منابع پایان نامه درباره مکان کنترل

4 ریز ساختار مربوط به نمونه های: الف) As-received ب)A و ج)M در بزرگنماییx100……………. ……………………………………………………………………………………………………….76
شکل18-4 منحنی تنش کرنش مربوط به نمونه های: الف) As-received ب)A و ج)M …………….77
شکل 19-4 تصویر الف)ریزساختاری و ب) SEM و ج) منحنی تنش کرنش نمونه B …………………..78
شکل20-4 دیاگرام TTT آلیاژ NiTi57 …………………………………………………………………………………..80
شکل 21-4 ریز ساختار نمونه K در دو بزرگنمایی الف) x100 و ب) x500…………………………………81
شکل 22-4 ریز ساختار نمونه K در دو بزرگنمایی الف) x200 و ب) x500 ………………………………..82
شکل 23-4 تصویر SEM نمونه K …………………………………………………………………………………………83
شکل 24-4 آنالیز EDX از رسوبات مشخص شده در تصویر SEM شکل 23-4 ………………………..84
شکل 25-4 تصویر متالوگرافی نمونه N(عملیات محلولی +پیر سازی در دمای oC700 و زمان 1ساعت)…………………………………………………………………………………………………………………………………85
شکل 26-4 منحنی تنش کرنش نمونه: الف) K و ب)N ……………………………………………………………..86
شکل 27-4 ریزساختار نمونه عملیات حرارتی شده: الف)L و ب)O…………………………………………….87
شکل 28-4 نمودار تنش کرنش مربوط به نمونه الف) L و ب)O …………………………………………………88
شکل 29-4 تصویر SEM رسوب Ni3Ti2 را در نمونه L ………………………………………………………….89
شکل 30-4 تصویر متالوگرافی نمونهD: الف)x200 و ب)x500 و ج)تصویر SEM …………………….91
شکل 31-4 نمودار تنش کرنش نمونه D …………………………………………………………………………………..92
شکل 32-4 تصویر متالوگرافی نمونهE: الف)x200 و ب)x500 و ج)تصویر SEM ……………………..93
شکل 33-4 نمودار تنش کرنش نمونه E ……………………………………………………………………………………94
شکل 34-4 تصویر متالوگرافی نمونهF: الف)x200 و ب) تصویر SEM ………………………………………95
شکل 35-4 نمودار تنش کرنش نمونه F ……………………………………………………………………………………96
شکل 36-4 تصویر متالوگرافی نمونهH: الف)x200 و ب)x500 و ج)تصویر SEM …………………….97
شکل 37-4 نمودار تنش کرنش نمونه H …………………………………………………………………………………..98
شکل 38-4 تصویر متالوگرافی نمونهI: الف)x200 و ب)x500 و ج)تصویر SEM ………………………99
شکل 39-4 نمودار تنش کرنش نمونه I …………………………………………………………………………………..100
شکل 40-4 تصویر متالوگرافی نمونهJ: الف)x200 و ب)x500 و ج)تصویر SEM …………………….101
شکل 41-4 نمودار تنش کرنش نمونه j……………………………………………………………………………………102
شکل 42-4 مدول یانگ بر حسب دمای پیرسازی………………………………………………………………………104
شکل 43-4 منحنی تغییرات انرژی جذب شده تا شکست برای دو دمای 500 و oC600……………….104
شکل 44-4 تغییرات سختی در دمای ثابت oC600……………………………………………………………………106
شکل45-4 تغییرات سختی در زمان ثابت 1 ساعت و 8 ساعت …………………………………………………..106
فهرست جداول:
جدول1-2 برنامه پیرسازی برای آلیاژهای NiTi55 و NiTi50 ……………………………………………………33
جدول2-2 سختی و وزن از دست رفته در اثر سایش برای درصد مختلف نیکل………………………………39
جدول1-3 مشخصات نیکل و تیتانیوم مورد استفاده……………………………………………………………………..43
جدول2-3 مشخصات سیستم قدرت کوره …………………………………………………………………………………44
جدول3-3 رژیم حرارتی استفاده شده در آنالیز DSC …………………………………………………………………47
جدول4-3 پارامترهای مربوط به نورد شمش از آلیاژ 5/57 درصد وزنی نیکل …………………………………48
جدول5-3 ابعاد استفاده شده برای ساخت نمونه کشش………………………………………………………………..53
جدول 1-4 دماهای استحاله برای نمونه های همگن شده و سرد شده در کوره………………………………..67
جدول2-4 نتایج سختی نمونه های همگن سرد شده در هوا(air) و کوره(Fur.) و نمونه های عملیات محلولی(Wat.) …………………………………………………………………………………………………………………….70
جدول3-4 نتایج خواص مکانیکی استخراج شده از نمودارهای تنش – کرنش……………………………….103
جدول 4-4 نتایج سختی نمونه های عملیات حرارتی شده………………………………………………………….105
فصل اول
مقدمه
1- مقدمه
آلیاژهای حافظه‌دار1 دسته‌ای از آلیاژ‌ها با قابلیت منحصر به فرد بازیابی مقادیر قابل توجهی از تغییر فرم خود (تا حدود 8%) هستند. در این حالت نمونه می‌تواند تحت تنش‌های وارده در حد مجاز تغییر شکل دهد و مجدداً با حرارت دادن به شکل اولیه خود باز گردد؛ یا پس از برداشتن بار مکانیکی به صورت الاستیک به شکل نخستین خود باز گردد. در حالت اول پدیده حافظه‌داری2 و در حالت دوم پدیده سوپر الاستیک3 و یا شبه الاستیک4 رخ داده است. وجود خواص حافظه‌داری و سوپرالاستیک در آلیاژهای با نسبت اتمی مساوی (معمولاً غنی‌تر از نیکل) از Ni و Ti دیده می‌شود. اما به علت پایداری فاز بین‌فلزی NiTi در یک محدوده ترکیبی، آلیاژهای متعددی با ترکیب‌های غیر استوکیومتری وجود دارند. مقاومت به سایش بالا، مقاومت به خوردگی مناسب و قابلیت سازگاری با بدن موجودات زنده از دیگر خواص آلیاژهای حافظه‌دار NiTi است. این آلیاژها همچنین به واسطه قابلیت میرایی5 بالایی که دارند در کاربردهای مرتبط با جذب ارتعاشات نیز به فراوانی مورد استفاده قرار می‌گیرند .وجود این خواص مطلوب مهندسی در این ماده، نایتینول را به عنوان آلیاژی مناسب برای کاربرد‌های پیشرفته معرفی میکند. خاصیت میرایی این آلیاژ اندکی کمتر از ویسکرهایی نظیر اکریلیک و لاستیک است ولی نسبت به مواد مذکور دارای استحکام و مدول الاستیک بالاتری می‌باشد. آلیاژهای با نسبت اتمی مساوی از نیکل و تیتانیم و معمولاً غنی‌تر از نیکل به علت امکان کنترل فرایند استحاله با استفاده ازعملیات حرارتی و پیرسازی، برای تولید آلیاژ نایتینول بیشتر مد نظر می‌باشند. پدیده حافظهداری به علت سهولت انجام استحاله مارتنزیتی و برگشتپذیری آسان آن می باشد. عملیات حرارتی آلیاژهای NiTi اغلب به منظور بهینه کردن خواص مکانیکی اجزا و قطعات ساخته شده از آن و نیز کنترل دماهای استحاله آن انجام می‌گیرد. انجام این فرآیند تاثیرات بسیاری بر روی ریزساختار این آلیاژها و در نتیجه روی خواص آنها خواهد داشت.
استفاده از آلیاژهای حافظه‌دار NiTi غنی از Ni همواره مورد توجه بوده است، چرا که با افزودن Ni به آنها امکان کنترل دماهای انتقالی فراهم می‌آید (با افزودن at. Ni %1/0 دماهای انتقالی حدود K20 کاهش پیدا می‌کنند). این آلیاژها به دلیل مقدار نیکل بالایی که دارند، سختی و مقاومت به سایش و خوردگی بالایی از خود نشان می دهند. همچنین در این آلیاژها می توان با عملیات حرارتی مناسب به خواص حافظه داری مناسب و استحکام و چقرمگی مورد نظر رسید. انتخاب سیکل عملیات حرارتی به عنوان روش کار آزمایش و همچنین تحلیل روابط حاکم بین کمیت های مکانیکی و ریز ساختاری با استفاده از نتایج بدست آمده از مجموعه مقالات و منابع مرتبط با موضوع آزمایش، از اهداف اصلی این پروژه است. این مقالات به همراه تحلیل و ارتباط بین آنها در فصل دوم آورده شده اند. دو هدف عمده از انجام این آزمایشات دنبال می شود:
ایجاد ارتباط بین خواص ریز ساختاری و خواص مکانیکی نمونه های عملیات حرارتی شده و چگونگی تاثیر این خواص بر یکدیگر.
(3-1) BO→B^* 1+Ti〖Ni〗_3 (T750±10(_^o)C )
در این رابطه BO زمینه فوق اشباع آلیاژ TiNi می باشد. B1 ترکیب تعادلی زمینه با رسوبات Ti11Ni14 (Ni4Ti3) و همین قاعده در مورد فازهای B2،B3 و…. صادق است. شکل 1-2 دیاگرام فازی آلیاژ دوتایی NiTi را نشان می دهد. دمای تغییر فاز، خواص مکانیکی و خواص حافظه داری آلیاژهای غنی از نیکل توسط رسوبات ثانویه تحت تاثیر قرار می گیرند.
فاز زمینه و سطوح تنش حاصل از رسوبات وابسته به دمای آنیلینگ بوده که بر دماهای تغییر فاز تاثیر می گذارند. زیرا یک درصد اتمی نیکل اضافی در فاز زمینه می تواند دمای شروع مارتنزیت را به اندازه oC 100 کاهش دهد. هرچه واکنش رسوبات کاملتر گردد و ترکیب حاصل به ترکیب فاز زمینه نزدیکتر باشد(ترکیب مساوی از Ni و Ti)، دماهای تغییر فاز افزایش پیدا می کنند که این امر با افزایش دماهای آنیلینگ بیشتر می شود. زیرا تنش حاصل از رسوبات درشت و ناهمگن ممکن است به محلی جهت رشد مارتنزیت تبدیل گردد و باعث افزایش دماهای تغییر فاز شود. خواص مکانیکی آلیاژ NiTi تابع شکل و همگن بودن رسوبات است که هرچه رسوبات ریزتر و همگن تر باشند استحکام به علت افزایش تنش بحرانی لغزش افزایش می یابند.
شکل1-2 دیاگرام فازی آلیاژ دوتایی NiTi[7].
با توجه به اینکه رسوبات Ni3Ti2 و Ni3Ti با زمینه ناهمگن نبوده، معمولاً وجود این رسوبات تاثیر زیادی بر خواص حافظه داری آلیاژهای TiNi غنی از نیکل ندارند. در مقابل رسوبات Ni4Ti3 می توانند به صورت همگن، نیمه همگن و یا ناهمگن در زمینه فاز B2 اشباع از نیکل رسوب کنند و بر خواص حافظه داری تاثیر گذار باشند. هنگامی که فاز زمینه اشباع از نیکل باشد و دماهای آنیلینگ ما بین 300 تا oC350، ترکیبات Ni4Ti3 در زمینه آلیاژ شروع به رسوب می کنند. در ابتدا رسوبات کوچک بوده و با دانسیته بالایی در فاز زمینه ظاهر می شوند که دارای فصل مشترکی کوهرنت با زمینه می باشند که می توانند از تحول مارتنزیتی جلوگیری کنند. با اینکه تنش بحرانی جهت لغزش نا بجایی ها بسیار زیاد بوده اما همچنان از تنش بحرانی لازم برای حرکت واریانت ها کمتر است. با ادامه آنیلینگ پیوسته، رسوبات رشد کرده و بزرگتر می شوند که میزان کوهرنتی آنها با زمینه نیز از بین می رود و در نتیجه تاثیر آنها بر روی

مطلب مرتبط :   منابع پایان نامه درموردطلاق، صاحب نظران، عزت نفس

دیدگاهتان را بنویسید