . بنابراين فاز Ni3Ti را نمي توان در تصوير نظاره كرد شكل( 9- ج)تصوير نمونة دوم پس از گذشت زمان 1 ساعت در °k 773 وكونچ كردن آن در آب يخ بعد از زينتر كردن HIP می باشد با مقايسه شكل (9- ب) و (9- ج ) مي توان فازهاي روشن Ti با 57% نيكل كه مي توان آن را به عنوان فاز توسط آميختن نتايج EDX,XPD تعريف گردد . به علاوه صفحات B`19 و فاز R در بعضي مناطق شكل (9-ج ) را مي توان نظاره كرد همين نتايج مشابه از نمونه هاي عملياتي در اثر زمان پيري بدست آمد. شكل (9) تصوير واقعي SEM از نمونه پيرشده براي پنج ساعت در ° K 773 بعد از HIP می باشد هر دو فاز مارتنزيت R, B`19 به طورهمزمان دردماي اتاق در نمونه هاي پير شده تصديق مي گردد .(توضيحات دوفازمارتنزيت R, B`19 درفصل سوم مي باشد.)

نتايج بالا زمان پير شدن جهت رشد بيشتر رسوب در طول مرزدانه ها همانطور كه در شكل( 9-ج) مي بينيم را به دنبال رشد دانه ها دور از مرز كه درشكل(9-ب) مي بينيم را آشكار مي كند .

3-3- آناليزC DS:[1]

شكل منحني ( 10 -الف ) حرارت دادن و سرد شدن بواسطه آناليز DSC در نمونة دوم بعد از HIP و زمان پيري به صورت 5/0 ساعت را نشان مي دهد مشخص می باشد كه پيك گرمازا براي نمونة HIP به آساني قابل روئيت نيست ، به اين علت می باشد كه دماي MS به عنوان نمونه HIP براي تشكيل مارتنزيت در شرايط آزمايشگاهي خيلي پايين می باشد(كونچ در آب يخ ) براي نمونة سرد شده در يك پيك گرما زا كه با نماد ph می باشد و در حرارت بالا ظاهر مي گردد در اين حين فاصله دو پيك گرمازا در طول سرد شدن آشكار مي‌گردد .پيكي كه دماي بالا دارد و ديگري دماي پايين دارد به ترتيب, Pr P مي باشد در اين حالت مارتنزيت سوزني شكل B`19 و فاز R در نمونه بعد از گذشت زمان دردماي اتاق و توسط SEM نمايان خواهند گردید. ( در شكل 4 نظاره مي گردد ) بنابراين پيك Pr در منحني سرد شدن مشابه تشكيل فاز R می باشد در اين صورت Pm مشابه فاز مارتنزيت B`19 می باشد .

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

بررسي دقيق اين دو پيوستگي بين دماي استحالة فازي در زمان پيري در دماي گرمازايي پيك براي نمونة پير شده و زمان هاي مختلف سنجش مي گردد شكل
(10-ب) ارتباط بين دماي پيك و زمان پيري نشان داده شده می باشد همانطوركه نظاره
مي گردد در همة پيك ها افزايش سريع دما مطابق با دماي پيري می باشد كه بتدريج يك مقدار ثابتي بدست مي آورد اين حاكي از آن می باشد كه هر دو فاز ، R و فاز مارتنزيت انتقال استحالة فاز آن ها به جهت دماي بيشتر مطابق با دماي پيري پيش مي رود .

(شكل10) نتايج آناليز حرارتي( الف) منحني DSC نمونه 2 HIP در دماي k723
(ب) ارتباط بين پيك حرارتي وگذشت زمان

بااين بررسي ميتوان محتوي Ni در زمينة فاز B2 را پايين آورد كه منجر به رسوب فاز و نتيجتاً‌دماي استحالة فازي را بالا مي آورد .

اين مكانيزم استحالة فازي نيكل غني شده متخلخل در آلياژهاي حافظه دار نايتينول به جهت شباهت حجم متراكمتر در آلياژ حافظه دار نيكل غني شده راه مي‌يابد . از اين رو تنش هاي داخلي اضافي توسط رسوب دهي سبب استحالة مستقيم از فاز می باشد كه بعد از پيري سخت تر مي گردد كاهش فاز R متوسط انرژي فعالسازي كلي استحاله می باشد بنابراين انرژي به گونه قابل مطلوبي با دو مرحله استحاله دنبال مي گردد . فاصلة دوپيك گرمازا با پيري به تدريج كاهش مي يابد .

مي دانيم هر دو دماي مطابق با زمان پيري در نيكل غني شده متراكم آلياژهاي حافظه دار نايتينول افزايش مي يابد . MS به گونه قابل توجهي در شروع زمان پيري تغيير مي يابد و به تدريج به يك مقدار ثابتي دست مي يابد، لذا RS به آرامي با افزايش زمان پيري تغيير مي كند بنابراين Tpm زماني كه حوزة‌كوچكتري از Tpr هست تغييرعمده اي مي دهد.

3-4- تكامل خواص مكانيكي – آزمون فشار:

شكل(11 -الف ) و (11 -ب) منحني تنش كرنش آلياژهاي حافظه دار متخلخل نايتينول از زمان پيري براي 5 ساعت درk° 723 به ترتيب بعد از زينتر كردن فرآيند HIP می باشد . آزمايش در همان پيش تنش پايه (4%)و در دماي اتاق انجام گردید كه شكل
(11 – الف ) مي توان نظاره كرد كه كرنش بدون بازيابي حدود( 2%) براي نمونة زينتر شده بعد از يك چرخة اوليه می باشد .

(شكل 11) منحني تنش كرنش آلياژ حافظه دار متخلخل نايتينول (الف) نمونه CS

(ب) HIP (هردو در دماي k773 براي 5/0 ساعت و محيط كوينچ آب يخ)

در اين زمان نمونه در طول چرخة ثانويه با استحكام فشاري حدود Mpa 68دچار پارگي مي گردد كرنش قابل بازيابي بدون برجستگي نظاره گردید كه آن را فوق الاستيسيته موجود مي نامند . كه اين نتيجه مشابه گزارش ديگران براي آلياژهاي حافظه دار متخلخل نايتينول توسط زينتر كردن تهيه شده می باشد . دليل كه تخلخل ها در اطراف محل تنش مي باشند اشكال بي قاعدة حفرهاست در طول بارگذاري رفتار اين حفره ها شبيه ريزترك ها يا ريزفاق هاست كه كرنش تسليم و تنش هاي ناشي از تنش متمركز تحت تنش ناخالصي اسمي براي آلياژ متراكم نايتينول خيلي پايين می باشد .منحني تنش كرنش در شكل( 11 –ب) مقداري جزئي سوپر الاستيسيته آلياژ حافظه دار متخلخل نايتينول كه درچرخة اول HIP و سوپر الاستيستة نهايي در چرخة ثانويه و چرخة پس از آن را نشان مي دهد كرنش غير قابل بازيابي فقط حدود% 3/0 می باشد كه حتي بدون بارگذاري تحت كرنش بالاي تغيير شكل (كرنش %4 ) می باشد ، كه اين ناشي از لغزش در طول تغيير شكل قبلي می باشد . تشكيل تنش هاي داخلي به واسطة متوقف كردن استحالة مارتنزيتي می باشد . بنابراين سوپرالاستيسيته نهايي با نمونة متخلخل حاضر در دماي اتاق بعد از چرخة اول حاصل مي گردد كه در آلياژ حافظه دار متخلخل نايتينول مي بايست كپسول آزاد HIP با چقرمگي بالا و استحكام فشاري بالا ( بيش از Mpa250) تأييد گردد . علاوه بر اين يك ورق مسطح كه تنش حدودMpa) 150) دارد خصوصيت سوپرالاستيك آلياژ حافظه دار نايتينول را دارد اين نتايج شامل آلياژهاي حافظه دار متخلخل نايتينول كه توسط زينتر تهيه شده‌اند نيز مي‌باشد همچنين اين نتيجه براي اشكال با قاعدة (‌تقريباً دايره ) و حفره هاي با اندازة توزيع هموژن كه موضع تمركز تنش در مجاورت حفره هاست به علت بالا بودن استحكام فشاري متوسط در آلياژهاي حافظه دار متخلخل نايتينول می باشد .به علاوه عمليات حرارتي ويژه اي را مي توان اختيار كرد ضمن آن كه سوپرالاستيسيته، چقرمگي را بهبود مي بخشد فراهم گردد . بنابراين واضح می باشد كه سوپرالاستيسيته در بهبود چقرمگي و استحكام فشاري آلياژهاي حافظه دار متخلخل نايتينول مهم می باشد . اختيار كردن فرآيند زينترينگ HIP اغلب براي كنترل خصوصيت حفره ها مانند شكل، اندازه و توزيع حفره ها به حالت بوته ايست .

نتيجه گيري :

تخلخل %Ni با8/50 Ti- در آلياژهاي حافظه دار حفره هاي كروي شكل و ريز ساختاري هموژن توسط فرآيند كپسول آزاد HIP با موفقيت تهيه گردید. آلياژ حافظه دار متخلخل داراي ساختاري با 40-30% حجمي تخلخل و دامنة‌اندازه حفره ها از 50 تا 200 می باشد .دررفتارارتجاعي كاذب آلياژخاصيت كشساني نامحدودي پيدامي كند.

رفتار استحالة فازي در آلياژ حافظه دار متخلخل نايتينول به تراكم نيكل غني شده در آلياژ حافظه دار نايتينول بسيار مرتبط می باشد . آلياژ حافظه دار متخلخل نايتينول توسط فرآيند HIP فشرده مي گردد كه سوپر الاستيسيته كامل و تراكم آلياژ حافظه دار نايتينول را نشان مي دهد .سوپرالاستيسته بيشتر تحت استحالة فازي بررسي مي گردد وتوزيع همسان گردي و هموژن حفره هاي كروي مانند ، در پايين آوردن تمركز تنش نزديك حفره هاست . خواص مكانيكي آلياژهاي حافظه دار متخلخل نايتينول توسط كنترل ويژگي حفره ها بهبود مي يابد . به علاوه عمليات حرارتي به عنوان مثال پيري تأثير زيادي روي استحالة فازي و سوپر الاستيسيته آلياژهاي حافظه دار نايتينول دارد .نرخ كرنش تأثير مهمي بر سوپرالاستيسيته و رفتار سيستم آلياژهاي حافظه دار نايتينول در رنج حرارتي سوپر الاستيك براي جذب انرژي دارد .روشهاي رايج ساخت:1)ذوب وريخته گري2)متالورژي پودراست. بهره گیری بهينه آلياژهاي حافظه دار نايتينول در مكان هاي تكنولوژيكي مهندسي پزشكي و كنترل ميكروسيستم هاي صنعتي می باشد .

برای دیدن قسمت های دیگر این پژوهش لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد بهره گیری کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

دسته بندی : مواد - متالوژی

دیدگاهتان را بنویسید