تأثير إضافة المواد السيراميكية على البنية المجهرية وسلوك البلى لسبائك ذاكرة الشكل ذات الأساس النحاسي

الباحث

دينا فرحان حمادي

المشرف

رعد سهيل احمد عدنان - محمد أسامه الصراف

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة المواد / هندسة المواد

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Shape memory alloys;Ceramic additions;Wear behavior;Cu-Al-Ni

سبائك ذاكرة الشكل (SMAs) هي مجموعة رائعة من المعادن التي لها خاصيتان رائعتان ، تأثير ذاكرة الشكل والمرونة الفائقة. الهدف من هذه الرسالة هو دراسة تأثير الإضافات السيراميكيه على الخواص الفيزيائية والميكانيكية لمركبات SMA القائمة على النحاس. في العمل الحالي ، تم إجراء التحقيق في الخواص الميكانيكية والفيزيائية لسبائك الذاكرة ذات الشكل المعتمد على النحاس مع التركيب الكيميائي لـ Cu-14٪ Al-4.5٪ Ni كسبيكة رئيسية. تمت إضافة إضافتين من السيراميك (SiC,CeO2) بثلاثة بالمائة بالوزن (0.5٪ بالوزن ، 1٪ بالوزن ، و 3٪ بالوزن) لكل نسبة مئوية للحصول على سبع سبائك. تم تحضير كل هذه السبائك عن طريق الصب في أفران الغاز مع مرور الغاز (Ar). بعد ذلك تم إجراء التجانس عند900 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة ثم تم التبريد السريع في محلول ملحي (H2O + 10%NaCl) علاوة على ذلك ، تم قطع العينات عن طريق جهاز قطع الأسلاك ( (EDM لتحضير العينات. تم إجراء العديد من الاختبارات الفيزيائية والميكانيكية لتحديد خصائص السبائك مثل حيود الأشعة السينية ، ومسعر المسح التفاضلي ، ومراقبة البنية الدقيقة مثل (المجهر البصري ، المجهر الإلكتروني الماسح ، اختبارات الأشعة السينية المشتتة للطاقة) ، اختبارات الصلاده الدقيقة والبلا. وجد عند إضافة SiC إلى سبيكة القاعدة أن إضافة 0.5٪ كانت أعلى درجة حرارة لتحويل الأوستينيت. بينما عند إضافة CeO2 إلى العينة الأساسية ، وجد أن إضافة 3٪ سجلت أعلى درجة حرارة لتحول الأوستينيت. وقد لوحظ عند إضافة كربيد كربيد إلى سبائك ذاكرة ذات شكل قائم على النحاس أن الصلابة زادت. عند إضافة CeO2 إلى سبائك الذاكرة ذات الشكل المعتمد على النحاس ، أظهر أن الصلابة تزداد ، وعندما تزداد النسبة ، وجدت انخفاضًا طفيفًا ، وعند 3 ٪ ، لاحظنا زيادة في الصلابة إلى أعلى قيمة لها. تم التعرف عند إضافة SiC إلى العينة الأساسية أن معدل التآكل للعينات يقل ، ويمكن ملاحظة أن أقل نسبة فقدان الوزن تكون عند إضافة 0.5٪ من SiC ، حيث كانت أقل صلابة. لاحظت انخفاضًا في معدل التآكل عند إضافة CeO2 إلى سبائك ذاكرة الشكل ، وأفضل معدل تآكل للعينة هو عند إضافة 3٪ من CeO2 إلى العينة الأساسية. تؤكد هذه النتائج بوضوح أن التعزيزات السيراميكية تعزز بشكل كبير درجة حرارة التحول والخصائص الميكانيكية لسبائك ذاكرة الشكل القائمة على النحاس.

Shape memory alloys (SMAs) are a fascinating group of metals that have two remarkable properties, the shape memory effect and superelasticity.The aim of this thesis is to study the effect of ceramic additions on the mechanical properties of Cu-based SMA. In the present work, investigation of mechanical and physical properties of Cu –based shape memory alloy with a chemical composition of Cu-14%Al-4.5%Ni was carried out as a master alloy. Two ceramic additions (SiC, CeO2) in three weight percent (0.5%wt, 1%wt, and 3%wt) for each percents were added to obtain seven alloys. All of these alloys were preperaed by casting in vacuum induction furnace with passing Ar gas. After that homogenizing was carred out at 900 for 30 minutes and then rapid cooling in brine solution (H2O+10%NaCl) was done .Further, the samples were cutting by wire cut( EDM device) to spherical shapes for the tests. Several physical and mechanical tests were conducted to determine the alloys properties such as , X-ray diffraction , differential scanning calorimeter, microstructural observation such as (Optical microscope, scanning electron microscope , Energy Dispersive X-ray tests ), Wear test and Vickers microhardness tests . It was found when SiC was added to the base alloy that adding 0.5 was the highest temperature of austenite transformation. While when adding CeO2 to the base sample, it was found that the addition of 3% recorded the highest temperature of the austenite transformation. It was found when adding SiC to the memory reticle that the hardness increased, but when the percentage of addition was increased, there was a decrease in the hardness and then it returned to the highest value. We noticed when adding CeO2 to the base memory alloy that the hardness increases, and when the percentage increases, we notice a slight decrease, and at 3%, we notice an increase in the hardness to its highest value. We notice when adding SiC to the base sample that the rate of wear decreases to the samples, and it can be observed that the lowest percentage of weight loss is when 1% of SiC is added, where it was the lowest hardness. We notice a decrease in wear rate when adding CeO2 to the memory alloy, and the best rate of wear rate for the sample is when 3% of CeO2 is added to the base sample.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب