NİTİ+ND ve NİTİ+LA tozlarının mekanik öğütme sonrası boro-sinterleme yöntemi ile numune üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Günümüzde, sahip oldukları benzersiz özellikler nedeniyle, şekil hafızalı alaşımların (ŞHA) kullanımı farklı teknik alanlarda giderek yaygınlaşmaya başlamıştır. Bu çalışmada; ŞHA’dan NiTi tozlarına, nadir toprak elementlerinden olan Neodimyum (Nd) ve Lantanyum (La) tozları MA yöntemi ile eklenmiştir. Numune üretimlerinde NiTi + ağ. %7, %10, %13 oranlarında Nd tozları ve NiTi + ağ. %1, %3, %5 oranlarında La tozları 300dk sürede mekanik öğütme ile ilave edilmiştir. Öğütülen tozlar ise NiTi+Nd toz karışımı için ~600 MPa basınç altında oda sıcaklığında preslenmiştir. Pres işleminden sonra numuneler kademeli olarak boro-sinterleme yöntemi kullanılarak, nihai sinterleme işlemi 1000°C’de 60dk olarak yapılmıştır. NiTi + La tozları ise ~450MPa basınçta oda sıcaklığında preslenmiş, kademeli olarak yapılan boro- sinterleme işlemi sonrasında nihai sinterleme 900°C ‘de 60dk sürede yapılmıştır. Tozların ve üretilen numunelerin sonrasında mikroyapı analizleri ve karakterizasyonu için Optik Mikroskop, FESEM, EDS, XRD ve DSC analizleri kullanılmıştır. NiTi + Nd numunelerinde ilave edilen Nd artışı ile martenzit başlangıç sıcaklığında ve sertlikte artış gözlenmiştir. Ayrıca NiTi + La tozlarına ilave edilen La oranının artması ile dönüşüm sıcaklığının kaybolduğu ve artan La oranına bağlı olarak sertlikte artışın olduğu gözlenmiştir. Boro-sinterleme yöntemiyle numuneler bor tuzunun içine yerleştirilerek, numunelerin oksitlenmeden ve homojen olarak sinterlenmesi sağlanmıştır.

Nowadays, due to the unique properties they have, the use of shape memory alloys has become increasingly widespread in different technical fields. In this study; Neodymium (Nd) and Lanthanum (La) powders, which are rare earth elements, were added to NiTi powders from SMA by MA method. In sample productions, NiTi+ wt 7%, 10%, %13 Nd powders and NiTi+wt 1%, 3%, 5% La powders added by mechanical grinding with 300 min. The ground powders were pressed at room temperature under ~600 MPa pressure of NiTi+Nd powder alloy. After pressing, the samples were boro-sintered gradually, and the final sintering process took 60 minutes at 1000°C. NiTi+La powders were pressed at room temperature at ~450MPa pressure, and after the gradual boro-sintering process, the final sintering took 60 minutes at 900°C. Optical Microscope, FESEM, EDS, XRD,DSC analyzes were used for microstructure analyses and characterization of powders and samples. An increase in martensite starting temperature and hardness was observed with the increase of Nd added in NiTi+Nd samples. In addition, it was observed that the transformation temperature dissappeared with the increase of La ratio added to NiTi+La powders, and an increase in hardness was observed depending on the increasing La ratio. By placing the samples in boron salt with boro-sintering method, the samples were sintered homogeneously and without oxidation.