بررسي تاثير كار سرد و عمليات آنيل كوتاه مدت بر رفتار سوپر الاستيسيته ي سيم هاي حافظه دار Ni50.9Ti49.1

The Study of the effect of cold work and short time annealing on the superelasticity of Ni50.9Ti49.1 shape memory wires

براي دستيابي به خاصيت سوپر الاستيسيته در آلياژ هاي حافظه دار نياز است كه تنش برشي بحراني لغزش آستنيت نسبت به تنش برسي بحراني دوقلويي شدن بيشتر باشد. كار سرد يكي از موثرترين راه هايي است كه براي افزايش تنش بحراني لغزش استفاده مي شود اما با ايجاد نابجايي هاي تصادفي، مانعي در برابر حركت مرزهاي دوقلويي به وجود آورده و برگشت پذيري كرنش را با مشكل مواجه مي كند. جهت بهبود سوپر الاستيسيته و افزايش كرنش برگشت پذير، نمونه هاي كار سرد شده تحت عمليات آنيل قرار مي گيرند. در پژوهش حاضر، سيم هاي حافظه دار Ni50.9Ti49.1 تحت عمليات كشش سرد با درصدهاي مختلف از 60% تا 120% قرار گرفتند. سپس در دماي 700 درجه سانتيگراد به مدت زمان هاي خيلي كوتاه آنيل شدند. جهت مشخص نمودن دماهاي تغيير حالت، آناليز كالريمتري و براي بررسي رفتار سوپر الاستيسيته آزمايشات كشش انجام شد. نتايج نشان مي دهد كه آنيل هاي كوتاه مدت منجر به رفتار سوپر الاستيسيته ي بهتري مي شود. آناليزهاي DSC نيز حاكي از چند مرحله اي شدن استحاله در اثر ميدان هاي تنشي ناشي از كار سرد مي باشد.

Superelasticity is based on the therrmoelastic martensitic transforming from austenite to martensite during loading and reverse transformation from martensite to austenite during unloading. To obtain the better superelasticity, the critical stress for slip should be higher than the critical stress for twin. Cold work is one of the most effective methods to increase the critical stress for slip. On the other hand, random dislocations induced by cold work immobilize twin boundaries and thus reduce recovery strains. Hence to improve the superelasticity the cold worked alloys should be annealed. In the present study, wires of Ti-50.9Ni were cold drawn to a true strain of 0.6 to 1.2. Then they were annealed at 700°C for very short times. In order to characterize the critical transformation temperatures and the superelastic behavior, calorimetry analysis and tension tests were carried out respectively. The results show that short time annealing causes enhanced superelasticity and DSC analyses represent multi-step transformations due to stress fields induced by cold work.