Farklı oranlarda üretilen NiTiCuW yeni dörtlü şekil hatırlamalı alaşımlarının termodinamik ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada Ni44-xTi49Cux+5W2 (x=%wt. 0, 2, 4, 6) formu baz alınarak hazırlanan şekil hatırlamalı alaşımlar argon gazı atmosferinde ark-ergitme(arc-melting) yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen A1 (Ni44Ti49Cu5W2), A2 (Ni42Ti49Cu7W2), A3 (Ni40Ti49Cu9W2) ve A4 (Ni38Ti49Cu11W2) kodlu şekil hatırlamalı alaşımlardan uygun ebatlarda numuneler kesilip gerekli ölçüm ve analiz işlemleri yapılmıştır. NiTiCuW dörtlü şekil hatırlamalı alaşımlarının termodinamik parametrelerini inceleyebilmek için diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ölçümleri alınmıştır. DSC ölçümleri sonucunda A1, A2, A3 ve A4 alaşımlarının entalpi ve faz dönüşümü sıcaklık değerleri belirlenmiştir. Alaşımların tamamında martensit ve austenit faz dönüşümlerini içeren belirgin ve keskin pikler elde edilmiştir. DSC eğrileri incelendiğinde, alaşımdaki bakır oranı arttıkça austenit dönüşüm sıcaklığı değerinin düştüğü ve oda sıcaklığının altındaki değerlere kadar gerilediği görülmüştür. Ayrıca iki aşamalı bir faz dönüşümü gözlenmiştir. Bu çalışmada, A1 alaşımı için dönüşüm tek bir adımda gerçekleşmiş ve B19 martensit fazı B2 martensit fazına dönüşmüştür. Benzer dönüşüm A2 alaşımında da gözlenirken, A3 ve A4 alaşımlarında rombohedral (R) dönüşümü de tespit edilmiştir. Alaşımların kristal yapı analiz tayinleri için X ışını kırınım cihazı (XRD) kullanılmıştır. NiTiCuW alaşımında A1 ve A2 alaşımları martensit fazı kristal yapısı sergilerken, A3 ve A4 alaşımları austenit fazı kristal yapısı sergilemiştir. Alaşımların mikroyapı analizinde SEM(Scanning Electron Microscopy) yani Taramalı Elektron Mikroskobu kullanılmıştır. Alaşımların kimyasal yapı (matris fazları, çökelti oluşumu, ayrışma bölgeleri) analizi için EDX kullanılmıştır. SEM-EDX ölçümlerinin sonuçları incelendiğinde numunede martensit faz yapısı ve bir miktarda çökelti oluşumunun mevcut olduğu, alaşımın yapısındaki tane ve tane sınırları net bir şekilde görülmüştür. Ayrıca yapı içerisinde belirtilen fazların varlığı X ışınları sonuçları ile de uyuşmaktadır. Görüntüler incelendiğinde çukur ve tümsek bölgeler tespit edilmiştir. Çukur bölgelerde bakır(Cu), tümsek bölgelerde tungsten(W) elementleri yoğunlaşmıştır. Alaşımların mikrosertliğinin belirlenebilmesi için Vickers sertlik ölçümleri alınmıştır. Alınan vickers mikro sertlik ölçümlerinin aritmetik ortalaması karşılaştırıldığında, alaşımların oda sıcaklığındaki faz yapısının sertlik değerleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu görülmüştür.