Käsittelytilan vaikutus muistimetallien ominaisuuksiin

Abstract

Muistimetalleille tyypillistä on palautuva muisti-ilmiö, joka tarkoittaa muokatun materiaalin kykyä palautua alkuperäiseen muotoonsa sopivan termisen käsittelyn seurauksena. Muistimetallien on myös havaittu olevan hyvin värähtelyjä vaimentavia materiaaleja, mikä luo uusia mahdollisuuksia muistimetallien kaupalliseen hyödyntämiseen. Työn tarkoituksena oli perehtyä Ni- Ti- ja Cu- pohjaisiin muistimetalliseoksiin sekä niiden ominaisuuksiin. Erityisesti tavoitteena oli selvittää erilaisten termomekaanisten käsittelyjen vaikutusta muistimetalliseosten mikrorakenteeseen ja faasimuutoksiin sekä värähtelynvaimennus- ja lujuusominaisuuksiin. Työn kokeellisessa osassa tutkittiin tarkemmin eri valmistajien toimittamien kaupallisten Ni-Ti -pohjaisten muistimetalliseosten ominaisuuksia. Teoriaosuuden havaintojen perusteella valittiin tutkittaviksi termomekaanisiksi käsittelyiksi vanhennus sekä kylmämuokkauksen ja sen jälkeisen lämpökäsittelyn yhdistelmä. Näytteiden mikrorakenteiden tarkasteluissa käytettiin optista sekä elektronimikroskooppia. Tapahtuvia faasimuutoksia ja niiden muutoksia eri termomekaanisten käsittelyjen seurauksena tutkittiin DSC- ja XRD-mittausten avulla. DMA-Iaitteistolla selvitettiin värähtelynvaimennusominaisuuksien muuttumista ja lisäksi mitattiin näytteiden kovuudet sekä tehtiin vetokokeet.