Sekil bellekli alasımlar, uygun ısıl ve mekanik islemlere maruz kaldığında önceki sekil
veya boyutuna geri dönebilen metalik malzeme gruplarıdır.
%60’dan fazla Mn içeren Mn-Cu alasımlarında iki yönlü sekil bellek özelliğine
rastlanmaktadır. Mn-Cu esaslı alasımlardaki bu sekil bellek etkisi ve dönüsüm sıcaklıkları Mn
oranı arttıkça artmaktadır, su verme isleminden sonra yaklasık 400° – 450°C’de belirli
sürelerde yapılacak yaslandırma islemi sonunda, Mn-Cu alasımları Mn’ca zengin γ1 ve Cu’ca
zengin γ2 bölgelerine ve α-Mn’a dönüsmektedir. Bu ayrısma (γ1 ve γ2) dönüsüm sıcaklıklarının
yükselmesine, tavlama sonrası su verme ile olusan YMT fazın kristal yapısının tetragonallik
derecesinin artmasına, tetragonallik derecesindeki artma da alasımların sekil bellek etkisi
özelliklerinin artmasına yol açar.
Bu çalısmanın amacı; Mn-%40Cu, Mn-%30Cu ve Mn-%20Cu bilesimindeki SBA’ları
hızlı katılastırma ile elde edip, 450°C’de değisik sürelerde yaslandırıp sekil bellek özelliklerini
incelemekti. Yardımcı olması ve karsılastırma amacıyla aynı bilesime sahip alasımlar
döküm+haddeleme yöntemleri ile üretilip yine aynı sekilde incelenmistir.
Deneysel çalısmalarda; her iki yöntemle üretilen alasımların dönüsüm sıcaklıklarını
belirlemek amacıyla yapılan DSC ölçümleri sonucu hızlı katılastırma ile elde edilen alasımların
daha yüksek dönüsüm sıcaklıklarına sahip olduğu; mikroyapı özelliklerini belirlemek amacıyla
yapılan SEM çalısmaları ve EDS analizleri sonucu alasımların Mn’ca zengin ve fakir bölgelere
ayrıstığı, yapıdaki fazların ve tetragonallik derecelerinin belirlenmesi amacıyla yapılan XRD
ölçümleri sonucu hızlı katılastırma ile üretilen alasımların daha yüksek tetragonallik derecesine
sahip olduğu ve mekanik özellikleri belirlemek amacıyla yapılan çekme deneyleri sonucu ise
hızlı katılastırma ile üretilen alasımların mukavemet ve % uzama değerlerinin seritlerin
kenarlarının düzgün olmamasının çentik etkisi olusturması nedeniyle daha düsük olduğu
bulunmustur.
Shape memory alloys are the metallic materials which can recover their original shapes
or dimensions when heat treated or machanically processed.
Two-way shape memory properties are observed in Mn-Cu alloys which contain more
than 60wt.%Mn. This shape memory effect and transformation temperatures are increased with
the increasing amount of Mn. Mn-Cu alloys are transformed in to Mn-rich γ1 and Cu-rich γ2
regions and as well to α-Mn phase as a result of aging at 400-450°C. This decomposition (γ1 and
γ2) results in increasing of transformation temperature and tetragonality degrees of crystal
structure of FCT formed as a result of quenching after aging. The increase in tetragonality
degree results in increasing of shape memory effect properties of these alloys.
The aim of this study is to produce shape memory alloys with compositions of
Mn- 40 wt.%Cu, Mn-30 wt.%Cu and Mn-20 wt.%Cu by rapid solidification (melt – spinning)
technique and to investigate the shape memory properties of these alloys after aging at 450°C
for different times. The alloys with same compositions are produced with casting + rolling
methods and investigated in the same manner for comparison reasons.
In the experimental studies; DSC measurements were performed to determine the
transformation temperatures of the phases in the alloys produced with two methods and rapidly
solidified alloys were found to have higher transformation temperatures. SEM and EDS analysis
were carried out to determine the microstructural properties of alloys and the analysis revealed
that alloys were decomposed in to Mn-rich and Mn-poor regions. XRD analysis were taken to
determine the phases and tetragonality degree and showed that the tetragonality degree of alloys
produced with rapid solidification were higher. As a result of tensile tests conducted to
determine the mechanical properties, strength and % elengation values of rapidly solidified
alloys were measured lower due to the imperfections of the edges of the ribbons which cause
the notch effect
