Polikristal şekil hafızalı nial alaşımlarının modellenmesi ve yapısal özelliklerinin incelenmesi

Tek kristal NiAl şekil hafızalı alaşımlarda atom sayısının ve kompozisyonun martensit faz dönüşümü üzerindeki etkisi yapısal açıdan incelendi. Polikristal şekil hatırlamalı NiAl alaşımı için tane büyüklüğü ve miktarının martensit faz dönüşümü üzerindeki etkisi termodinamik ve yapısal açıdan araştırıldı. Hesaplamalarda moleküler dinamik simülasyonu kullanıldı. 12 tane tek kristal, 18 tane polikristal olmak üzere toplamda 30 adet model LATGEN programı ve Voro++ kütüphanesi yardımıyla üretildi. Dinamik hesaplamaların tamamında NPT moleküler dinamik algoritması kullanıldı. Atomlararası fiziksel etkileşmeler gömülü atom metodu ile temsil edildi. Bütün benzetim çalışmaları LAMMPS paket programı yardımı ile yapıldı. Tek kristal NiAl modelleri, nikelce zengin faz bölgesinde %68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75 atomik Ni kompozisyonlu, B2 süperörgülü ve toplam 3456 atoma sahip olacak şekilde 8 ayrı model halinde kuruldu. Her model için sistem sıcaklıkları 800 K den 25 K e kadar, her 100000 MD adımında bir 25 K düşürüldü. Atomik kompozisyon ile M_s sıcaklığı arasında keskin bir değişim olduğu tespit edildi. Model boyutunun M_s sıcaklığına etkisini incelemek için 2000, 3456, 16000, 54000, 128000 atomlu Ni-at.%25Al kompozisyona sahip 5 adet model üretildi. Bu modeller için de sistem sıcaklığı 800 K den 400 K sıcaklığına, 100000 MD adımında bir 25 K azaltılarak düşürüldü. Model boyutunun artması ile M_s sıcaklığının eğrisel olarak azaldığı gözlemlendi. Polikristal yapılarda model boyutunun ve tane miktarının M_s sıcaklığı üzerindeki etkisini tespit etmek için iki, üç ve dört taneli, Ni-at.%25Al kompozisyonlu 18 ayrı model kuruldu. Bütün modellerde tane geometrileri sabit tutuldu. İki, üç ve dört taneli modellerde her biri için 6 farklı boyutta modeller yapıldı. Bu modeller için atom sayısı ortalama olarak 9000 den 995000 e kadar değişmektedir. Tane sayısının atması ile M_s sıcaklığı ve faz dönüşüm hızının değiştiği görüldü. Model boyutunun artması ile M_s sıcaklığının arttığı ve faz dönüşüm hızının etkilendiği tespit edildi. Anahtar Kelimeler: Polikristal alaşımlar, Şekil hatırlamalı alaşımlar, Nano yapılar, Potansiyel enerji fonksiyonları, Moleküler dinamik simülasyonu.