Investigation of Characterization and Sinterability of Mechanically Synthesized NiTi + Zn Powders

Mekanik Olarak Sentezlenen NiTi + Zn Tozlarının Karakterizasyonu ve Sinterlenelebilirliğinin Araştırılması

Abstract

In this study; prealloyed NiTi powders and ball mills with 2%, 4%, 6%, 8% and 10% Zn powder ratios were subjected to mechanical milling for 60 minutes. The milled NiTi + Zn powder mixtures were pressed under 750 MPa pressurize and then sintered at 1000°C for 60 minutes. In order to determine the microstructural changes in the samples which were milled, pressed and then sintered samples; SEM, EDS, DSC and XRD analyses were applied, respectively. Changes in powder morphology were observed, depending of the increasing Zn content in the NiTi + Zn powder mixtures and it was determined that the powders containing 10% Zn completely covered the surface of the NiTi powders in a homogeneous manner after milling. Zn content in the micro structure also provided the alloy to be sintered at low temperatures by completely filling the gaps and pores after the sintering process at 1000°C for 60 min. In addition, a homogenous and smooth microstructure was obtained with NiTi + 10Zn% content.

Özet

Bu çalışmada; önalaşımlı NiTi tozları ve % 2, % 4, % 6, % 8 ve % 10 Zn toz oranları kullanılarak bilyeli değirmende 60 dakika mekanik öğütme işlemine tabi tutulmuştur. Öğütülen NiTi + Zn toz karışımları 750 MPa basınç altında presleme sonrası 1000°C’de 60 dakika sinterlenmiştir. Öğütülen ve presleme sonrası sinterlenen numunelere mikroyapısal değişiklikleri tespit etmek için; Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Element Dağılım Spektrometresi (EDS), Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ve X-Ray (XRD) analizleri uygulanmıştır. NiTi + Zn toz karışımlarında artan Zn oranına bağlı olarak, toz morfolojisinde değişiklikler tespit edilmiş ve özellikle % 10 Zn ilave edilen tozlarda öğütme sonrası NiTi tozlarının yüzeyini homojen bir şekilde tamamen kapladığı tespit edilmiştir. NiTi + Zn tozlarının 1000°C’de 60 dakika sinterleme sonrası Zn’nin sıvı faz sinterlenmesi ile yapıda NiTi tozlarının arasında bir bağ oluşmuş ve böylece düşük sıcaklıklarda sinterlenme işlemi gerçekleştirilebilmiştir. Ayrıca; NiTi + % 10Zn içeriği ile homojen ve pürüzsüz bir mikro yapı elde edilmiştir.