7
اثراشسازی آلیکی مکانی وارتی عملیات حر در ساخت آلیاشNiTi به روشنتس س احتراقیدقی اول ضهر علیرضا صا1 ، حسنب الدعوه مستجا2 ، فضل باباخانی ابوال3 ، ی زبرجد سید مجتب4 کرم صالحی ، ا* 5 1 - ؼ اضقسا واضق، ازكی ه خػ گط ػض سؾی خعقىی ه، سی هككگاز زاا خس، ا ، هك یطاى2 - ی زوسطیكد زا، اى ؾوكگااز، زاسؾی ه هس، ایطاى ، هك3 - كیاض زا، كاز، زاسؾی ه ه گطؾی هك فطز گاس، ایطاىسؾی، هك هكىسس، زا 4 - ؾساز ا، كاز، زاسؾی ه ه گط گا قیطاظسؾی، هكىس ، زا قیطاظ ، ایطاى5 - ؼ اضقسا واضق، گط ػض ازسؾی ه هسی هككگاز زاااز خكی ه خػ س، ایطاى ، هك*[email protected] اضید زضیافر:ز( 24 / 08 / 93 ، زاضید خصیطـ:21 / 10 / 93 ) چکیدهي زحمیك زض ایایزض خمی زیسا یىل ؿثر تا50 ازوی% یىل ، اواضی آؾی ؾدؽ تا فكاض س قس زهضی هحMPa 150 ضذ ن هحیظ ت زض زهایا اؾس ای قىلس. خطؼ قسو ای NiTi رل تا هسرلسع زهاـ ؾ ض( فداضیی ا تاTE ای زض زها) ذ حطاضزی ػولیا( هرسلف350 ، 400 ، 500 600 )سیگطاز ؾا زضخ ظهاىای ( اواضی هرسلف آؾی5 / 0 ، 1 2 ایثط زهاس. ا قس ؾاذس) ؾاػرذ حطاضزی ػولیا ظهاىای اواضی آؾیؾسفاز ا ، تاجؾى اظ هیىطی الىسط( تكی ضSEM ) الیع آ XRD تطضؾی قس.حه زض ه ذ، آلیاغیای حافظ زاضNiTi ي فلعی زطویثاذ تیوطا تی ثاها قس ا زیسهطیای ػزض خ آو زض ؾیا هسذ ت واضی قس1 ؾاػرذ حطاضزی ػولیا زض زهای قس°C 400 ، فاظ غالةNiTi ز. ت ه واشه ایدی: کلیسع زها ؾفداضی،ی ا تااواضی آؾی، ذ حطاضزی ػولیا ، آلیاغ حافظ زاضNiTi ، XRD 1 - مقدمه آلیاغNiTi ت یل زلضزاضی تطذ اظال ذحهط ه تفطزیظیط حافظ زاضی، خط ؾ،ؾسیؿیس اهر هما تضزگی، ذهر هماىییؾسحىام هىاكی، ا ؾای ظیؿر ؾاظگاضیاؾة، هویر اازی ظی خعقىیظ زض ح یافس اؾر. اظ خولای آى واضتطز هی- اى ز ت فایلای زضهاى، ضیك ؾینای ؿی،ز اضزای اتعاض خطاحی خیكطفسظیط خیؾىس آخؾىخاض ی، تؿرای خسی، اضز لغؼاذی واقس1 ، ای فیلسطضز هؾسفاز ا زضق ػطط، وط هیلای وای ضاا، وازسط اؾفىسط 2 ای ػیه هضز هؾسفاز ا زضغیلض ا ر اؾسای ضز هؾسفاز ا زضگطافیػی آقاض ازو . ً اذیطاـ ضسع ؾ احسطالی تیل زلی تاظزی تااقی اظیزا و ظهاىف،او لسهازی ازى تـ، ضاى اهىلیس زذحه ه تا قىلیعزیه ت قىلیای اى اهىاتی زؾسی ت

یقارتحا - iau.ac.irjournals.iau.ir/article_521356_68714c1683ba7f0a295d3c657cb4e854… · ىاطیا ،سْكه ،سْكه یّاگكًاز زاْخ زاَه یكٍّػخ ٍُطگ

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: یقارتحا - iau.ac.irjournals.iau.ir/article_521356_68714c1683ba7f0a295d3c657cb4e854… · ىاطیا ،سْكه ،سْكه یّاگكًاز زاْخ زاَه یكٍّػخ ٍُطگ

سنتس روش به NiTi آلیاش ساخت در عملیات حرارتی و مکانیکی آلیاشسازی اثر

احتراقی

5*، اکرم صالحی4سید مجتبی زبرجد ،3ابوالفضل باباخانی، 2مستجاب الدعوهحسن ،1علیرضا صادقی اول ضهر

یطاى، هكس، اخاز زاكگای هكس ،هسؾی خعقىی ػض گط خػكی هاز ،واضقاؼ اضقس -1

، هكس، ایطاىهسؾی هاز، زاكگا ؾواى ،زاكدی زوسطی -2

س، زاكىس هسؾی، هكس، ایطاىگا فطزؾی هكگط هسؾی هاز، زاك ،زاكیاض -3

، ایطاىقیطاظ، زاكىس هسؾی، قیطاظگا گط هسؾی هاز، زاك ،اؾساز -4

، هكس، ایطاى خػكی هاز خاز زاكگای هكسهسؾی هاز ػض گط ،واضقاؼ اضقس -5*[email protected]

(21/10/93، زاضید خصیطـ: 24/08/93)زاضید زضیافر:

چکیدهزض زهای هحیظ ت نضذ MPa 150 هحضی زهقسس ؾدؽ تا فكاض آؾیاواضی ،یىل % ازوی50تا ؿثر یىل زیسایم خزضای زض ایي زحمیك

500، 400، 350هرسلف ) ػولیاذ حطاضزی( زض زهاای TEتالای افداضی ) ضـ ؾسع زهاهسرلرل تا NiTi ای و خطؼ قسس. قىل ای اؾسا

، تا اؾسفازآؾیاواضی ای ظهاى ػولیاذ حطاضزیؾاػر( ؾاذس قسس. اثط زهاای 2 1، 5/0آؾیاواضی هرسلف ) ای ظهاىزضخ ؾاسیگطاز( 600

ثای ت وطا زطویثاذ تیي فلعی NiTi زاض حافظایی، آلیاغ ذزض هحهلا تطضؾی قس. XRD آالیع (SEMضتكی ) الىسطی اظ هیىطؾىج

تز. NiTi، فاظ غالة C 400°قس زض زهای ػولیاذ حطاضزیؾاػر 1واضی قس ت هسذ ؾیازض و آ خزضای ػهطی زیس قس اها

کلیدی: ایواشه ه NiTi ،XRD زاض حافظ، آلیاغ ػولیاذ حطاضزی، آؾیاواضیتالای افداضی، ؾسع زها

مقدمه -1

ظیط تفطزی هحهط ذال اظ تطذضزاضی زلیل ت NiTi آلیاغ

هماهر ذضزگی، ت هماهر الاؾسیؿیس، ؾخط ،زاضی حافظ

اویرهاؾة، ؾاظگاضی ظیؿر ؾایكی، اؾسحىام هىایىی

-هی واضتطزای آى خول اظ. اؾر یافس زض حظ خعقىی ظیازی

اتعاضای اضززؿی، ای ؾین ضیك، زضهاى ای فایل ت زاى

ایتؿر ،ی لاخاضؾىخ آسؾىخی ظیط خیكطفس خطاحی

ػطق زض اؾسفاز هضز فیلسطای ،1واقسی لغؼاذ اضزخسی،

هضز ههػی ای2ىسطاؾف وازسطا، ضاوای ای هیل وطط،

آػیگطافی زض اؾسفاز هضز ایاؾسر اضلغی زض اؾسفاز

اقی تالای تاظزی زلیل ت احسطالی ؾسعضـ اذیطا .وز اقاض

زلیس اهىاى ضـ، تزى السهازی اوف، ظهاى وزای اظ

ت زؾسیاتی اهىاى ایی قىل ت عزیه تا قىلی هحهلاذ

Page 2: یقارتحا - iau.ac.irjournals.iau.ir/article_521356_68714c1683ba7f0a295d3c657cb4e854… · ىاطیا ،سْكه ،سْكه یّاگكًاز زاْخ زاَه یكٍّػخ ٍُطگ

1394فهلاه ػلوی خػكی فطآیسای یي زض هسؾیی هیاز / ؾیاه ین / قیواض یاضم / ظهؿیساى 86

خر زلیس اوف، تالای زهای زلیل ت تالا ذلل تا آلیاغ

[.1]اؾر گطفس لطاض هحممیي زخ هضززاض ایسیه آلیاغ حافظ

تا و واقسی لغؼاذ الاؾسیه هسه خعقىی، واضتطزای زض

قس ؿثر ت و ای زلیس قس هی زلیس ضـ ؾسع احسطالی

عزیىسط اؾسراى هالاؾسی هسه تا ضـ ای ضیرس گطی، ت

اظ اؾسفاز گام و ضا 3یؾدطزك خسیس زاس هی اهط ایي و تز

ضوي ،وایس تطعطف آیس هی تخز ضایح فلعی واقسی لغؼاذ

لغؼاذ ایي هسرلرل یظه زض اؾسرای تافر ضقس اهىاى ایى

[.4-2]گطزز هی هیؿط تسط یع ظط هضز هحل زض زثثیر سید زض

ضیرس ضـ ت زلیس هكىلاذ تطذی یي زض ایي ضـ،وچ

تسی، ازفاق زا حس اظ تیف ضقس یا فاظی خسایف ظیط گطی

ادام لاتل هرسلف ضـ ز ت احسطالی ؾسع. [6 - 5افسس ] وی

SHS) ضس خیف ذز تالای زها ؾسع اظ ػثاضزس و تاقس هی4 )

TE) افداضی یه ؾطیغ وطزى طمگ تا اوف اه ضـ زض ؛(5

زض خیكط هج یه نضذ ت ؾدؽ قز هی آغاظ و اسای

لطاض وض زاذل و ول زم ضـ زض. ضز هی خل و

ت اوف ایى زا قز هی زاز حطاضذ ؾطیؼی طخ تا گطفس

.[8 - 7قز ] آغاظ و ول زض وعهاى نضذ

ت ضـ ؾسع احسطالی، هزض واض هعایای زلیس آلیاغ ایسی

خزض هاضز تطذی زض Ti2Ni، Ni3Ti ظیط ثای فاظای حضض

ایي هكىلاذ خول اظ ،قس زلیس ایو زض یىل ػهطی

تاػث زاسهی هصوض فاظای حضض. آیست حؿاب هی ضـ

ؾاظگاضی ظیؿر واف ای حفط ذضزگی هحهلاذ، زطزی

هصوض فاظای [. هسأؾفا9تكز ] تسى فیعیلغیه هحیظ زض

یع زىویلی حطاضزی ػولیاذ عی ،زطهزیاهیىی ثثاذ زلیل ت

ؾسع ضـ تثز زض خر زلاـ لصا تاقس وی حصف لاتل

زلیس حیي اذاؾس فاظای ایي حصف هظض ت احسطالی

.[10تاقس ] هی اویر حائع ،هحهه

ضا ایی هحهه زض اذاؾس فاظای حضض انلی زلیل

زض عه قیویایی زطویة و زاز ؿثر حمیمر ایي ت زاى هی

تط ایي ػلا. تاقس هی هسغیط اهاؾة اذسلاط زلیل ت و

ػسم زاؾة اساظ شضاذ زلیل ت فطایس اظ اقی حطاضذ

و ضز هی اسظاضتاقس. اظ ایي ض هی خاییي زس، اوف

افعایف زس اوف هاز تسط اذسلاط ات هىایىی آلیاغؾاظی

هاس ؾطیغ فش هؿیطای هاز، وطیؿسالی قثى زض اطغی

زض فطایس زؿیل تاػث زاز افعایف ضا آظاز ؾغحا اتدایی

. وایس تطعطف ضا اذاؾس فاظای حضض هكىل گطزز فش

ػاى ت NiTi یا ؿساهیاوط وىاضاف تا افعزى [11] 6گا

زلیس ت هفك، SHSاوف زض فطایس یزس تثز ػاهل

گطهایف خیف ت یاظ ا آى گطزیسس. NiTi هسرلرل ای و

هطزفغ NiTi ای اوطیؿساه ازوی% 50 اظ اؾسفاز تا ضا فطایس زض

زضوچاى Ti2Ni Ni3Ti اذاؾس فاظای الثس ،وزس

،گطفس نضذ زحمیماذ تیي زض. زاقسس حضض ایی هحهه

ایسیه زلیس تطای ای ػهطی یىل زیسایمخزض آؾیاواضی

ایي زض. اؾر قس الغ زخ هضز ووسط ،احسطالی ؾسع ضـ ت

ا آىاقاض وز. وىاضاف [12] 7ظ زحمیك ت زاىهی تاض

زلیس فطایس زضیىل زیسایم خزضای آؾیاواضی ظهاى اثط

وطز كاى تطضؾی ضا حطاضزی اؾدطی ضـ ت NiTi خقف

.زس یه ضخ SHS اوف ،زی خقف حیي زض وزازس

ؾسع فطایس زضتؿعایی و مف ػلیطغن هىایىی آؾیاواضی

گطفس لطاض هحممیي زخزاضز، ت اساظ وافی هضز احسطالی

آؾیاواضی فطایس زأثیط یاضظیات حاضط زحمیك اظ سف لصا ،اؾر

ضـ ت قس زلیس هسرلرل ایسیه زاض حافظآلیاغ ؾاذر تط

خیف مف ایى ضوي تاقس.هی TE هس زض احسطالی ؾسع

،قس زلیس ای و زض اذاؾس فاظای حضض تط گطهایف

.گیطزهی لطاض تطضؾی هضز

روش تحقیقمواد و -2

شضاذ اساظ هسؾظ تا زیسایم یػهط خزض اظ زحمیك ایي زض

µm 150 اساظ هسؾظ تا یىل خزض %98 ذلل زضنس

(هطن قطور هحهه)% 8/99 ذلل زضنس µm 5 شضاذ

اذر و، خزضای یىل زیسایم تا تطای ؾ .اؾسفاز قس

ی ای و ؾدؽ گكس هرلط Ti-50 at% Niؿثر

زؾسگا تا هیلیوسط 30 اضزفاع یلیوسطه 17 لغط قىل تا ای اؾسا

Page 3: یقارتحا - iau.ac.irjournals.iau.ir/article_521356_68714c1683ba7f0a295d3c657cb4e854… · ىاطیا ،سْكه ،سْكه یّاگكًاز زاْخ زاَه یكٍّػخ ٍُطگ

87 احسطالی ؾسع ضـ ت NiTi آلیاغ ؾاذر زض حطاضزی ػولیاذ هىایىی آلیاغؾاظی اثط

زلیس زض زهای هحیظ MPa 150 فكاض تا هحضی زه فكاض

حفاظر قس تا گاظی ذام زلیس قس زض وض ا و گطزیسس.

C 350 ،°C 400 ،°C 500 °C° هرسلف زض زهاای ،آضگى

لطاض زاز قسس. 600

ضی "ضیآؾیاوا ظهاى" خاضاهسط مف تطضؾی هظض ت

تركی ،احسطالی ؾسع ضـ ت قس زلیس ای و ای هكره

آؾیاواضی ؾاػر 2 1 ،5/0 هرسلف ای ظهاى زض خزضا اظ

زض ،ای هااض آؾیاب یه تؾیل اذسلاط ػولیاذ. گطزیسس

حدن ات) ظگ ضس فلاز خؽ اظ قىل ای اؾسا ظطف یه

ml 1500)، لغط) هرسلف اساظ فلازی تا ز ای گلل تا mm 8 mm 12) فطایس حیي زض. گطفر نضذ ازاق زهای زض

هضز فطایس وس وسطه ػاهل ػاى ت زیگطی هاز یچگ

گاظ تا زرلی ا اظ فلازی هحفظ گطفر لطاض اؾسفاز

ت گلل ظی ؿثر. خط قس% 99/99 ذلل زضنس تا ىآضگ

زظین rpm 250 40:1 زطزیة ت ضیآؾیاوا ؾطػر خزض

خطؼ هصوض قطایظ هغاتك قس آؾیاواضی خزضای. گطزیس

خر .قسس زاز لطاض وض زض 400℃ زهای زض گكس

یه ،احسطالی ؾسع هطحل عی او زهای گیطی اساظ

لطاض ا و زاذل ،خطؼ تا ؾاظی فكطز هطحل زض زطهوخل

اقؼ زفطق ضـ ت ایی ؾاذساض زس یلىزك فاظای .قس زاز

X (XRD) تا اؾسفاز اظ قس زلیس ای و ضیعؾاذساض

هضز LEO 1450VP (35Kv)هیىطؾىج الىسطی ضتكی

.سگطفس لطاض اضظیاتی

نتایج و بحث -3 گرم پیص دمای تأثیر -الف

، C 350° زهاای زض قس ؾاذس ای و زهایی خطفیل 1 قىل

°C 400 ،°C 500 °C 600 (آؾیاواضی تسى) زس هی كاى ضا.

زهاای زض آؾیاواضیتسى قس ؾاذس ای وزهایی خطفیل: (1) قىل

هرسلف

قس زاز لطاض C 350°وض زض و ای و تطای گطهایف خیف

و ثز وافی احسطالی سعؾ اوف ادام خر ،اؾر

اوافی زی حطاضذ طخ تا) ضؾیس اؾر وض زهای ت نطفا

°C/s 4/2 .)وض زض و ای و تطای °C 400 قس زاز لطاض

زهای قطع ،(احسطاق خیف یا) الی اوف قطع زهای ،اؾر

C 150 ،°C 288° اظ ػثاضزس زطزیة ت گطهایف طخ احسطاق

°C/s 2/3 خر ادام احسطاق زهاین گطهایف طخو ن

و ای حطاضذ زاز قس زض زهای زض. تزس وافی اوف

°C 500 °C 600 افعایف تا گطفر نضذ احسطالی ؾسع یع

زیس قس و .یافر افعایف اوف ؾطػر ،گطم خیف زهای

قز هی تاػث وض زهای ا و زهای تیي تیكسط اذسلاف

گطهایف تالازطی طخ تا ،اوف قطع زهای ت ضؾیسى زا و

نضذ گطفس زض آظهایكاذ ایاوف و آدا اظ .یاتس

تا تاتطایي ،ستاق هی ظهاى ت اتؿس فطایس یه هصوض، فشی

اقی اظ اذسلاف تیكسط زهای و تا زیطخ حطاضذ افعایف

سف اظ قز. هی قطع تالازطی زهای زض اوف هحیظ وض،

Ti2Ni اذاؾس فاظای زكىیل اظ اخساب ،اوف ؾطیغ ادام Ni3Ti [9] تاقس هی.

زض، 1 قىل ضؾن قس زض زهایی ایخطفیل هكرهاذ ذلان

-و زوام زضزیس هی قز و .تاقس هی هلاحظ لاتل 1 خسه

Page 4: یقارتحا - iau.ac.irjournals.iau.ir/article_521356_68714c1683ba7f0a295d3c657cb4e854… · ىاطیا ،سْكه ،سْكه یّاگكًاز زاْخ زاَه یكٍّػخ ٍُطگ

1394فهلاه ػلوی خػكی فطآیسای یي زض هسؾیی هیاز / ؾیاه ین / قیواض یاضم / ظهؿیساى 88

.هی یاتس افعایف زهای اوف احسطاقخیف احسطاق اوف قطع زهای ،گطمخیف زهای افعایف تا ا

1 قىل ضؾن قس زض ای زهاییهكرهاذ هطتط ت خطفیل (:1)خسه

قواض

و

زهای وض

(°C)

طخ گطهایف

(°C/s)

زهای قطع اوف

(C°خیف احسطاق )

زهای قطع

(C°احسطاق )

حساوثط زهای

(C°احسطاق )

هسذ ظهاى اوف

(sخیف احسطاق )

هسذ ظهاى

(sاحسطاق )

1 350 4/2 - - - - -

2 400 2/3 150 288 970 43 33

3 500 4/7 222 530 1010 36 13

4 600 6/11 353 640 1366 14 9

لصا تا ؛ تاقسشض خزض قاهل عاضاى ازن هیاظ آى خایی و ط

زیسایم تا یه شضیىل ط شض ،ط هاؾة خزضافطو اذسلا

ای ای اهكات هخز زض لایزا ازن لی اوف ذاس زاز

زض زهای ؾغحی شضاذ قاؽ اوف زازى تا یىسیگط ضا زاضس.

، تا یىسیگط ا تا قطایظ شوط قسازن ،قطع اوف احسطاق

ایداز NiTi یه لای اظن تا زطویة زس اوف هی

زضی شضاذ اظ عطیك ای لایای هخز زض . ؾدؽ ازنقز هی

لصا ،گطزسهیهدط ت ازاه اوف ،ؾغحیلای فش زض

زض لای یىل زیسایم ایؾطػر اوف تا ؾطػر فش ازن

NiTi یىل زیسایم . اظ عطفی اوف تیيقز هیوسطه

ای دط ت افعایف فشخصیطی ازنگطهاظا تز و ت ت ذز ه

Ni(Ti) افعایف ؾطػر ازاه ایي ضس هدط ت و گطزز هی

افعایف تیكسط فشخصیطی ایساظایی تیكسط حطاضذ ،اوف

زض زهای خیف احسطاق قطع قس SHS فطایس. گطزز هیا ازن

زض آدا اگاى ؾطػر . تسیازا زهای قطع احسطاق ازاه هی

گطزز هیت هطحل ؾسع احسطالی ف افعایف یافس هدطاو

زض ؾیؿسن ززایی یىل زیسایم تا زخ ت طخ فش [.13]

اوف الی )خیف احسطاق( هؼولا ،تالازط یىل ؿثر ت زیسایم

لای همام زض ت ػاى یه و گطزز هی Ni3Tiدط ت زكىیل ه

ػلا تط [.15 - 14] وسػول هی NiTiزض ؾیؿسن ،تطاتط فش

اهىاى ،هحیظ اوف حضض اوؿیػى زض ذاعط احسواهت ، ایي

.تاقستؿیاض تالا هی اوؿیسی تط ضی شضاذ زیسایم زكىیل لای

طخ گطهایف ووسط اظ Ni3Ti اچ لای همام زض تطاتط فش

هطی تاقس، اوف احسطالی خزضای ػهضز یاظ همساض تحطای

ت TiO2 زض نضزی و وسضا لثل اظ قطع احسطاق ههطف هی

ضراهر لای اوؿیس ،ػاى لای همام زض تطاتط فش ػول وایس

-لطاض هی زأثیطفش ضا زحر فطایس یافسذیلی ؾطیغ افعایف

زس.

گطم هرسلف زهاای خیفی ؾاذس قس تا اوXRD سایح

.قس اؾركاى زاز 2قىل زض

سىؾاذس قس زض زهاای هرسلف ت ای وXRD الگی :(2)قىل

آؾیاواضی ادام

ای ، خیهC 400 °C 500°زض و ای زلیس قس زض زهای

تا زیس قسس. TiO2ف وطا تا خیه ای ضؼی Ni3Tiهطتط ت

سید گطفر و اتسسا ؾغح زاىزخ ت فاظای زلیس قس هی

تز ى طخ گطهایف آؿس شضاذ زیسایم اوؿیس قس

Page 5: یقارتحا - iau.ac.irjournals.iau.ir/article_521356_68714c1683ba7f0a295d3c657cb4e854… · ىاطیا ،سْكه ،سْكه یّاگكًاز زاْخ زاَه یكٍّػخ ٍُطگ

89 احسطالی ؾسع ضـ ت NiTi آلیاغ ؾاذر زض حطاضزی ػولیاذ هىایىی آلیاغؾاظی اثط

گطهای حانل اظ اوف اوؿیساؾیى ت افعایف ؾطػر ،اؾر

و عض واى زلیس قس اؾر. Ni3Tiفش ووه وطز فاظ

تا افعایف زهای Ni3Tiای هطتط ت اضزفاع خیه، قز هیزیس

فطایس یه Ni3Tiزكىیل اؾر ظیطا یافسگطم واف خیف

گطم لصا افعایف زهای خیف ،تاقسفشی اتؿس ت ظهاى هی

زض Ni3Tiواف همساض ، هدط ت احسطاقواف ظهاى خیف

C 600°گطم قس زض خیفزض و .قس اؾر ای اییو

خیه ز و زیگط تز تیف اظ TiO2اضزفاع خیه ،(4)و

Ti2O3 افعایف تیف . خیف تیی هی قز وگطزز هییع هلاحظ

زض احسطاقخیف تاػث افعایف زهای گطماظ حس زهای خیف

لسی زهای و . اظ عطفی قس اؾر ا وسید اوؿیس قسى

ای اوف NiTiذیلی تالا تاقس یه ضلاتر تیي زكىیل

ت زلیل گطزز هیایداز ف زیسایمتطای ههط ،اوؿیساؾیى

خاییي ایسیهاهىاى زكىیل ،ت اوؿیس قسىزیسایم زوایل ظیاز

زاس وی ت زایی گطمزهای خیف زیس و زاى هی لصا آیس؛ هی

وسطه وایس. ضا زض ضـ ؾسع احسطالی گیطی فاظاقىل

:آسیاکاری تأثیر -ب

C°زهیای تطضؾی ا كاى زاز و و ػولیاذ حطاضزی قس زض

C 500 ،TiO2°ؿثر ت و ػولییاذ حطاضزیی قیس زض 400

ػهطی ووسطی ضا كاى هی زس. اظ اییي ض تیطای تطضؾیی یىل

ای مف فطایس آؾیاواضی، اتسسا وی یای خیزضی زض ظهیاى ی

ػولیاذ C 400° ؾدؽ زض زهای ؾاػر، آؾیاواضی 2 1، 5/0

ایح هطتط ت خطفیل زهیایی س 4 3حطاضزی قسس. زض اقىاه

XRD قز. ای آؾیاواضی قس هلاحظ هیو

هرسلف ای ظهاىقس تا آؾیاواضیای زهایی و ای خطفیل :(3)قىل

C 400°ػولیاذ حطاضزی قس زض

هرسلف ای ظهاىقس تا آؾیاواضی ای و XRDالگای . (4)قىل

C 400°ػولیاذ حطاضزی قس زض

3قىل ضؾن قس زض ای زهاییخطفیل هكرهاذ :(2خسه )

قواض

و

هسذ ظهاى

(h) آؾیاواضی

طخ گطهایف

(°C/s)

زهای قطع اوف

(C°) خیف احسطاق

زهای قطع

(C°) احسطاق

حساوثط زهای

(C°) احسطاق

هسذ ظهاى اوف

(s) احسطاقخیف

هسذ ظهاى

(sاحسطاق )

5 5/0 6/8 148 420 1229 17 2

6 1 9/11 84 340 1310 8 7/1

7 2 2/13 113 160 1400 3 7/0

ؾطػر قز هیعض و زیس واى. آضز قس اؾر 2 خسه ، زض3 قىل زهایی ضؾن قس زض ایخطفیل هكرهاذ ذلان

Page 6: یقارتحا - iau.ac.irjournals.iau.ir/article_521356_68714c1683ba7f0a295d3c657cb4e854… · ىاطیا ،سْكه ،سْكه یّاگكًاز زاْخ زاَه یكٍّػخ ٍُطگ

1394فهلاه ػلوی خػكی فطآیسای یي زض هسؾیی هیاز / ؾیاه ین / قیواض یاضم / ظهؿیساى 90

ایو ت ؿثر قس آؾیاواضی ایو زض اوف

ؾاذساض 5 قىل .تاقسهی تیكسطت هطازة ،كس آؾیاواضی

كاى ضا آؾیاواضی ین ؾاػر اظ تؼس لثل ،و هیىطؾىخی

خزض شضاذ زض آؾیاواضی اثط زض و ایلای ؾاذساض. زسهی

. اظ قز هی فش هؿیط قسى وزاسط تاػث اؾر گطزیس ایداز

خیف خر یاظ هضز حطاضذ ،فش ػرؾط افعایف تا ایي ض

زهای و گطزز هی هلاحظ وچیي .یاتس هی واف احسطاق

آؾیاواضی ایو ت ؿثر قس آؾیاواضی ای و احسطاق

ایي ضس ازاه آؾیاواضی ظهاى افعایف تا تز تالازط ،كس

و اؾر هكرم 6 5 ای و XRD الگی زض .یافس اؾر

ایو ت ؿثرا زض آى ىطز اوف ػانط ضهمسا

احسطاق زهای افعایف ت . ایي اهطاؾر ووسط ،كس آؾیاواضی

مف ىطز اوف ػانط و طا ذاس وطز قایای ووه

.وس هی ایفا ضا اوف وس كیضل

: ح() :یىل زیسایم هرلط خزضای هطتط ت SEMزهایط :(5)قىل

واضیخؽ اظ ین ؾاػر آؾیا :ضاؾر()، آؾیاواضیلثل اظ

قس ت هسذ آؾیاواضی) 6 5ای زض و TiO2همساض فاظ

كس، آؾیاواضیؿثر ت زوام و ای ؾاػر( 1 5/0

.اظ ظهاى تؿیاض وزا اوف هی تاقس . ایي اثط اقیووسط اؾر

ی تطای عضیى زیسایم تؿیاض ؾطیغ ههطف قس فطنست

یع یچ گ فاظ 6اوؿیس قسى خیسا ىطز اؾر زض و

اوؿیسی زیس وی قز و گیای قطایظ هاؾة فطایس ؾاذر

اوؿیساؾیى ن و زسهی كاى 7 و XRD الگیهی تاقس.

زض هطیػ نضذ ت یىل ن اؾر گطفس نضذ زیسایم

وزا ظهاى، احسطاقخیف وزا ظهاى. اؾر هاس تالی و

خای ت TiO2 زكىیل تاػث ،تالا احسطاق زهای احسطاق قطع

NiTi تاػث آؾیاواضی ظهاى افعایف حمیمر زض. قس اؾر

اوف ادام ؾطػر قس زیسایم شضاذ فؼاه ؾغح افعایف

خیف اوف و ایگ ت اؾر زاز افعایف ضا اوؿیساؾیى

ایي ؾطػر. قز هی هطتط اوؿیساؾیى اوف ت احسطاق

اوف اظ قطع لثل و اؾر تز ؾطیغ ایاساظ ت اوف

اظ اػظوی ترف ،قز هی ایسیه زلیس ت هدط و احسطاق

اظ ضا ایسیه زلیس اوف قطع اهىاى قس ههطف زیسایم

فطایس ازاهزض احسطاق اوف ، اظ ایي ضاؾر تطز تیي

ظاط احسطالی ؾسع نضذ ت ضؾیس ذز اجت اوؿیساؾیى

احسطاق احسطاقخیف اوف ظهاىگیط واف كن ،اؾر قس

ت ویي زلیل اؾر. یع

گیری نتیجه -4

خر وطزى گطمخیف آؾیاواضی اثط تطضؾی تطای زحمیك ایي

ایي زض اؾر قس ادام احسطالی سعؾ ضـ ت NiTi آلیاغ زلیس

:آهس تسؾر شیل سایح ضاؾسا

و تزس اذاؾس فاظای قاهل كس آؾیاواضی ایو -1

زلیس قس ت ایي ضـ ای واقی اظ ؾطػر خاییي فش زض

.تز

تا كس آؾیاواضیای و احسطاق قطع ظهاى تیي همایؿ -2

زس كاىؾاػر، 1 5/0قس ت هسذ آؾیاواضی ای و

.ؾسع احسطالی تز فطایسواضی تط آؾیا هؤثطمف

C°م گطخیف زهای ؾاػر 1 آؾیاواضی ظهاى) 6 و زض -3

ؾطػر زلیل ت و ایي زض. تسؾر آهس NiTi هغلب فاظ( 400

، اظ زكىیل اوؿیس زیسایم هواؼر ت ػول آهس خیف تالا فش

.اؾرزكىیل قس NiTi فاظزكىیل فاظ اوؿیسی، اظ

مراجع -6

[1] S. H. Lee, J. H. Lee, Y. H. Lee, D. H. Shin & Y. S.

Kim, “Effect of heating rate on the combustion

Page 7: یقارتحا - iau.ac.irjournals.iau.ir/article_521356_68714c1683ba7f0a295d3c657cb4e854… · ىاطیا ،سْكه ،سْكه یّاگكًاز زاْخ زاَه یكٍّػخ ٍُطگ

91 احسطالی ؾسع ضـ ت NiTi آلیاغ ؾاذر زض حطاضزی ػولیاذ هىایىی آلیاغؾاظی اثط

synthesis of intermetallics”, Materials Science and

Engineering A, Vol. 281, pp. 275–285, 2000.

[2] M. Kayaa, N. Orhan, B. Kurt & T. I. Khan, “The

effect of solution treatment under loading on the

microstructure and phase transformation behavior

of porous NiTi shape memory alloy fabricated by

SHS”, Journal of Alloys and Compounds, Vol.

475, pp. 378-382, 2009.

[3] J. M. Jani, M. Leary, A. Subic & M. A. Gibson, “A

review of shape memory alloy research,

applications and opportunities”, Materials and

Design, Vol. 56, pp. 1078-1113, 2014.

[4] D. Vojtech, A. Michalcova, J. Capek, I. Marek &

L. Dragounova, “Structural and mechanical

stability of the nano-crystalline Ni-Ti (50.9 at. %

Ni) shape memory alloy during short-term heat

treatments”, Intermetallics, Vol. 49, pp. 7-13,

2014.

[5] Biswas, S. K. Roy, K. R. Gurumurthy, N. Prabhu

& S. Banerjee, “A study of self-propagating high-

temperature synthesis of NiAl in thermal explosion

mode”, Acta Materialia, Vol. 50, pp. 757–773,

2002.

[6] P. Novák, L. Mejzlíková, A. Michalcová, J. Capek,

P. Beran & D. Vojtech, “Effect of SHS conditions

on microstructure of NiTi shape memory alloy”,

Intermetallics, Vol. 42, pp. 85–91, 2013.

[7] G. Tosun, L. Ozler, M. Kaya & N. Orhan, “A

study on microstructure and porosity of NiTi alloy

implants produced by SHS”, Journal of Alloys and

Compounds, Vol. 487, pp. 605–611, 2009.

[8] M. Whitney, S. F. Corbin & R. B. Gorbet,

“Investigation of the influence of Ni powder size

on microstructural evolution and the thermal

explosion combustion synthesis of NiTi”,

Intermetallics, Vol. 17, 894–906, 2009.

[9] B. Y. Tay, C. W. Goh, Y. W. Gu, C. S. Lim, M. S.

Yong, M. K. Ho & M. H. Myint, “Porous NiTi

fabricated by self-propagating high-temperature

synthesis of elemental powders”, journal of

materials processing technology, Vol. 202, pp.

359–364, 2008.

[10] C. L. Chu, C. Y. Chung, P. H. Lin & S. D. Wang,

“Fabrication and properties of porous NiTi shape

memory alloys for heavy load-bearing medical

applications”, Journal of Materials Processing

Technology, Vol. 169, pp. 103–107, 2005.

[11] C. W. Goh, Y. W. Gu, C. S. Lim & B. Y. Tay,

“Influence of nanocrystalline Ni-Ti reaction agent

on self-propagating high-temperature synthesized

porous NiTi”, Intermetallics, Vol. 15, pp. 461-467,

2007.

[12] Y. Zhou, C. J. Li, G. J. Yang, H. D. Wang & G. Li,

“Effect of self-propagating high-temperature

combustion synthesis on the deposition of NiTi

coating by cold spraying using mechanical alloying

Ni/Ti powder”, Intermetallics, Vol. 18, pp. 2154-

2158, 2010.

[13] H. C. YI & J. J. MOORE, “Combustion synthesis

of TiNi intermetallic compounds”, journal of

materials science, Vol. 24, pp. 3456-3462, 1989.

[14] Z. Xiu, X. Xu & J. Laeng, “Phase formation of Ni–

Ti via solid state reaction”, PHYSICA SCRIPTA,

Vol. T129, pp. 250–254, 2007.

[15] H. Inoue, M. Ishio & T. Takasugi, “Texture of

TiNi shape memory alloy sheets produced by roll-

bonding and solid phase reaction from elementary

metals”, Acta Materialia, Vol. 51, pp. 6373–6383,

2003.

پی نوضت -7

[1] Implants

[2] Sphincter

[3] Stress shielding

[4] Self propagating high temperature synthesis

[5] Thermal explosion

[6] Goh

[7] Zhou