صفحه 1:
0 ks roe
صفحه 2:
صفحه 3:
و ار
توانند شکل. سفتق» مکان, فرکللس طبیعی"و سایر مشخصات مکالیکی را در پاسخ به دما و با میدان
های الکترومغناطیسی تغییرادهند. امروزه نج نوع مادهمحرک به طور عمده استفاده می شود که
شامل آليازهاى حافظنّه دار. سر أتيُكهاى بيزوالككز يى 5 مواد pez oa Emme Ee ات
الکترورئولوژکال ۲ و مکنتورئولوژیکال ۵ می باشند.
صفحه 4:
ا 00
تغییرات محیط یه بهترین شکل ممکن پاستّخ داده و رفتار خود را تلبت به تغییرأت تنظیم نمایند.
۹ Sees War ec Da CE RC ooee IT RUE OC
Seon ال 1 eee دار لك UE Een ete oem eo در ساختثار آنها بوجود
واه آليازحافظه ذار (96069) برای گروهی از مود فلزی بکار می رود گه قدرت و توللی مربوط به برخئ
اندازه ها يا شكلهاى قبلا تعريف شده را موقمئ كه تحث عملياتيحرارتى مناسب فرازميكيرند نشخيص)
صفحه 5:
حرارت دادن در بالای دمای انتقال به اين آلیاز ها باعت تغییر فاز در
کر اس ات ری از لین لباز با ریت
دادن حافظه دارى: خود رَا:نشان مئ دهند و:بعضى از آنها با سرد
کردن و كرم كردن.
در پدیده حافظه داري» نمونه در حالت کاملاً مارتنزيتي به مقدار
Te Ste ee ere eS rere اكاك
آن به حالت آستيني» شكل نمونه نيز به حالت اول خود بر كردد .
صفحه 6:
۱ COMED BASSO (DO
شکل() چگونگي پدیده حافظه داري شکل را با تبدیل دو
فاز آستنیت و مارتنزیت به یکدیگر نشان مي دهد.
صفحه 7:
ترس سر در لد مرن تسد لد
تغيير ارايش اتم ها بذدون هيجكونه تغييري در تركيب
شيميايي فاز زمينه را نشان مي دهذ. اين تغيير آرايش منجر
e) ار
و ۱
ls fly: eae رت رد
همین دلیل مي توان وابستگي دما را به عنوان تنها عامل
پیشرفت این تغییر- نشان داد.
صفحه 8:
تاریخچه:
در سال ©0922 مشاهدات ثبت شده درباره يديده حافظه داري
م ل ا ل ل 20
حافظه شكلي را در 06(0() از طریق مطالعات فلز شناسي و
تغییرات مقاومت آلیاژ » بررسي کردند
در سال 066 مشاهدات و نتایج تحقیقات مربوط به تز دكتراي
مورا" در موضوع اثر حافظه دار در آلیاژه,سی) منتشر
شد. . در سال 196 طلان() و همکارانش ءبه بررسي پدیده
REO ل ا Beye oe
مي باشند پرداختند. در اين هنگام تحقیق درباره متالورژي و
كاربردهاي عملي اوليه آن به طور جدي آغاز شد.
صفحه 9:
3 Dol ubler DAlaiS 33 (QO Jia 5s
SLO) cree BID همکارانش تحقیقات گسترده خود را
كاربردهاي تجاري فراوان در صنایع ارائه دادند . از جمله
كاربردهاي مطرح شده ساخت کوپلینگ توسط شرکت
ا ل لوله هاي هيدروليكي مي باشد.
كه در صنايع هوايي و نيروي دريايي ايالات متحده و
همجنين در حوزه هاي نفتي درياي شمال مورد استفاده
See
در سال (0©9©0 ميلادي |دجاء:() و ارورااك با انتشار
مقاله اي از نتايج تحقيقات خودشان بر روي برنج آنرا به
عنوان ماده جديد حافظه دار معرفي كردند.
صفحه 10:
5 6
ا انا eae we
در سال 1060در لابراتوار اسلحه و مهمات نیروی دریایی
جاه() عونا() بود »که به خاصیت بی همتاو شگفت انکیز این
كونه آليازها يى برذة شد.
DYER OD) nee CPSC etn ea اوليننفرويود كه به حافظه دار
بودنلینلارها پیبرد.
اكتشاف حقيقى خاصيت حافظه دار بودن آليياز به طور
تصادفى به دست آمد.در نشست هيئت مديره لابراتوار يك
نوار از اين آلياز كه مدتها از خم شدن آن مى كذشت مهيا
بود.يكى از اضرا يه تام « دكتر ديويد» نوار را با فندكف
مخصوص ببييش كرم كرد وبه طور شكفت آورى نوار كشيده
0 01
صفحه 11:
0
زمايش جهت بررسى حافظه دار بودن يى آلياز
حافظه دار
به منظور بررسی اثر حافظه دار بودن یک آلیاژ حافظه دار يايه
قنس:جندين.تركيكٍ.مختلفت ان سيتتتم.سه تارى من ر راوع كاتا
شد ند.نمونه هاى آزمايشى با استفاده از مواد اولیه با خلوص تجارتی
See ere eye eee Cer eer rs Por
رؤى يكى از تركيبات ساخته شده درمحدوده حرارتى (2000. -6000
درجه سانتیگراد رفتار پیری ایزو ترمال مورد بررسی قرار گرفت. با
استفاده از. أزمايشات خمشء سختىء كشش مكانيكى؛ اندارة parte ae
مقاومت الکتریکی وبررسی(اثرحافظه دار ورفتار پیری مورد مطالعه
rer pan ۳ ۳ 0۳
نتایج بدست آمده بیانگر آن است که اثر حافظه دار در اين آلیاژها در آثر
تحول مارتنزیتی بوده ودر محدوده حرآرتی تغییر حالت خواص آلیاژ
بطور قابل توجهی تغییر پیدا می کند
صفحه 12:
رفتار پیری با استفاده از. روابط سینتیکی مورد بررسی
EC cree yo ere ies erences ۱
رفتن اثر حافظه دار در اين آليازها با تغييرات خواص
AB) Be] ا 0 ig ae Nae
مقاومت الکتریکی ومدول الاستیسیته) همراه می باشند.
چنین تغییراتی ناشی از تحولهای اکتیواسیون حرارتی
بوده و انرزى محركه تغيير حالت ييرى ايزوترمال در
حدود (000 إجده/نا مى باشد.
صفحه 13:
ا 200
آليازهاى حافظه دار از غناصر نيكل و تيتانيوم تشكيل شده
Sigh oi Beis erent
اصل حافظه دارئ درآلياث نايتينول تغيير فاز مى باشد. در
واقع يس از كشف اين خاصيت در الياز هاى حافظه دار
سؤال اين بود كه تا جه مقدار اين فلزات مى توانند شكل
اولیه خود را به خاطر آورند.
صفحه 14:
« دكتر فردريك» كه يى يرُوهشكر در ساختمان
كريستالى است با دقت تغييرات ساختمانى كه در تراز
اتمى خاصيت بى"همتاى اين فلزات تاثیر داشتند
بررسى كرّد.او فهميد كه نيتينول يك فاز متغيير دارد
لك اكاك ل ا ا رت 0
آستنیت می uly eee ge تواند در دمای نسبتا بایین
تغيير فل پلاستیک يافته و سپس در درجه حرارت
بالا به : شک قبل از تغییر فرم پلاشتیک برگردد.
اساس خاصیت برگشت eo اين آلياز ها«تغيير حالت
مارتنزيتى فاز استنيت مى باشد».
درفاز مارتنزيت نيتينول مئ تواند خم شود و به اشكالك
مختلف تغییر شکل بدهد.
صفحه 15:
*“روشي نو جهت كنترل تركيب لايههاي نازك حافظه
دار آلياز يايه:
لايههاي نازک /0) با درصد مساوي از نیکل و تیتانیم به
ewig ta 9[
ميكروالكترومكانيكال به خاطر دانسيته انرزي مكانيكي
بالا که از تحول مارتنزيتي ناشي ميشود مورد توجه زيادي
قرار ككرفته است. در اين ميان لايهدهاي نازك
Sees) Chad) ل ا 0
در دماهاي بالاتر از آلیاز 0۲7) به عنوان مناسبترین
لايههاي نازک هوشمند دما بالا از اهمیت ويژهاي
برخوردارند.
صفحه 16:
SS Eye Step are ل eS
OO.STO.S-KKO.8) 5! ae! OP Lk SMI jlo abla
Pet Peon. at ۱ , 0001-1716
7 176 )>)000- تارگتهاي محر در سيستم يراكنش با خلاء
م
۷ ا A pen
0 تارگتها در ترکیب لایة» اثر م
SCS yer POC PD ys ee Penis nn
CAG genres ترکیب در واحد طول و
۳ نشان داد كه در فشار 00 آركون
شدت ترد و خواص حافظهدا ي آن بسیار ضعیف ميشود در
حاليكه با كاهش فشار كاز آركون به مقدار (0/©-) لايههاي نازك
0 ا Rede
قابل دستيابي است. 0۷
صفحه 17:
مشخصييابي لايههاي بهینه شده توسط روشهاي مختلف آنالیز نظیر.
COR( INO) ا 1
pals Gh sili 5 DEM, ROG, GED(EMG) «La لك
پذیرفت. نتایج آزمايشهاي 6۹6 نشان داد که لایه تشانده شده به
ضخامت © ب در دماي اتاق آمورف بوذه و نياز به عمليات
ا ا ل ل ال ل 2 لت
آنیلینگ بر اساس دماي کریستالیز اسیون لایهها که از آنالیز حرارتي
0000 به دست آمد انجام يذيرفت.
صفحه 18:
نتايج نشان داد كه دماي كريستاليزاسيون» وابسته به تركيب
لايهها ميباشد (به عنوان مثال» دماي كريستاليزاسيون لايه
نازك 18() با درصد مساوي"از نيكل و تيتانيم 62722 0 و
ل ل ات ل ee A ۱
‘eN(TC) انداز هگيري شد). بتابر این آنبلینگ لایههای ناز ک
C6OO cla 53 Ors 5 لايههاي ۲۱۲1/۶() به دلیل
دماي کریستالیز اسیون بالاتر» در دماي (09©)0) به مدت
OL a ل ل ا Baer
توسط روشهاي 70800 بر اساس تابعي از دماء 00080 و
اندازمكيري مقاومت الكتريكي نشان داد كه دماهاي تغيير فاز
تابعي از تركيب لايه ميباشند.
صفحه 19:
0
بوده به طوریکه در لايههاي ا ee
0 زير دماي اتاق رخ داده در حاليكه در لايههاي غني
1 ی
۱
لايههاي هوشمند 071:1/,۶) نیز نشان داد که با جایگزین
کردن ۷,۸۶" به جاي :/ در سیستم دوتايي 7( به میزان ۱"
000 دماي تغيير فاز به بالاتر از بت رسیده و در ۷
Ka cla) Pp Gla KP/CH ا 0 0
افزايش مويابد. همجين فاز ©) در تركييات مختلف از ©0 -
,9۵2/۷ مشاهده گردید.
صفحه 20:
Ser) و
oe ie ie ا ل لزت
كرفت” نتایج نشان داد که این خواص وابستگي شديدي به انحراف
تر کی ار اثر انحراف تركيب از مقدار نسبت
مساوي نيكل و تيتانيم باعث ايجاد رسوباتي از نوع ©0060 در
لايههاي غني ۱92 » DEOMI » اك غني از تيتانيم شده از
ES) ل DIS CIS Ste 5
صفحه 21:
نتایج حاصل از. مشاهدات 60۳0 تشان از ثانو
ا BRIS
۰ و ,۲:۱() به ترتیب با اندازه داثه کمتر از
00 و ()(0,» دار اي خواص حافظه داري و
OR rey eee eteney )) ore مقایسه با حالت كيهاي
همان آلیاژ ها ميباشند. اندازه دانهها و مطالعه فاز هاي
ry 1 ۱۳ ۱ NC Ome ee)
نشان از نانوساختار بودن لايةها رأ داشست. خواص
مكانيكي لايههاي نازك كه توسط روش ا ey
سنجي در دماي آتاق De eS) ۳
فرورونده کمتر از 660 در لايههاي غني از
نيكل خاصيت سوير الاستيسيتم و كر 00 غنی از
تبتانیم و درصد مساوي از. نیکل و تیتانیم تخییر فرم
مارتنزيتي را نشان داد.
صفحه 22:
مدلهاي تغيير فرم در زيز ماده فرورونده در دو حالت ذكر شده
بررسي شده است. همچنین مدل یانگ و سختي لایهها بر حسب
تابمي از عمق فروروندهمورد مطالعه قرار گرفتند. در پایان» با
توجه به نتایج به دست آمده» روش لاه نشاني پيشنهادي از
تارگتهاي مجزا ميتواند روشي مناسب در کنترل ترکیب لایه
بوده و نيازي به توليد آليازهاي مختلف 0078 براي ساخت
تاركتهاي آلياز-ي نيست. اين روش براي ساخت لايههاي نازك
8 لت ۳
05 بيشنهاد ميشود.
صفحه 23:
روش تهیه:
برای تهیه آلیاژ حافظه دار تیتانیوم - نیکل؛چهار روش :ذوب در کوره مقاومتی»
و ل ۱
اند.
٩
۱ ES OEE LST we
درفرآيند سنتز احتراقى علاوه بر اينكه صرفه جوئى قابل ملاحظه اى در مصرف
ات ا ا ل ا لل
وسرد شوند وبر خلاف سه روش قبلى نيازى به عمليات حافظه دار كردن ندارند.
صفحه 24:
ree Se Le ear isn Kener ei es EB) د
الف) ساخت آلیاژ به طریقه ذوب و ريخته گري با استفاده از کوره هاي القايي و
کوره هاي مقاومتي
50 er es oem
CSO TS TOO TED EORTC OE Cer Shir Trey
00 e
صفحه 25:
كت كك حافظه دار:
Ose ا ا ۱
SS) ل ا ل BS
پارامترهاي ترموديناميکي ومكانيکي و قابلیت بازگشت به شکل اولیه دراثراصمال
eee ey Ue ewe SEE Teen Serer Ser rr SOB
یک آلیاژمعمولي تحت بار خارجي بیش از حد الاستیک قرارمي گیرد؛ تغییر شکل
PB ee eerie SOLO RCP We eB ke Sas RC Pe ee Bit se esate SP Pry
OrTY OFT Orr Ol OTe Gu OFT Gar Oust jal Alea 5!
Toe Ot Or BLO Cr Oe-Tar Cr Gar Pr-O OH Pe-Pt 29
رفتارمتفاوتي از خوداراته مي نمایند. دردماي پایین» یک نمونه حافظه دارمي تواند
صفحه 26:
تغييرشكل بلاستيك جنددرصدي راتحمل كندوسبس به صورت كامل به شكل اوليه
خود در دماي بالا برگردد. در فرآیند برگشت به شکل اولیه» آلیاژ مي تواند نيروي
زيادي توليد كند كه اين نيرو براي تحريك مفيد مي باشد.اين فرآينداولين باردر سال
60 مشاهده شد و براي مدت زمان طولاني در حد كنجكاوي آزمايشگاهي باقي
ماند: درسال 6900 اثر حافظه داري شکل در آلیاژنیکل - تیتانیوم با درصداتمي
۱
ned ما ان
نایتینول درارتباط با نیکل » دوحرف بعدي مربوط به عنصر تیتانیوم و سه حرف آخر
دررابطه با آزمایشگاه ناول اوردانس مي باشد.ازاوایل سال (606ستفاده از آلياژهاي
حافظه دار در بین محققان ومهندسان مورد توجه قرار گرفت و این آلیاژ هوشمند در
صفحه 27:
زمينه هاي وسيعي از جمله تعدیل رفتار آثرو الاستیسیته آنتن ماهواره ها » کنترل
ارتعاش سازه هاي فضاييء كنترل ارتعاش سطوح كنترلي هوابيماها و حتي در
شبيه سازي هاي بزشكي مورد استفاده قرار كرفته است و كشف مزاياي اصلي و
SPD Ws ee ۳
مکانیزم اصلي که خواص آلياژهاي حافظه دار را کنترل مي کند در رابطه با تغییر
كريستالي آلیاژ است . به اين معني که ساختار مارتتزيتي در دماي پایین با افزایش
دما به ساختا رآستنيتي تبدیل مي شود و درهنگام سرد کردن؛ فرآیندعکس رخ خواهد
داد. بسياري از موادء استحاله مارتنزيتي دارند اما برتري كه آليازهاي حافظه دار
را نسبت به آليازهاي ديكر متمايز مي نمايد قابليت دو قلو شدن اين آلياز در فاز
ا ا ا ال 11
صفحه 28:
شکل مي یابنده آلباژهاي حافظه دار به وسیله تغییر جهت ساده ساختار كريستالهاي
خود و از طریق مرزهاي دو قلوتي به تنش هاي اعمال شده» عکس العمل نشان
مي دهند. اگردراین آلیاژها در دماي پائین»هنگامي که فازمارتتزیت حاکم است» تغییر
۱
ey eS BSCS Denny ا ال ا eet Rar
شروع فازآستنيت ميتواند شكل اوليه را بازكرداند. اين توانائي بعنوان اثر حافظه -
TSS So ee tie ee Err ate ك2
دردماي بالا ميباشد .
صفحه 29:
ا COS Oma Sy Ste Set
Tr ا aes ty tenet PORTS Os (ECO
داده و طول آن زیاد مي شود. حال اگر میله خم شده» گرم شود و فاز آستنیت حاکم
گرد میله به بهینه ترین حالت به شکل اولیه خود بر مي گردد. وقتي هم که میله
سرد شود و به فاز مارتنزیت برگردد, نیز كرنشهاي پلاستیک کاملا حذف شده اند
Cr Ree ry ۱
تنشهايي در آلیاژ تولید میشود که این تنش باعث تحریک ميشود.اين تتشهاي حاصل
دی ار و ۱
چونمدول یانگ و تتش تسلیم و تواناني کنترل رفتار سیستم» از جمله آثار مفید
is one Seve Fs eri 00
رخ دهدء با كرم كردن مي توان اين كرنش را كاملا از بين برد.
صفحه 30:
rei حالت هاي مارتنزيتي و پدیده حافظه دار شدن:
تغيير حالت متالورزيكي جامدات از دو طريقه زير امكان يذير است .
0))حركت و جابجايي اتم ها وابسته به درجه حرارت و زمان با تغيير در تركيب
شيميايي فاز جديد نسبت به زمينه قبلي.
2)تغییر آرایش اتمي به صورت هماهنگ وابسته به دما و بدون وابستگي به
te ee en TUES) ۱
rete np eee N eats ل WS Bye ere ow ere
))تغییر مکان به صورت شبه برشي مي باشد و در آن آتم ها به صورت
هماهنگ و گروهي جابجا مي شود.
6) دیفوزیرن اتمي در آن اتفاق نمي افتد.
صفحه 31:
*** كريستالوكرافي مارتنزيتي:
تغيير حالت تبديل آستنيت به مارتنزيت از لحاظ كريستالوكرافي
در سه مرحله قابل بررسي است . Z
0- تغيير فرم شبكه اي
©- برش ناهمكن
Enis By ee)
فزآیند تبدیل آشتنیت به مارتتزیت در مرحله تغییر فرم شبکه اي در شکل 0 نشان
eer ens) 2000
فصل مشترك از هر لايه اتمي را موجب مي شوند.
صفحه 32:
pals ud pe | لا از
J 2) |ألف| ثاز كابلا |سليس » إب) عور لميل
۳۳ | | ما خاستام
صفحه 33:
re Teo Soe oy Cet TUE Tre oe et Ton EOE
و برش ناهمگن توجیه کننده این مطالب مي باشد.
برش ناهمگن در مارتنزیت به دو طریق امکان پذیر است :
|
) مکانيزيم تشکیل دوقلويي ها
صفحه 34:
شكق 3 الف)مگلایزم Al این دافن صفحات اتمي
بع مكلايز م تشكيل دو طَويِي
صفحه 35:
ا es ek Se UNS Pere teens لان
yee te cre ere Sep OSE PS Se Bote Ces
Or See et er pee ete ei koe ee Se Se EO ner]
ES ee Slee tree terre eee eS rr See)
ere SRT SDT s SY SREY Leste ا
تغییر فرم غیر دائم است. درآلياژهاي حافظه دار کرنش هاي ناشي از تغییر حالت
در اثر تشكيل يك جفت از دو قلوبي هاي دو طرف مرز ذخيره سازي مي شوند و
2 ee rot STie
صفحه 36:
+ <<
a ۳
سکل 4 - ) نکیل دوظوبی. () حرکث واربلات ها
و حذف وازیانت های مقلبل با اضافه شدن تن .. (C
حذف و دبدیل ثهامی و اجلثث هابه یک و اریائث و تغدیر
صفحه 37:
5 الك ee Se we er ree ا ل
peo es Se Bore ee Tete o eet Sie rer Ly
Pete ware SS Pe eB ES ا
شود.(شکل 4 90)) این روند مي تواند تا تبدیل تمامي واریانت به يك واریانت واحد
SSS) dalst @ ۶
بررسي پدیده حافظه داري در تك کریستال آستتیت در شکل 0 نمایش داده شده است
صفحه 38:
i اب
3 ۷ i)
SPS تسم
۳
شكل 5 - ن) نك كرسل أستتبك ()تشكيل وارائت های ب ,0:8 :0 در اث سرد من نموه زبر
سای از ج)رشد واربانك يكرد اثر حذف واربنت های دبگر
صفحه 39:
مرحله اول همانطور که از شکل پیداست بعد از سرد کردن کریستال در زیر دماي
MLO MLC MIC TB ELO ۱
تنش به کریستال » واریانتها شروع به حرکت و حذف شدن مي کنند تا واریانت
واحد 9) تشکیل گردد. حین تشکیل واریانت واحد 9) کرنش هايي در جهت واریانت
80ذخيره مي شود. مرحله سوم مربوط به حرارت دادن كريستال نمونه براي تبديل
مارتنزيت به آستينت مي باشد از آنجا ييكه كرنش ها تنها در جهت واريانت ©
Cer ا ا 20 الت ا eee)
به شكل اوليه خود باز مي كردد.
صفحه 40:
* رفتار ترمومكانيكي:
آلیاژ هاي حافظه دار در درجه حرارت هاي مختلف داراي خصوصیات مكانيكي
بسياري مي باشند در شكل زير منحني هاي ساده تنش - كرنش براي آلياز تيتانيم-
NE Peete eye ey ۱
آزمايش قرار كرفته است . تغيير شكل. در مارتنزيت با جند در صد كرنش و تنش
فشاري نسبتاً کم دیده مي شود. درحالیکه آستنیت دردرجه حرارت بالا نیاز به تتش
نسبتا زيادي براي تغيير شكل دارد . خط جين روي منحني مارتنزيت نمايانكر
بركشت بذيري آليلا بعد ازبرداشتن تنش وارد شده بعد از كرم كردن نمونه و تبديل
به فا زآستنیت مي باشد ولي چنانچه که مشاهده مي شود درمنحني مربوط به آستینت
eS YS Sle Tobie) 0
صفحه 41:
۲2: ۶
Strain —>
شکل ۶ اء منحني تنش -كرنش در دماهاي متقاوت
(a) استنيت ۰ ce (b) (©) رقتارالاستيكي كاذب
Stress —>
صفحه 42:
*#* خاصیت ارتجاعي كاذب :
خصوصیت جالب توجه درباره منحني تنش- کرنش درقسمت منحني () دیده مي
شود.به طوري كه يس از حرارت دادن نمونه كمي بالاتر ازدرجه حرارت انتقال
دردرجه حرارت بالاي <91) به نمونه درفازمارتنزيت تنش وارد مي شود.با افزاين
مقدار تنش تغيير شكل نيز به صورت يكنواخت افزايش مي يابد (منحني 909)).
درآين هنكام رفتار تغيير شكل و تنش يايداري مشاهده مي شود با كاهش تنش
(منحني (260) مارتنزیت به آستینت تبدیل مي شود باید توجه داشت که برگشت
پذيري انجام شده به خاطرتغییرحرارت نمونه نمي باشد ودلیل آن کاهش فشاراین
است: پدیده را که موجب مي شود آلیاژ خاصیت كشساني نامحدود پیدا کند به
عنوان خاصیت ارتجاعي کاذب نامیده مي شود.
صفحه 43:
**اثر حافظه - شكل آليازهاي حافظه دار:
ere DEB) ا ل
شيميايي و ساختار آلیاژ بستگي دارد. در ترا كردن الياز و
در دماي پایین تر از دماي آغاز فاز آستنیت ماده 9600060 در فا
مارتنزيت مي باشد و در دماي يايان فاز 525 ت ماده ()()9۵0 در
eae aC ار كرون ر در ساي بالاقر از
دماي آغاز. فاز مارتنزیت ماده 9000000 در فاز آستنیت مي باشد
در- حالیکه در دماي پایین تر از دماي بایان فاز مارتتزیت ماده
كاملا در فال مارتنزيت مي باشد. اما در دماي مابين و و همجنين
مابين دماهاي و ماده بصورت دو فازي است و بخشي از أن در
.فاز مارتنزيت و بخشي از آن در فاز آستنيت مي باشد
صفحه 44:
NU enIEN ۰ ار ار
بیان مي شود که در دماي پایینتر از در فرآیند گرم کردن و دماي
Des be See sow ere
دماي یالاتر از در فرآیند گرم کردن و بالاتر از در فراآیند
سردکردن برابر- مقدار. صفر مي باشد. اما در دماي مابین دماهاي
rae a ار لا
باشد در شكل ©-2 حِكونكي اين ارتباط بر حسب دما نشان داده
شده است.
۱
مارتنزيت و در دماي بالا و به ازاي مدول الاستيسيته آلياز برابر
C Wap ey sre) ا را
فازء تغييرات مدول الاستيسيته تابعي بر حسب دما و بصورت
.شكل 2-8 مي باشد
صفحه 45:
همجنين تنشهاي بازيافتي توليد شده نيز به دما وابستكي دارد كه اين ۳۰۳۳۵
ا 0 ل . بايستي توجه شود که نتشهاي بازيافتي به
مقداز كرنش اوليه بستكي داشته و در خالتي كه آلياز تحت هيجكونه كرنش
الل ا ا را
شکل 9-0) نمودار درصد حجمي فاز مارتنزیت بر حسب دما
شکل 9-0) تغییرات مدول الاستیسیته بر حسب دما
CNB st] Co hc Oey مساوي از نيكل
و تیتانیم به عنوان یک ماده عملگر خودکار در سيستمهاي
ميكروالكترومكانيكال به خاطر دانسيته انرزي مكانيكي بالا كه از تحول
مارتنزيتي ناشي ميشود مورد توجه زيادي قرار كرفته است.
صفحه 46:
نيز به خاطر وجود ی ۱
به 0710 تحولات فازي يايدار در دماهاي بالاتر از آلياز
عنوان مناسبترین لايههاي نازک وعم اسار اهميت
ويژهاي برخوردارند. در اين رساله یک روشي نو جهت
TEKS re bt, Nees ۱ ۱
(X<O.9)Vi0. SMO.S- xX, WX , Oil- 3
توسط لایه ee همزمان از طریق تارگتهاي مجزا ۳۵
مورد (سم©-000>) 0100) در سيستم يراكنش با خلاء
مطالعه قرار گرفت. تأثیر پارامترهاي مهم دستگاه پراکنش از
جمله اثر توان اعمالي به تاركتها در تركيب لايه؛ اثر فشار
براريز ساختار و خواص حافظه داريء و (©) كاز آركون
اثر هندسه لايه نشاني بر انحراف تركيب در واحد طول و
ا مطالعه قرار گرفت
صفحه 47:
نتايج نشان.داد كه در فشار بالاتر از 0/© ياسكال » لايه به شدت ترد
و خواص حافظه.داري آن بسيار ضعيف.مي شود در حالي که با
كاهش فشار كاز آركون به مقداز(0/©ياسكال لايه هاي نازك حافظه
لا ا ا 7 2 0 ل كد 4410
قابل دستيابي است.مشخصه يابي لایه هاي بهینه شده توسط روشهاي
52s jal Ga. 0 ۱
ا ل اا ]0 Beer NG ORCC CR ei(2
Ror pip ee peer
صفحه 48:
نتایج آزمایش هاي ]2۳ نشان داد که لایه نشانده شده به ضخامت ©متردر
دماي اتاق آمورف بوده و نياز به عمليات حرارتي مناسبي دارد. عمليات
ی
لايهها كه از 0 داد
كه دماي كريستاليزاسيون» وابسته به تركيب لايهها ميباشد (به عنوان مثال»
دماي كريستاليزاسيون لايه نازك 111[ با درصد مساوي از نیکل و تیتانیم)
On) ON eh ee WP ۳/۳2 02520
اندازهگيري شد). بنابراین آنیلینگ لايههاي نازک 1۲| در دماي 0500 و
لايههاي 111111[ به دليل دماي كريستاليزاسيون بالاترء در دماي 550) به
مدت یک ساعت انجام پذیرفت. مشخصهيابي لايههاي نشانده شده توسط
روشهاي 2۲0 بر اساس تابعي از دما» 256] و اندازهگيري مقاومت
الكتريكي نشان داد كه دماهاي تغيير فاز تابعي از تركيب لايه ميباشند.
صفحه 49:
در لايههاي نازك 111[ اين دماها وابسته به نسبت 001/11 بوده به طوريكه
در لايههاي غني از نيكل دماهاي تغيير فاز در زير دماي اتاق رخ داده در
حاليكه در لايههاي-غني از تيتانيم و تركيب مساوي از نيكل و تيتانيم بالاتر از
دماي اتاق و يايينتر از 100) كزارش ميشود. نتايج مشخصه يابي لايههاي
meted) ا ا 0
دوتايي 00111 به میزان 2196010 دماي فاز به بالاتر از 2100) رسیده
oe Or S/S 1
t/t nome Re ee Ret Sip OS CNS er eee ee ل
أثیر ترکیب شيميايي لايههاي نازک بر ساختار» مورفولوژي سطح. دماهاي
ا ۱
صفحه 50:
نتایج نشان داد که اين خواص وابستگي شديدي به انحراف ترکیب به میزان
كم را دارند. اثر SS SS US eS as
ايجاد رسوباتي از نوع 113 14ل در لايههاي غني از نیکل و ۲12111 در
لايههاي غني از تیتانیم شده از وجود آنهاء دماهاي تغییر فاز را جابجا ميکند.
oe حاصل از مشاهدات ۳ نشان از نانو لكر ۳
mente كك نازك آلياز 111ل و 8111116 به ترتيب با اندازه دانه كمتر
7 0 و 710100 داراي خواص حافظه ae و سوپر الاستیسیته
مطلوب و قابل مقایسه با حالت کپهاي همان آلیازها ميباشند. اندازه دانهها و
مطالعه فازهاي مختلف با ۲1 نیز مورد بررسي قرار گرفت که نشان از
نانوساختار بودن لايهها را داشت
صفحه 51:
خواص مکانيكي لايههاي نازک که توسط روش نانوسختي سنجي در دماي اتاق
انجام پذیرفت در عمقهاي فرورونده کمتر از 0۳200 در لايههاي غني از
نيكل خاصيت سوير الاستيسيته و در لايههاي غني از تيتانيم و درصد مساوي از
نيكل و تيتانيم تغيير فرم مارتنزيتي را نشان داد. مدلهاي تغيير فرم در زير
ماده فرورونده در دو حالت ذكر شده برورسي شده است. همچنین مدل یانگ و
سختي لایهها بر حسب تابعي از عمق فرورونده مورد مطالعه قرار گرفتند. در
ایان» با توجه به نتایج به دست آمده» روش لایه نشاني پيشنهادي از تارگتهاي
مجزا ميتواند روشي مناسب در كنترل تركيب لايه بوده و نيازي به توليد
| كك 2ك ارا ا ل تارگتهاي آلياژي نیست. اين روش براي
ساخت لايههاي نازک حافظه دار دوتايي و سه تايي در ساخت سيستمهاي
۱۳ دا bsy
صفحه 52:
همجنين آلياز نايتينول ماده اي هوشمند است؛ زيرا با داشتن امكان تشخيص و
ا ا ا ل ا 3۳
دارا مي باشد. ساختار اين"ماده در دماي يايينء مارتنزيت و در دماي بالا
eee ne ce ا
,پذيري قابل توجهي دارد
با تبديل ساختار آلياز به آسنيت در اثر افزايش دما شكل قبلي آلياز بازيابي
.مي شود
آستنیت استحکام تسلم بالايي داشته و بسیار سفت تر از ماتنزیت است.براي
استحاله آستنيت به مارتنزيت يا بالعكس درجه حرارت شروع و يايان
استحاله باید تعیین شود.مقدار اين دما با توجه به نوع کاربرد مهم مي باشد.
چگونگي ساخت» عملیات حرارتي» کار سرد و ترکیب شيميايي تأثیرات
.بسزايي بر خواص آلياز و ساختار ميكروسكويي دارند
صفحه 53:
و
اين كاربردهاء كاربردهاى يزشكى و دندانيزشكىء هواوفضاء صنايع
خودروسازی» صنایع الکترونی و بعضی کاربرد های دیگر می باشد.
مواد حافظه دار عملكردهاى وَيِرُه و بديعى از خود به نمايش مى كذارند
Ce eS bene ce cen eb were
شود) به کار انداز ضربه بالا + میرایی بالاء پاسخ های انطباقی. قابلیت
حافظه دارى و شويرالاستيسيته ميباشند كه قابل استفاده در وسايل
مختلف مهندسى جهت سيستمهاى هوشمند است. كاربردهاى
۱
١ 1 ۲- بازیابی مقید
ار وید
همچنین اين آلیاژها ها برای مواردی از قبیل فعال کننده (محرک بازوى عامل
eur RST FY Fe 1
صفحه 54:
كاربرد در صنايع خودروسازى>
امروزه آلیاژهای حافظه دار جهت کنترل موتورء انتقال قدرت وتوقف اتومبیل
استفاده مى شودهمجنين از آن به عنوان جا يكزينى به جاى موتور ©10]
ا ا ۱3
وكلاج كمك بسيارزيادى مى كندودرلغايت تمام اين مذاياباعث افزايش اعتماد
به نقس راننده وبالا رفتن ضریب Ske soll EAN US Spee
ae
صفحه 55:
كاربرد در يزشكى>
2 ESS)
شود.از جمله استفاده آليازهاى حافظه دار در يزشكى را مى توان در ساخت
. پلاکها و ایمپلنت های پزشکی نام برد
کاربرد پزشكي آلیاز هاي حافظه دار به عنوان يك عملگر با اثر باقیمانده در
داخل بدن قابل بررسي است آلياژي که در بدن افراد براي بهبود رفتار باليني
اعضاي آنها بکار گرفته شده است نباید مولد هیچ گونه حساسيتي باشد علاوه
بر آن آلیاژ بکارگرفته شده نباید به صورت ذراتي از یون آن ماده وارد خون
شخص گیرنده این گونه آلیاژها شود. .
جنبه هاي متعددي شامل شاخص هاي مزاجي افراد همجون سن ٠ قواي بدن
و سلامتي و خصوصیات شيميايي مواد همانند خوردگي » تخلخل پذيري
سطح » تأثیرات سمي و عناصر موجود در مواد به منظور پذیرش مواد
eS ESE EB ro ies se ۱
صفحه 56:
تحقيقات متعددي در مورد توليد و بكاركيري آليازهاي حافظه دار با كاربرد
پزشكي با پایه عنصري ۸1-1 انجام پذیرفته است . این تحقیقات نشان مي دهد
كه آلياز 1-1[ در گاربرد و استفاده» نسبت به بقیه آلیاژها از موقعیت خوبي
0
تحليل خواص آلياز 011-11 با بررسي خواص جداكانه نيكل و تيتانيم امكان يذير
است .
رنه ۰
پولیش خوبي برخوردار است اين فلز جز ء فلزات غیر آهني سنگین با جرم
مخصوص 9/8 هک ۱3
خوردگي بسیار مقاوم بوده و به وسیله آهن ربا جذب مي شود. همچنین در
مقابل حرارت و ضربه مقاومت خوبي نشان مي دهد موارد استفاده آن شامل
پوشش محافظ در آبكاري فلزات » تولید فولادهاي آلياژي و غیره مي باشد.
صفحه 57:
تيتانيم فلزي است نقره فام مايل به خاكستري و جزء فلزات غير آهني
سبك است و جرم مخصوص آن5/4 3 10/0107 و نقطه ذوب آن
)0( ا ا RES COC ip yet
آن موجب کاربرد در ساخت قطعات هواپیما . سفینه فضايي » لوازم
نظامي و جراحي شده است. آليازهاي تيتانيم دار فلز اصلي ساختمان
هواييماي مافوق صوت را تشكيل مي دهد . تيتانيوم بر خلاف نيكل در
شكي بسيار مؤثر عمل مي كند » علاوه بر اين با توجه به خواص
بسيار خوب مكانيكي براي اصلاح دندان هاي كج و همجنين ترميم
استخوان هاي آسيب ديده كاربرد فراوان دارد.
بررسي تحقيقات خواص باليني آلياز 001-11 جكونكي كنترل مقاومت
در مقابل خوردكي و عوامل خارجي مؤثر بر اين آلياز را نشان مي دهد.
صفحه 58:
: Sui يزشكي از 0 ۳[ Pres
الف) كاربردهاي مربوط به قلب و عروق:
Bare ee) ل ل رت ل
8 ۳
شكل والف بتكل اصلي فلثر. ب)براحل بازداك شكل اوليدو
Catheter j ts
صفحه 59:
Sa (on م
از آليازهاي حافظه دار (8)0000) به عنوان فضا كير يا
ا ا كم
استفاده مي شود که موجب استحکام ما بین دو مهره در حین
eee eee ere ee eS ay
SME الا ا ا Bet eye wate
فاز مارتنزيتي است که پس از جايگزيني در محل مورد نظر
به حا لت سمت راستي (شكل اوليه ) بر مي كردد.
اشكل 13- ثر) ستون ذقرات ©) سمت جب مهره فشرده شده و سمت
شكل اوليه مهرم
صفحه 60:
شكل 15 - )سباي ارنويدي 8)نصب بس روي ۱ ۱
استتواني. 2) عكسردارى ياشع :اشوا بأو Sah Ey ةجر روي لوا روه 8)
زر gly سه ريو نان 1h
تسب الام
صفحه 61:
A B
شكل 16 ورد استفلاه خاسدیت «افظه دار ی دو طرفه در فیزیو تراپي
صفحه 62:
3 کاربرد آلیاژ هاي حافظه دار در وسايل جراحي
شاه دراه ایا لاله سامت دیا یا هلر
at gam asl ع
شکلء18 _ -یمب بالوشی بر ای جله گید عم از اتسداد رگ حین آنزیه کر افی
,= سح
= ۳
eis
ee ee eee
صفحه 63:
۹
۱
آزمایشاتی از قبیل اندازه گیری مقدار گرما برای انتقال فاز ؛ مقدار کرنش
ا ا ا ا ا 00
روى اين آليازها و ارائه تركيب آليازهاى جديد و ساخت اين كونه آليازها
آزمايشات مختلف از جمله ذوب» بررسی فرآیند انجماد» انجام عملیات نورد»
ee! ل ا RU Se ee
صفحه 64:
#۶ اثر حافظه دار يك طرفه و دو طرفه:
الف )اشر حافظه دار یک طرقه :
در صورتیکه اثر حافظه داری فقط بعد از تغییم شکل در حالت مارتنزیتی و سپس در سیکل
Cs Tote Cee PERO ECE Say 0
در این حالت تفییم شکل ایجاد شده» فقظ با گرم کرردن به حالت اولیه قبل از تغییس شکل باز
می گردد و چنانچه جسم را دوباره سرد کنیم تفییمی در شکل آن حاصل نمی شود این
حخصوصیت در شکل شماره ۷ نمایش داده شده است.
iN ۳ ||| را إلا
۸ vay
شكل 7 -اثر حافظه دان يك طرفة
صفحه 65:
همانطور که در تصوير مشاهده مي شود ابتدا فنر در دماي ۷۲
به مقدار معيني تغيير فرم داده مي شود به صورتيكه تغيير فرم
دائمي در آن باقي بماند حال اگر فنر تغبیر فرم داده شده را تا
nee Sry enw Var et) ا 0
در سيكل سرد شدن تادماي ۲ هیچگونه تغییر شكلي در فنر
مشاهده نمي شود.
صفحه 66:
ب)اثر حافظه دار دو طرفه :
برگشت پذیری به حالت اولیه خود در اثر سرد و گرم کردن آلیاژ های حافظه دار دو
eet Ae ere STL eye ۱
طرفه به صورت باز شدهدر حالت استينى وشكل جمع شده در حالت ما رتنريتى نشان داده
شده است.
اتن حافظه ذان فى مدقم
ا مجددً به
لك
باید توجه داشت که آلیاژ های حافظه دار بای اینکه اشر حافظه دار دو طرفه از خود
نشان دهند نیاز به انجام عملیات تررمومکانیکی خاصی بر روی آنها می باشد.
صفحه 67:
و Soe EAU ee ONC یر
ip eC ۱
آلیاژ نایتینول از دو عنصر نیکل و تیتانیم با درصد اتمی مساوی یا نزدیک به
هم درست شده است. این آلیاز به سبب داشتن خواص منحصر به فردی هم
چون حافظه داری» زیست سازگاری» نرمی و سفتی انتخابی مورد توجه
ا ا ا ال ل 0
است. لازمه توليد آلياز نایتینول به خواص مطلوب. دقت درانتخاب ماده اولیه و
بهینه سازی فرایند ساخت است. به هم خوردن ترکیب شیمیایی و پا جذب
ناخالصی از محیط تاثیرات عمده ای بر خواص آلیاز می گذارند. اين مقاله به
تاثیر تغییر ترکیب شیمیایی و نفوذ ناخالص های گازی بر خواص آلیاژ پرداخته
و اهميت اين تاثيرات هنكام به كاركيرى آلياز مورد بحث قرار داده است.
صفحه 68:
در نتیجه معلوم شده که حضور گازهایی همچون نیتروژن, اکسیژن» هیدروژن
و آركن در هنكام ذوب آليان سبب افزايش سختىء كاهش كاريذيرى و تغيير
ويزكى هاى خافظه دارى آلياز مئَ كردد. تضاوير ميكروسكويى آموزنده اى از
مورفولوژی رسوبات حاصل از ترکیب شدن گازها با آلیاژ نیز در مقاله ارائه
sigs
صفحه 69:
*#"نتیجه گيري:
0)-تغيير حالت مارتنزيتي به طريقه دوم تغيير حالت متالورزيكي جامدات
مربوط بوده و در آن تغيير آرايش اتمي بدون هيج وابستكي به زمان و تغييري
در تركيب شيميايي فا جديد» به صورت هماهنك و وابسته به دما انجام مي
ress
©-رفتار حافظه دار شدن با تغيير مكان به صورت شبه برشي امكان يذير مي
ا اا ا ree
CD wel rece) ناهمگن توجیه کننده چگونگي حافظه دار شدن
آلیآژنمونه بدون تغییر درحجم نمونه اولیه است.
صفحه 70:
<6- در رفتار ارتجاعي کاذب. آلیاژ خاصیت كنساني نامحدودي پیدا مي کند.
اثر حافظه داري به دو صورت يك طرفه و دو طرفه در آلياژهاي حافظه
دار قابل برزسي است.
© آليازهاي حافظه دار به دو روش )روش ذوب و ريخته گري ©-
متالورزي يودر ساخته مي شوند.
م”آليازهاي 111ل به دليل داشتن ويزكي هايي همجون مقاومت در مقابل
ا ا ا ا ل ۱
خاصيت ارتجاعي بالا و توليد نيرو در تجهيزات مهندسي يزشكي كاربرد
فراوان دارند.
صفحه 71:
و همجنين وجود ناخالصي هاي كازي در ساختار تايتينول منجر به
تغيير خواص و ان جمله افزايش سختي مي شود.ميزان سختي به
ا ا ا اکسیزن
افزايئّن مي يابد.مطالعه تصاوير ميكروسكويي نشان مي دهد كه
ا ابربي شکل و ماري شکل معرف حضور اکسیژن مي
ا ا ار
ساختار ميكروسكويي حضور مي يابند. از آنجا كه هيدروزن
داراي نشانه خاصي نيست لذا كاهي با مارتنزبيت اشتباه كرفته مي
.شود
صفحه 72:
با توجه به تأثیر عناصر ناخا لصي موجود در محیط ذوب به ویژه گازهاي
اتمسفزي بهترين روش براي ساخت آلياز نايتينول استفاده از كوره القايي با
فركانس بالا تحت خلأ است.اكز جه ورود كربن به داخل آلياز نامطلوب است
اما به لحاظ سهولت بهره برداري و هزينه يايين استفاده از بوته كرافيتي و قالب
ل ل ل و
وعمليات مياني مانند نكهداري جا بجايي و انجماد فلز مناسب مي باشند. براي
بي بردن به نوع ناخالصي هاي جذب شده توسط الياز اندازه كيري سختي و
مشاهده تصاویر ميكروسكوپي آلیاژ کاملاً راه گشا خواهد بود.
صفحه 73:
در پایان :
به دليل عدم آشنايى صنعت با تكنولوزى آليازهاى حافظه دار استفاذه از اين
محرك هنوز به رثند لازم نرّسيده است. اما مراك زعلمى جهت فهم مكانيزم
وخواص این گونه محرک ها در حال انجام ت قیقات گسترده ای هستند که زاپن
پیشرودراین 0103131 گونه
يازها
PU 0
صفحه 74:
سايت هاي:
بر همم
nes a a ۱۳۱۸۲۱۱
Pee Pass ei erased
PEEP ELE EA ASS PAS ez a
و وبلاگ تخصصي مهندسي صنایع و مهندسي مكانيك ایران
مجله مهندسي متالوزي