Bakır bazlı şekil hafızalı alaşımlarda yaşlandırma ve söndürme ortamının termodinamik parametreler ve yapı üzerindeki etkisi

Bu tez çalışmasında, sırasıyla SI 1, SI 2, SI 3 ve SI 4 şeklinde kısa adlandırmaları yapılan Cu-22.22Al-3Fe (at%), Cu-22.79Al-2.59Fe-2.44Mn (at%), Cu-22.79Al-5.42Fe-0.98Mn (at%) ve Cu-21.52Al-3.49Fe-1.95Mn (at%) şeklindeki dört farklı kompozisyona sahip üç ve dört elementli şekil hafızalı alaşımlar (SMAs) ark eritme yöntemi ile üretildiler. Alaşımlardan SI 2 ve SI 4 alaşım numunelerinin bir kısmına ısıl yaşlandırma da yapılıp farklı soğutucu akışkan madde (tuzlu buzlu su, sıvı azot, kaynar su, oda sıcaklığındaki hava) ortamlarına koyularak soğutuldular. Bütün elde edilen farklı SMA numunelerinin karakteristik martensitik dönüşüm sıcaklıkları ile diğer termodinamik parametreleri farklı ısıtma/soğutma hızlarında alınan diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ve diferansiyel termal analiz (DTA) ölçümlerinin analizleri yapılarak incelendi. Numunelerin hepsinin farklı ısıtma/soğutma hızlarında elde edilen bütün ileri (ısıtma) ve geri (soğutma) eğrileri üzerinde karakteristik martensitik faz dönüşüm pikleri gözlendi. Bu alaşımlardan çoğunun ileri dönüşüm piklerinin 100 °C'nin üzerinde olduğu ve dolayısıyla yüksek sıcaklık şekil hafızalı alaşımı (HTSMA) oldukları belirlendi. Dörtlü-sistem alaşımlarının homojen ve yaşlandırılmış tüm farklı numunelerinin yapısal özellikleri, difraksiyon düzlemleri ve karşılık geldikleri fazlar oda sıcaklığında yapılan X-ışını ölçümlerinin analizleri yoluyla belirlenerek tüm numunelerin oda sıcaklığında β1′(18R) tip martensit faz yapısına sahip oldukları anlaşıldı ve her bir numunenin ortalama kristalit büyüklüğü Debye-Scherrer formülü kullanılarak hesaplandı. Sonuç itibariyle, dört adet homojenize (SI-1, SI-2, SI-3 ve SI-4) ve sekiz adet (dörder adet yaşlandırılmış ve farklı ortamlarda soğutulmuş SI-2 ve SI-4 numuneleri) olmak üzere toplam on iki farklı numune birbirleriyle kıyaslanarak incelenmiş ve aralarında kompozisyon, ısıl yaşlandırma ve farklı ortam soğutmalarına dayalı olarak yapısal özellik ve termodinamik parametrelerinde önemli oranda farklılıklar oluştuğu gözlenmiştir. Özellikle farklı soğutucu ortamların yaşlandırılmış alaşım numuneler üzerine etkileri muazzam seviyelerde olmuştur. Ayrıca, yaşlandırılmış alaşımlar üzerine etkileri birbirine yakın bulunan sıvı azot ve kaynar suyun geleneksel tuzlu buzlu sudan daha hızlı soğutma özelliğine sahip olmaları nedeniyle SMA parametrelerinin modifikasyonu işlemlerinde tuzlu buzlu sudan daha iyi sonuçlar verebileceği görülmüştür.