Ferromanyetik şekil hafızalı FePd alaşımlarında manyetik ve martensitik dönüşümler

Abstract

Bu tez çalışmasında ferromanyetik şekil hafızalı Fe100-xPdx (x=26, 27, 28, 29, 30, 31, 32) alaşımlarının yapısal ve manyetik özellikleri incelenmiştir. Ferromanyetik şekil hafızalı Fe100-xPdx (x=26, 27, 28, 29, 30, 31, 32) alaşımlar ark vakum eritme yöntemi ile üretilmiştir. Tavlanmamış malzemelerin ve 950oC ile 1100oC de sekiz saat tavlanıp oda sıcaklığına kadar yavaş soğutulan malzemelerin kristal yapısı x-ışını difraktometresi (XRD) ile belirlenmiştir. fcc yüksek sıcaklık fazından fct düşük sıcaklık fazına (fccfct) martensit faz dönüşümü gözlenmiştir. 950oC ve 1100oC sıcaklıkta tavlanmış numunelerde (200)αFe fazı gözlenmiştir. αFe fazı FePd kristalinde oluşan dekompozisyonun varlığını göstermektedir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile numunenin yüksek çözünürlüklü topografik görüntülerinden 1100oC sıcaklıkta tavlanmış numunelerde ikiz varyantlar gözlenmiştir. SEM-EDX ile elementer analiz sonuçlarıyla ark vakum eritme yöntemiyle üretilen malzemelerin atomik kompozisyonlarının uyumlu olduğu belirlenmiştir. Alaşımların manyetik özelliklerini belirlemek için fiziksel özellikler ölçüm sistemi (PPMS) cihazı ile dış manyetik alana bağlı manyetizasyon ölçümleri alınmıştır. -60 kOe ve 60 kOe aralığında uygulanan dış manyetik alana bağlı olarak yapılan manyetizasyon ölçümleri malzemelerin ferromanyetik özelliğe sahip olduğunu göstermiştir. Ferromanyetik şekil hafıza alaşımlarının ölçülen manyetik doyum ve kalıcı mıknatıslık değerleri literatür ile uyumludur. Tavlama sıcaklığı artarken doyum manyetizasyonu azaldığı belirlenmiştir.

In this thesis, the structural and magnetic properties of Fe100-xPdx (x=26, 27, 28, 29, 30, 31, 32) ferromagnetic shape memory alloys are investigated. These ferromagnetic shape memory alloys are produced by vacuum arc melting method. Alloys are annealed 8 hours at 950 oC and 1100 oC and cooled down to room temperature in furnace. The crystal structures of alloys are analyzed with X-ray diffractometer (XRD). The martensitic transformation from fcc high temperature phase to fct martensite phase is found. (200)Fe phase is appeared in annealed alloys as a result of decomposition.High resolution images of the alloys are taken by Scanning Electron Microscobe (SEM) and surface analysis are done. Martensitic twin variants are seen in alloys annealed at 1100 oC. In addition, ultimate analysis are done by SEM-EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) and the concentrations are compatible with production concentrations.The magnetic properties of the alloys are determined by PPMS. M(H) curves are analyzed. The magnetic field between -60 kOe and 60 kOe is applied. The magnetization analysis depending on magnetic field are showed that the alloys are ferromagnetic. Saturation magnetization and coercivity force is compatible with literature. The increase in annealing temperature causes decrease in saturation magnetisation