Yüksek sıcaklık TiVaL şekil hafızalı alaşımlarda zirkonyum içeriğinin mekaniksel ve şekil hafıza özellikleri üzerine etkisi

Sunulan araştırmada zirkonyum miktarının Ti-12V-4Al-xZr (x: 0; 0,5; 1; 1,5 ve 2) (ağ.%) mastır alaşımlarında mikroyapı, şekil hafıza ve mekanik özellikleri üzerine etkisi araştırıldı. Bu amaçla Ti-12V-4Al-xZr (x: 0; 0,5; 1; 1,5 ve 2) (ağ.%) alaşımları Ark-Eritme tekniği ile mastır alaşım olarak üretildi. Bu alaşımlar içinden martensitik dönüşüm sıcaklığı en uygun olan Ti-12V-4Al-0,5Zr (ağ.%) alaşımı ise hızlı katılaştırma yöntemlerinden biri olan Eriyik-Eğirme (Melt-Spinning) tekniği ile şerit formda üretildi. Hem mastır alaşımların hem de şerit alaşımın faz dönüşüm sıcaklıklarını belirlemek adına Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) analizleri yapıldı. DSC analizleri sonucu bütün alaşımlarda faz dönüşümünün gerçekleştiği gözlemlendi. Zr miktarındaki artışın Ti-12V-4Al-0,5Zr (ağ.%) mastır alaşımının ostenit bitiş sıcaklığında artışa, diğer alaşımlarda ise azalmaya neden olduğu tespit edildi. Ti-12V-4Al-0,5Zr (ağ.%) şerit alaşımın DSC analizi sonucunda ise alaşımda iki kez faz dönüşümünün gerçekleştiği görüldü. XRD analizi ile birlikte SEM analizlerinde, mastır ve şerit alaşımlarının oda sıcaklığında hem ostenit hem de martensit yapıda iki farklı faza sahip olduğu gözlemlendi. Ti-12V-4Al-xZr (x: 0; 0,5; 1; 1,5 ve 2) (ağ.%) mastır alaşımları için alınan TEM analizlerine göre, artan Zr içeriği ile martensit plaka miktarının azaldığı ve plaka kalınlığının küçüldüğü gözlemlendi. Mastır alaşımların hem ostenit hem de martensit fazdaki mekanik özellikleri (sertlik, elastik modülü, süperelastisite) yüksek sıcaklık mikroçentme cihazı kullanılarak karakterize edildi. Buna göre, Zr içeriğinin artmasıyla, alaşımların süperelastisite davranışında oda sıcaklığında (24oC) azalma meydana gelirken yüksek sıcaklıklarda (450oC) bu davranışın arttığı görüldü. Alaşımların sertlik ve elastik modülü değerlerinin Zr miktarının artması ile azaldığı tespit edildi.