Nikel titanyum şekil bellekli alaşımların üretiminin incelenmesi
Examination of the producti̇on of nickel titanium shape memory alloys
Yazar: ÜMİT KARTAL
Danışman: ÖĞR. GÖR. TUNA ARIN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Şekil bellekli alaşımlar = Shape memory alloys ; Şekil hatırlama = Shape memory

Özet:
Bu çalışmada nikel-titanyum şekil bellekli alaşımın üretimi incelenmiştir. Alaşım içeriği atomik olarak %50 Nikel, %50 Titanyum oranına ayarlanmış ve ergime yapılmıştır. Ergitme işlemi vakum indüksiyon ocağında yapılmıştır. Ergitme sonucunda üretilen alaşımın sertlik ve mikro yapı analizi yapılmıştır. Ergitme sonucunda elde edilen alaşım tel erozyon cihazı ile 1mm kalınlığında kesilmiştir. Kesilen numunelere atmosfer kontrollü ısıl işlem fırınında argon atmosferin çözeltiye alma ısıl işlemi yapılmıştır. Çözeltiye alma ısıl işlemi sonrasında numunelere sertlik ve mikro yapı analizi yapılmıştır. Çözeltiye alma ısıl işlemi en uygun sıcaklık zaman kombinasyonu olarak 1 mm kalınlığında numune için 850°C de bir saat tavlama sonucu en uygun sertliğin yakalandığı kombinasyon olarak bulunmuştur. Numuneler dikey tip atmosfer kontrollü fırında argon atmosferinde 500°C `de 15 dakika tavlanarak şekil bellek ısıl işlemine tabi tutulmuş ve 1-10-25 ısıl çevrim yapılarak mikro yapıları incelenmiştir. Numunelerin EDS analizi yapılmıştır bulunan sonuçlar ağırlıkça %39,955 Ti, %60,004 Ni, %0,05 C?dır. Ardından numune DSC analizine tabi tutularak Ms,Mf,As,Af dönüşüm sıcaklıkları tespit edilmiştir. Bu dönüşüm sıcaklıkları 1 ısıl işlem çevrimi için Ms=16,50 °C, Mf=69,36 °C , As=43,63 °C , Af=104,52 °C , 10 ısıl işlem çevrimi için Ms=22,33 °C, Mf=56,89 °C, As=48,63 °C , Af=97,40 °C, 25 ısıl işlem çevrimi için Ms=28,11 °C, Mf=59,40 °C, As=44,77 °C ,Af=92,93 °C olarak bulunmuştur.

Abstract:
In this study, with the aim of examination of the production of nickel-titanium shape memory alloy. Material content is adjusted atomically %50 Nickel %50 Titanium. Melting process was applied in vacuum induction furnace and then analyzed of alloy?s hardness and micro structure. After the melting process alloy was cut 1 mm thickness with EDM device. Nickel-titanium alloys samples were subjected for solution heat treated in the argon atmosphere in atmosphere controlled heat treatment furnace.  Hardness and micro structure analysis was applied to samples after solution treated heat treatment. 1 hour heat treatment at 850°C is ideal combinatıon for get suitable hardness. Samples were subject to shape memory heat treatment for 15 minutes at 500°C in a vertical type atmosphere controlled furnace and 1-10-25 heat treatment cycles was applied in order to examine the micro structures and hardness. After the EDS analysis was applied to the samples, the found results (in terms of weight) were 39.955% Ti, 60.004% Ni, 0.05% C. Afterwards the sample was subject to DSC analysis in order to determine the Ms, Mf, As, Af transformation temperatures. These transformation temperatures are; for 1 cycle shape memory heat treatment Ms=16,50 °C, Mf=69,36 °C , As=43,63 °C , Af=104,52 °C , for 10 cycle shape memory heat treatment Ms=22,33 °C, Mf=56,89 °C, As=48,63 °C , Af=97,40 °C, for 25 cycle shape memory heat treatment Ms=28,11 °C, Mf=59,40 °C, As=44,77 °C ,Af=92,93 °C.