ساخت كامپوزيت هوشمند NiTi/Al بروش پرس گرم و بررسي رفتار ترمومكانيكي آن

Fabrication of NiTi/Al smart composite and evaluation of the thermo-mechanical behavior

استفاده از آلياژ هاي حافظه دار در زمينه فلزي بعنوان تقويت كننده منجر به انتقال خواص منحصر بفرد اين آلياژها به زمينه و در نهايت بهبود رفتار كامپوزيت حاصل مي گردد. در اين پژوهش با استفاده از روش پرس گرم شرايط بهينه جهت ساخت كامپوزيت هوشمند NiTi/Al تعيين شد. رفتار كامپوزيت NiTi/Al در اثر كشش تك محور با درصدهاي حجمي 4% و 8% و كرنش هاي اوليه 3% و 5% در دماي بالاتر از پايان آستنيته شدن سيم NiTi بررسي شد. اثر فرايند پرس گرم بر روي دماي تغيير حالت آستنيتي سيم NiTi، بروش كالوريمتري مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بدست آمده توسط ميكروسكوپ الكتروني و آناليز EDAX نشان داد در حين فرايند پرس گرم نفوذ موثر اتم هاي نيكل و تيتانيم بداخل زمينه آلومينيوم اتفاق افتاد و فصل مشترك لازم جهت انتقال تنش فشاري ناشي از تغيير حالت مارتنزيت به آستنيت تشكيل شد. با افزايش درصد حجمي سيم حافظه دار و درصد كرنش اوليه بر روي سيم حافظه دار NiTi نيز تنش تسليم كامپوزيت بترتيب به مقدار 12/5% و 43% افزايش يافت.

Application of the shape memory alloys as a fiber in the composite structures leads to improvement of composite behavior. In the present study optimized conditions for the fabrication of NiTi/Al smart composite using hot press was characterized. Several composite samples with different volume fractions and pre-strains were provided and their microstructure and mechanical behaviors under tensile test at different temperatures were studied. The effect of hot press process on the austenitic transformation evaluated by DSC method. Results showed that there was an effective diffusion of Ni and Ti atoms towards Al matrix and the required interface for the transformation of compressive stress due to martensit-austenite transformation generated .increasing of the volume fraction and prestrain of the NiTi wires led to increased yield stress of the composite by 12.5% and 43% respectively.