Soğutma hızı ve yaşlandırma işlemelerinin NiTiNb şekil hafızalı alaşımlarının karakteristik faz dönüşümleri üzerine etkileri
The effects of cooling rate and aging process on the characteristic phase transformations of NiTiNb shape memory alloy
Yazar: RAUF NEMATLI
Danışman: DOÇ. DR. İRFAN KAYA
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Faz dönüşümleri = Phase transformations ; Isıl işlem = Heat treatment ; Nikel = Nickel ; Sertlik = Hardness ; Yaşlandırma = Ageing ; Çökelme = Precipitation

Özet:
Nikelce zengin NiTi şekil hafızalı alaşımlar eşatomik bileşime yakın NiTi alaşımları ile karşılaştırıldığında; belirgin süperelastisite ve şekil hafıza etkisi,  yüksek sertlik ve aşınma direnci, düşük yoğunluk ve mükemmel korozyon direnci gibi işlevsel özellikleri sebebiyle dikkat merkezinde olmayı başarmıştır. Söz konusu alaşımlara refrakter bir metal olan niyobyum elementinin eklenilmesi suretiyle modifiye edilen NiTiNb üçlü alaşımları ise sergiledikleri geniş histerezis mekanizması nedeniyle ilgi çekmektedir. Diğer yandan, niyobyum elementinin özgül ağırlığının büyük, maddi değerinin ise yüksek olması alaşıma olan ilginin düşük Nb içerikli NiTiNb alaşımları istikametine kaymasına ortam yaratmaktadır. 
Bu çalışmada, yaşlandırma koşullarındaki değişikliklerin nikel oranı yüksek Ni55Ti44Nb1 alaşımının faz dönüşüm davranışı ve sertlik fenomeni üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Yapılan tetkikler sonucunda ısıl işlem sıcaklığının, süresinin ve yaşlandırma akabinde yapılan soğutma işlemi için tercih edilen yöntemin alaşım mikroyapısını değiştirdiği ve söz konusu değişikliklerle bağlantılı olarak dönüşüm tipinin, karakteristik sıcaklıkların ve alaşım sertliğinin şekillendiği tespit edilmiştir. Yaşlandırma parametrelerindeki varyasyonların çökelme süreci ve çökelti morfolojisinin belirlenmesi hususunda büyük bir etkisinin olduğu görülmüş ve bu etki ile ilişkili olarak fiziksel ve termodinamik özelliklerin farklı sonuçlarla karakterize edildiği saptanmıştır.

Abstract:
When nickel-rich NiTi shape-memory alloys are compared with NiTi alloys with close equiatomic composition; these alloys have managed to be in the center of attention due to their functional properties such as pronounced superelasticity and shape memory effect, high hardness and wear resistance, low density and excellent corrosion resistance. The NiTiNb ternary alloys modified by adding niobium to these alloys attract attention due to their wide hysteresis. On the other hand, the high material value and high specific gravity of the niobium element make NiTiNb alloys with lower Nb concentration are more attractive.
The influence of aging conditions on the phase transformation behavior and hardness phenomenon of Ni55Ti44Nb1 alloy with high nickel content was examined in this work. As a result of the examinations, heat treatment temperature, duration, and preferred method for cooling after aging modified the alloy microstructure and in connection with these changes, the transformation type, characteristic transformation temperatures and alloy hardness were shaped.Variations in the aging parameters were found to have a significant impact on the precipitation process and the determination of precipitate morphology, and it was discovered that the physical and thermodynamic properties were defined by various outcomes in connection to this effect.