بررسي تاثير حضور ذرات اكسيد تيتانيوم در جلوگيري از رشد دانه‌هاي NiTi در فرآيند تف‌جوشي

يكي از مشكلات تف جوشي مواد نانو اندازه، رشد دانه در حين اين فرايند است. از آنجايي كه كارايي هاي منحصر به‌فرد مواد نانو تا زماني كه در محدوده اندازه زير 100 نانومتر باشند، وجود دارد، به منظور جلوگيري از اين پديده و كاهش سرعت رشد دانه ها راهكارهاي مختلفي از جمله افزودن ذرات اكسيدي اتخاذ مي شود. در اين پژوهش از ذرات اكسيد تيتانيوم به علت دارا بودن پايداري حرارتي مناسب به ميزان ده درصد براي جلوگيري از رشد دانه هاي آلياژ نانوساختار NiTi در هنگام عمليات تف جوشي استفاده شد. چگونگي تأثير ذرات اكسيد تيتانيوم توسط آزمون هاي پراش پرتو ايكس و گرماسنج تفاضلي روبشي مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور دو گروه نمونه تهيه شدند، يك گروه از نمونه ها بدون حضور اكسيد تيتانيوم و گروه ديگر در حضور اين اكسيد مورد مطالعه قرار گرفتند. نتايج بررسي سنيتيكي در شرايط هم دما و غيرهم دما بر روي هر دو گروه نمونه نشان داد، رشد دانه ها بعد از فرايند، در حضور اين اكسيد تا دو برابر اندازه اوليه و قبل از تف جوشي رخ داد. اما ميزان رشد در عدم حضور اكسيد تيتانيوم تا پنج برابر افزايش يافت. علت اين مسئله، ميزان انرژي فعال سازي لازم براي رشد دانه ها است. اين انرژي در نمونه بدون اكسيد تيتانيوم برابر 31/85 كيلوژول و در نمونه با حضور ده درصد از اين اكسيد برابر 47/96 كيلوژول بوده است. همچنين نتايج براي دو گروه بدون اكسيد و در حضور اكسيد، براي سد انرژي جوانه زني به ترتيب برابر 9/93 و 7/75 كيلوژول و براي انرژي فعال سازي رشد دانه به ترتيب 13/4 و 14/4 كيلوژول بر اساس داده هاي DSC محاسبه شد.