Ni-Ti alaşımlarının borlama özellikleri üzerine Cu alaşım elementinin etkisi
The effect of Cu alloying element on the boriding properties of Ni-Ti alloys
Yazar: NURSEN TURKU
Danışman: PROF. DR. NAZIM UÇAR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, 900 0C de 8 saatlik borlama işlemine maruz bırakılan Ni-Ti ikili ve Ni-Ti-Cu üçlü şekil hafızalı alaşımların borlama özellikleri araştırılmıştır. İkili ve üçlü şekil hafızalı alaşımlar uygun ebatlarda kesilmişler ve ekabor Ni ortamında belirtilen süre ve sıcaklıkta borlanmışlardır. Metalografik inceleme için kalıplara alınan numunelerin yüzeyleri optik mikroskop ile incelenmiş ve borlama işlemi ile yüzeylerde borür tabakası ve geçiş bölgelerinin oluştuğu tespit edilmiştir. Borlanmış Ni-Ti ikili şekil hafizalı alaşımların borür tabakaları çökelmiş fazlar ihtiva etmektedir. İlaveten, testere dişi şeklindeki borür tabakaları artan Cu konsantrasyonu ile daha düz bir görünüm sergilemektedir. Öte yandan, borlanmış ikili şekil hafizalı Ni-Ti alaşımı ile karşılaştırıldığında, borlanmış Ni-Ti-Cu üçlü alaşımlarında borür tabakası kalınlığı daha düşüktür ve borür tabaka kalınlığı. artan Cu konsantrasyonu ile azalmaktadır. Tüm borlanmış numunelerde geçiş bölgesinde aşırı tane irileşmesi gözlenmiştir. XRD ile yapılan analizler, borlanmış ikili ve üçlü şekil hafızalı alaşımların borür tabakalarında NiSi, Ni2Si, TiB2 ve Ni4.6Si2B fazlarının oluştuğunu ortaya koymuştur.
Mikrosertlik açısından bakıldığında, sertlik değerleri her bir numunede yüzeyden matrise doğru artmaktadır. Borür tabakasında elde edilen sertlik değerleri bu bölgede oluşan sert borür fazları nedeniyle matrise göre 4-5 kat artmıştır. Cu konsantrasyonu ile sertlik değerlerinde arasında bir ilişki tespit edilememiştir Bunun nedeni muhtemelen, borlama ile ortaya çıkan gözenekli yapı ve çatlaklar olarak bilinen yapısal kusurlarıdır.

Abstract:
In this work,  the boriding properties of borided Ni-Ti binary and Ni-Ti-Cu ternary shape meory alloys have been investigated at 900 0C for 8 h. Binary and ternary shape memory alloys have been cut with appropriate dimensions and boronized in ekabor-Ni boron source with indicated boriding temperature and time. The surfaces of molded samples for metallographic examination have been ivestigated with optical microscopy and boride layer and transition layer have been detected on these surfaces. The boride layers of borided Ni-Ti binary shape memory alloys contains precipitate phases. In addition, the sawtooth boriding layers exhibite smoother with increasing Cu content. On the other hand, compared to the borided binary Ni-Ti shape memory alloys, the boride layer thickness of borided Ni-Ti-Cu ternary alloys is lower and the boride layer thickness decreases with increasing Cu content. Excessive grain growth in the transition region has been observed in all borided specimens. XRD analysis of boride layers of borided binary and ternary shape memory alloys revealed the existence of NiSi, Ni2Si, TiB2 and Ni4.6Si2B  phases.
In terms of the microhardness, the hardness values increase from surface to matrix for each sample. The hardness of boride layer is increased by a factor 4-5 times in comparison with the matrix due to hard boride phases. Corresponding to this, it has not been detected the relationship between hardness values and Cu content.  This results is probably attribued to porosity and cracks called as structural with boriding process defects.