9903

تاثير دانسيته مرز‌هاي دوقلويي بر خواص حافظه‌داري آلياژ Fe-Mn-Si

كارشناسي

مهندسي مواد و متالورژي

1404

دكتر حميدرضا كوه‌دار

1404/08/02

مواد و متالورژي

The Effect of Twin Boundary Density on the Shape Memory Effect of Fe–Mn–Si–Based Shape Memory 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، فرآيندپذيري 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. با وجود مزايا، كرنش بازيابي در آلياژهاي Fe–Mn–Si به‌طور ذاتي محدود است و معمولاً از چند درصد فراتر نمي‌رود. يكي از عوامل ريزساختاري كليدي در اين محدوديت، دانسيته مرز‌هاي دوقلويي است. دانه‌هاي درشت امكان تشكيل و رشد صفحات مارتنزيتي طويل و پايدار را فراهم مي‌كنند و بهبود قابل‌توجهي در شكل حافظه‌دار ايجاد مي‌شود، در حالي‌كه 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 مرز‌هاي دوقلويي، 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 دانسيته مرز‌هاي دوقلويي به‌عنوان متغيري كليدي در طراحي ريزساختار و ارائه مسيرهاي فرآيندي مناسب براي ارتقاي رفتار حافظه‌دار در اين دسته از آلياژها است.

آلياژهاي حافظه‌دار پايه آهني -آلياژ ،Fe–Mn–Si اندازه دانه آستنيت- انرژي نقص لايه‌اي-دانسيته مرز‌هاي دوقلويي-كرنش بازيابي.