بررسی تاثیر حضور ذرات اکسید تیتانیوم در جلوگیری از رشد دانه های NiTi در فرآیند تف جوشی

یکی از مشکلات تف جوشی مواد نانو اندازه، رشد دانه در حین این فرایند است. از آنجایی که کارایی های منحصر به فرد مواد نانو تا زمانی که در محدوده اندازه زیر 100 نانومتر باشند، وجود دارد، به منظور جلوگیری از این پدیده و کاهش سرعت رشد دانه ها راهکارهای مختلفی از جمله افزودن ذرات اکسیدی اتخاذ می شود. در این پژوهش از ذرات اکسید تیتانیوم به علت دارا بودن پایداری حرارتی مناسب به میزان ده درصد برای جلوگیری از رشد دانه های آلیاژ نانوساختار NiTi در هنگام عملیات تف جوشی استفاده شد. چگونگی تاثیر ذرات اکسید تیتانیوم توسط آزمون های پراش پرتو ایکس و گرماسنج تفاضلی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور دو گروه نمونه تهیه شدند، یک گروه از نمونه ها بدون حضور اکسید تیتانیوم و گروه دیگر در حضور این اکسید مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج بررسی سنیتیکی در شرایط هم دما و غیرهم دما بر روی هر دو گروه نمونه نشان داد، رشد دانه ها بعد از فرایند، در حضور این اکسید تا دو برابر اندازه اولیه و قبل از تف جوشی رخ داد. اما میزان رشد در عدم حضور اکسید تیتانیوم تا پنج برابر افزایش یافت. علت این مسیله، میزان انرژی فعال سازی لازم برای رشد دانه ها است. این انرژی در نمونه بدون اکسید تیتانیوم برابر 85/31 کیلوژول و در نمونه با حضور ده درصد از این اکسید برابر 96/47 کیلوژول بوده است. همچنین نتایج برای دو گروه بدون اکسید و در حضور اکسید، برای سد انرژی جوانه زنی به ترتیب برابر 93/9 و 75/7 کیلوژول و برای انرژی فعال سازی رشد دانه به ترتیب 4/13 و 4/14 کیلوژول بر اساس داده های DSC محاسبه شد.