بررسی رشد ترک خستگی در آلیاژ سوپرالاستیک نیکل-تیتانیوم با استفاده از روش انسجام تصویر دیجیتالی (DIC)

Authors

  • بابک کتانچی گروه مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، تبریز، ایران
  • جعفر خلیل علافی مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران
Abstract:

در سال های اخیر، آلیاژهای حافظه‌دار مخصوصا آلیاژ نیکل- تیتانیوم، به عنوان گروهی از مواد هوشمند مورد توجه صنایع بسیاری قرار گرفته‌اند. پدیده تغییر فاز مارتنزیتی در آلیاژ‌های حافظه‌دار، مهم‌ترین عامل در بروز رفتار منحصر به فرد آن‌ها می‌باشد. در این مقاله، تشکیل مارتنزیت متاثر از تنش در نوک ترک نمونه-های سوپرالاستیک نیکل-تیتانیوم ( % 8/50 نیکل) به کمک روش انسجام تصویر دیجیتالی (DIC) مورد بررسی قرار گرفت. به طور خاص، نمونه‌های ترک لبه ای (SEC) تحت بارگذاری مکانیکی خستگی قرار گرفتند و اندازه طول ترک و همچنین میدان‌های جابجایی در نوک ترک نمونه‌ها به کمک تکنیک DIC اندازه‌گیری و محاسبه شدند. کنترل طول ترک در طی آزمایش خستگی، با استفاده از دوربینی با بزرگنمایی بالا انجام شد. در ادامه، ضرایب شدت تنش بر اساس استاندارد بین المللی ASTM E647-15 بدست آمدند. نتایج بدست آمده از تحلیل شکست نمونه‌های سوپر الاستیک نشان می دهند که با افزایش مقدار نسبت بار (R)، مقادیر ضریب شدت تنش آستانه خستگی کاهش پیدا می‌کنند. در مقاله حاضر، برای نسبت بار 05/0 R= در طی فرآیند رشد ترک، مقدار آستانه خستگی برابر با 〖∆K〗_th=17 MPa√m می‌باشد، در‌حالیکه مقدار ضریب شدت تنش، پیش از گسیختگی نهایی در حدود MPa√m 35 برآورد شد. همچنین، به عنوان روشی نوین در مشاهده پدیده تغییر فاز مارتنزیتی، تصاویر بدست آمده از تحلیل DIC، تشکیل مارتنزیت متاثر از تنش در نوک ترک نمونه ها را نشان دادند.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی تجربی خواص کششی کامپوزیت زمینه فلزی خودترمیم با سیم نیکل-تیتانیوم سوپرالاستیک با استفاده از روش تاگوچی

در پژوهش حاضر خواص کششی کامپوزیت زمینه فلزی خودترمیم با زمینه ای از جنس آلیاژ قلع-بیسموت و سیم سوپرالاستیک نیکل-تیتانیوم به صورت تجربی و با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی جهت مطالعه پارامترهای تاثیرگذار در بازده ترمیم‌ شامل کسر حجمی سیم، پیش کرنش و دمای ترمیم، مورد بررسی قرار گرفته است. آلیاژ دوتایی قلع-بیسموت (Sn-13%Bi) در دمای 300 درجه سانتیگراد، ذوب و درون قالبی فلزی که قبلا پیش گرم شده ...

full text

بررسی رفتار خستگی آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V مورد استفاده در ساخت ایمپلنت‌های پزشکی

در�این تحقیق با انجام آزمون خستگی به روش چرخشی- خمشی بر روی نمونه�های مختلف، رفتار خستگی آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V مورد بررسی قرار گرفت. جهت تعیین ترکیب شیمیایی فازهای مختلف و همچنین بررسی ریز ساختار و تحلیل نحوه اشاعه ترک از میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نوری استفاده گردید. نتایج نشان داد که نمونه?ها در دمای محیط، دارای حد خستگی برابر با 490 مگاپاسکال و عمر خستگی برابر با 107� 2/1 چرخه م...

full text

ریزساختار و استحاله فازی در آلیاژ پیر شده نیکل - تیتانیوم غنی از نیکل

در این مقاله ریزساختار و استحاله حافظه‌داری مربوط به تشکیل فاز R در آلیاژ دوتایی نیکل – تیتانیوم غنی از نیکل با ترکیب 50.23%atNi بررسی شده است. پس از آنیل کردن، نمونه دردمای 773K به مدت 1، 5 و 7 ساعت پیرسازی شد. مطالعات میکروسکوپی نشان ‌داد که فاز شبه ‌پایدار R بصورت ناهمگن و اغلب در حوالی مرزدانه‌ها جوانه‌زده و رشد می‌کند به طوری که مقدار فاز R با زمان پیرسازی افزایش می یابد. مطالعات میکروسکوپ...

full text

بررسی رفتار کششی و تأثیر عملیات حرارتی بر رفتار سوپرالاستیک آلیاژ حافظه دار نیکل-تیتانیوم

چکیده آلیاژ حافظه دار niti به دلیل استحاله های فازی غیر نفوذی و برگشت پذیر که بین فازهای آستنیتی و مارتنزیتی آن رخ می دهد از ویژگی های منحصر به فرد حافظه داری و سوپرالاستیسیته برخوردار است که آن را از دیگر مواد متمایز می کند. وجود هر یک از این ویژگی ها در آلیاژ وابسته به دمای کابرد آن است و با توجه به دماهای بحرانی استحاله مارتنزیتی، ممکن است در برخی دماها فقط یکی از اثرات یا هردوی آنها مشاهده...

15 صفحه اول

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

full text

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 52  issue 5

pages  51- 60

publication date 2019-01-30

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023