KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2018 / Cilt: 30 Sayı: 3 Özel Sayı

BOYUT ETKİSİNİN MARTENSİT FAZ DÖNÜŞÜMÜNDEKİ ROLÜNÜN MOLEKÜLER DİNAMİK SİMÜLASYON YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ

Oğuzhan Orhan
Soner Özgen
Sayfa
189–196
Yayın Tarihi
2018-09-20
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuç olarak model boyutunun artması ile martensit faz geçiş sıcaklığının üssel olarak azaldığı, austenit fazın başlangıç değeri ve martensit plakaların yönelimlerinin boyuttan etkilendiği gözlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Şekil hafızalı alaşımların nano-elektronik sistemlerde (NEMS) kullanılabilmesi için numune boyutunun faz dönüşümü karakteristiği üzerine etkisinin belirlenmesi önemlidir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada Ni-at.%25Al şekil hafızalı alaşımının 5.76 nm den 20.1 nm ye kadar 6 farklı boyutta modellenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak model boyutunun artması ile martensit faz geçiş sıcaklığının üssel olarak azaldığı, austenit fazın başlangıç değeri ve martensit plakaların yönelimlerinin boyuttan etkilendiği gözlenmiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Ni-Al Şekil Hatırlamalı Alaşımı · Boyut Etkisi · Martensit Faz Morfolojisi

Özet

Şekil hafızalı alaşımların nano-elektronik sistemlerde (NEMS) kullanılabilmesi için numune boyutunun faz dönüşümü karakteristiği üzerine etkisinin belirlenmesi önemlidir. Bu çalışmada Ni-at.%25Al şekil hafızalı alaşımının 5.76 nm den 20.1 nm ye kadar 6 farklı boyutta modellenmiştir. Soğutma ve ısıtma işlemleri sonucunda meydana gelen mastensit ve austenit faz dönüşümleri moleküler dinamik simülasyonları ile incelenmiştir. Atomlararası fiziksel etkileşmelerin gömülü atom metodu (EAM) ile temsil edildiği simülasyon çalışmaları LAMMPS yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Model sistemlerde ortaya çıkan faz dönüşüm sıcaklıkları termal analizler ile bulunmuştur. Model sistemlerin yapısal analizleri için polihedral şablon eşleştirme (PTM) analizi kullanılmıştır. Faz dönüşümü neticesinde ortaya çıkan martensit plakaların yönelimleri ve atomik dönmeler rodrigues vektörleri ile elde edilmiştir. Sonuç olarak model boyutunun artması ile martensit faz geçiş sıcaklığının üssel olarak azaldığı, austenit fazın başlangıç değeri ve martensit plakaların yönelimlerinin boyuttan etkilendiği gözlenmiştir.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Orhan, O., Özgen, S. (2018). BOYUT ETKİSİNİN MARTENSİT FAZ DÖNÜŞÜMÜNDEKİ ROLÜNÜN MOLEKÜLER DİNAMİK SİMÜLASYON YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 30 Sayı: 3 Özel Sayı, 189–196. https://ajindex.com/articles/1268192

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (38)

  1. Nishiyama, Z., 1978, Martensitic Transformations, Academic Press, N.Y., 240s
  2. Nieh TG, Wadsworth J., 1991. Hall-Petch relation in nanocrystalline solids, Scripta Metall Mater., 25, 955–958. 3.Adnyana, D.N., 1986, Effect of grain size on transformation temperatures in grain-refined copper-based shape memory alloy, Metallography, 19(2), 187-196 4. Jani, J.M. and Leary, M., 2014. A review of shape memory alloy research, applications and opportunities, Materials and Design, 56, 1078–1113
  3. Waitz, T., Antretter T., Fischer, F.D., Karnthaler, H.P., 2008, Size effects on martensitic phase transformation in nanocrystalline NiTi shape memory alloys, Materials Science and Technology, 24(8), 934-940
  4. Sutou, Y., Omori, T., Kainuma, R., Ishida,K., 2013, Grain size dependence of pseudoelasticity in polycrystalline Cu-Al-Mn based shape memory sheets, Acta Materialia, 61, 3842-3850
  5. Morrison, K.R., Cherukara, M.J., Guda Vishnu, K., Strachan, A., 2014. Role of atomic variability and mechanical constraints on the martensitic phase transformation of a model disordered shape memory alloy via molecular dynamics, Acta Mater., 69, 30
  6. Morrison, K.R., Cherukara, M.J., Kim, H., Strachan, A., 2015, Role of grain size on the martensitic transformation and ultra-fast superelasticity in shape memory alloys, Acta Materialia, 95, 37-43
  7. Chen, Z., Qin, S., Shang, J., Wang, F., Chen, Y., 2018, Size effets of NiTi nanoparticle on thermally induced martensitic phase transformation, Intermetallics, 94, 47-54
  8. M. Daw, S. Foiles, M. Baskes., 1993, The embedded-atom method: a review of theory and applications, Materials Science Reports,9,251-310
  9. PurjaPan, G.P., and Mishin, Y., 2009, Development of an interatomic potential for the Ni-Al system, Philosophical Magazine, 34-36, 3245–3267
  10. Morsi, K., 2001. Review: reaction synthesis processing of Ni-Al intermetallic materials, Materials Science and Engineering A, 299, 1-15
  11. S. Plimpton, 1995,Fast Parallel Algorithms for Short-Range Molecular Dynamics, J Comp Phys, 117, 1-19 14. S. Nose, J. 1984, A unified formulation of the constant temperature molecular dynamics methods Chem. Phys. 81 511
  12. W.G. Hoover, 1985, Canonical dynamics: Equilibrium phase-space distributions Phys. Rev. A 31, 1695-1697 16. M. Parrinello, 1981, Polymorphic transitions in single crystals: A new molecular dynamics method, J. Appl. Phys. 52 7182
  13. A. Stukowski, 2010, Visualization and analysis of atomistic simulation data with OVITO - the Open Visualization Tool Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 18, 015012 18. Larsen,P.M., Schmidt,S., Schiøtz, J., 2016, Robust structural identification via polyhedral template matching, Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 24 055007
  14. Celik, F.A., Yildiz., A.K., Ozgen, S., 2011. A Molecular dynamics study to investigate the local atomic arrangement during martensitic phase transformation, Molecular Simulation, 37(5), 421-429
  15. Pérez-Reche, F.J., Vives, E., Mañosa, L., Planes, A., 2001, Athermal Character of Structural Phase Transitions, Phys. Rev. Lett. 87, 195701
  16. Potapov,P.L., Song, S.Y., Udovenko, V.A., Prokoshkin, S.D.,1997, X-ray Study of phase transformation in martensitic Ni-Al alloys, Metallurgical and Materials Transactions A, 28a, 1133-1142
  17. Orhan O., 2017, Polikristal Şekil Hafızalı NiAl Alaşımlarının Modellenmesi Ve Yapısal Özelliklerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 46s
  18. Watanabe, T., 2011. Grain Boundary Engineering: Historical Perspective and Future Prospects, J. Mater Sci., 46, 4095-4115
  19. Chakravorty, S., Wayman, C.M., 1976, The thermoelastic martensitic transformation in β’ Ni-Al alloys: I. Crystallography and morphology
  20. Nishiyama, Z., 1978, Martensitic Transformations, Academic Press, N.Y., 240s
  21. Nieh TG, Wadsworth J., 1991. Hall-Petch relation in nanocrystalline solids, Scripta Metall Mater., 25, 955–958. 3.Adnyana, D.N., 1986, Effect of grain size on transformation temperatures in grain-refined copper-based shape memory alloy, Metallography, 19(2), 187-196 4. Jani, J.M. and Leary, M., 2014. A review of shape memory alloy research, applications and opportunities, Materials and Design, 56, 1078–1113
  22. Waitz, T., Antretter T., Fischer, F.D., Karnthaler, H.P., 2008, Size effects on martensitic phase transformation in nanocrystalline NiTi shape memory alloys, Materials Science and Technology, 24(8), 934-940
  23. Sutou, Y., Omori, T., Kainuma, R., Ishida,K., 2013, Grain size dependence of pseudoelasticity in polycrystalline Cu-Al-Mn based shape memory sheets, Acta Materialia, 61, 3842-3850
  24. Morrison, K.R., Cherukara, M.J., Guda Vishnu, K., Strachan, A., 2014. Role of atomic variability and mechanical constraints on the martensitic phase transformation of a model disordered shape memory alloy via molecular dynamics, Acta Mater., 69, 30
  25. Morrison, K.R., Cherukara, M.J., Kim, H., Strachan, A., 2015, Role of grain size on the martensitic transformation and ultra-fast superelasticity in shape memory alloys, Acta Materialia, 95, 37-43
  26. Chen, Z., Qin, S., Shang, J., Wang, F., Chen, Y., 2018, Size effets of NiTi nanoparticle on thermally induced martensitic phase transformation, Intermetallics, 94, 47-54
  27. M. Daw, S. Foiles, M. Baskes., 1993, The embedded-atom method: a review of theory and applications, Materials Science Reports,9,251-310
  28. PurjaPan, G.P., and Mishin, Y., 2009, Development of an interatomic potential for the Ni-Al system, Philosophical Magazine, 34-36, 3245–3267
  29. Morsi, K., 2001. Review: reaction synthesis processing of Ni-Al intermetallic materials, Materials Science and Engineering A, 299, 1-15
  30. S. Plimpton, 1995,Fast Parallel Algorithms for Short-Range Molecular Dynamics, J Comp Phys, 117, 1-19 14. S. Nose, J. 1984, A unified formulation of the constant temperature molecular dynamics methods Chem. Phys. 81 511
  31. W.G. Hoover, 1985, Canonical dynamics: Equilibrium phase-space distributions Phys. Rev. A 31, 1695-1697 16. M. Parrinello, 1981, Polymorphic transitions in single crystals: A new molecular dynamics method, J. Appl. Phys. 52 7182
  32. A. Stukowski, 2010, Visualization and analysis of atomistic simulation data with OVITO - the Open Visualization Tool Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 18, 015012 18. Larsen,P.M., Schmidt,S., Schiøtz, J., 2016, Robust structural identification via polyhedral template matching, Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 24 055007
  33. Celik, F.A., Yildiz., A.K., Ozgen, S., 2011. A Molecular dynamics study to investigate the local atomic arrangement during martensitic phase transformation, Molecular Simulation, 37(5), 421-429
  34. Pérez-Reche, F.J., Vives, E., Mañosa, L., Planes, A., 2001, Athermal Character of Structural Phase Transitions, Phys. Rev. Lett. 87, 195701
  35. Potapov,P.L., Song, S.Y., Udovenko, V.A., Prokoshkin, S.D.,1997, X-ray Study of phase transformation in martensitic Ni-Al alloys, Metallurgical and Materials Transactions A, 28a, 1133-1142
  36. Orhan O., 2017, Polikristal Şekil Hafızalı NiAl Alaşımlarının Modellenmesi Ve Yapısal Özelliklerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 46s
  37. Watanabe, T., 2011. Grain Boundary Engineering: Historical Perspective and Future Prospects, J. Mater Sci., 46, 4095-4115
  38. Chakravorty, S., Wayman, C.M., 1976, The thermoelastic martensitic transformation in β’ Ni-Al alloys: I. Crystallography and morphology.