10037

تأثير اندازه دانه آستنيت بر خواص حافظه داري آلياژ پايه Fe-Mn-Si

كارشناسي

مهندسي مواد و متالورژي

1404

دكتر حميدرضا كوه‌دار

1404/08/19

مهندسي مواد

Investigation of Austenite Grain Size Influence on the Shape Memory Behavior of Fe–Mn–Si-Based Alloys

آلياژهاي حافظه‌دار شكل (SMAs) به‌عنوان يكي از مهم‌ترين دسته‌هاي مواد هوشمند، توانايي بازگشت به شكل اوليه پس از تغيير شكل پلاستيك را از طريق دگرگوني فازي نشان مي‌دهند. در ميان اين خانواده، آلياژهاي پايه Fe–Mn–Si به دليل قيمت پايين، فرايندپذيري مناسب و قابليت استفاده در مقياس‌هاي صنعتي، جايگاه ويژه‌اي يافته‌اند. مكانيزم اصلي شكل حافظه‌دار در اين آلياژها بر پايه دگرگوني برگشت‌پذير آستنيت γ (ساختار FCC) به مارتنزيت ε (ساختار HCP) و بالعكس است. اين تحول با لغزش نابجايي‌هاي جزئي شاكلي در صفحات {111} آستنيت انجام مي‌شود. باوجود مزايا، كرنش بازيابي در آلياژهاي Fe–Mn–Si به طور ذاتي محدود است و معمولاً از چند درصد فراتر نمي‌رود. يكي از عوامل ريزساختاري كليدي در اين محدوديت، اندازه دانه آستنيت است. دانه‌هاي درشت امكان تشكيل و رشد صفحات مارتنزيتي طويل و پايدار را فراهم مي‌كنند و بهبود قابل‌توجهي در شكل حافظه‌دار ايجاد مي‌شود، درحالي‌كه دانه‌هاي ريز به دليل تعداد زياد مرزها مانع رشد صفحات ε شده و كرنش بازيابي كاهش مي‌يابد. اين پژوهش با رويكرد مرور نظام‌مند، مطالعات منتشرشده در زمينه آلياژهاي پايه Fe–Mn–Si را گردآوري و تحليل مي‌كند تا ارتباط ميان اندازه دانه آستنيت، انرژي نقص لايه‌اي (Stacking Fault Energy, SFE)، دماي شروع دگرگوني (Ms) و ميزان كرنش بازيابي (RS) روشن شود. هدف نهايي تحقيق، تبيين نقش اندازه دانه به‌عنوان متغيري كليدي در طراحي ريزساختار و ارائه مسيرهاي فرايندي مناسب براي ارتقاي رفتار حافظه‌دار در اين دسته از آلياژها است. واژه‌هاي كليدي: آلياژهاي حافظه‌دار پايه آهني،آلياژ Fe–Mn–Si، اندازه دانه آستنيت، انرژي نقص لايه‌اي، كرنش بازيابي

آلياژ هاي حافظه دار , آلياژ Fe-Mn-Si , اندازه دانه آستنيت , انرژي نقص لايه اي , كرنش بازيابي