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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 2/2012

01.02.2012

In Situ Synthesis and Characterization of Shape Memory Alloy Nitinol by Laser Direct Deposition

verfasst von: Pratik R. Halani, Yung C. Shin

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 2/2012

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Abstract

Nitinol is well known for its unique shape-memory and super-elastic properties along with its excellent biomechanical compatibility and corrosion resistance. In this study, a laser direct deposition technique was explored to synthesize high-quality, near-net-shape nitinol components directly from elemental nickel and titanium powders as opposed to using expensive prealloyed nitinol powder. The systematic characterization of samples was done using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Transformation temperatures were obtained using differential scanning calorimetry (DSC). With an optimum ratio of nickel and titanium powder mixture, optimal laser parameters, and post-heat treatment, samples with homogeneous and nearly fully dense NiTi phase were synthesized with less unwanted secondary phases occupying less than 3.2 pct volume fraction. Furthermore, these results were compared with those obtained for samples deposited using prealloyed nitinol powder. This technique offers maximum flexibility and cost benefit in the manufacturability of near-net-shape nitinol components.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat S.A. Shabalovskaya: Bio-Med. Mater. Eng., 2002, vol. 12, pp. 69-109. S.A. Shabalovskaya: Bio-Med. Mater. Eng., 2002, vol. 12, pp. 69-109.
2.
Zurück zum Zitat T. Duerig, A. Pelton, and D. Stöckel: Mater. Sci. Eng. A, 1999, vol. 273-275, pp. 149-60. T. Duerig, A. Pelton, and D. Stöckel: Mater. Sci. Eng. A, 1999, vol. 273-275, pp. 149-60.
3.
Zurück zum Zitat K. Otsuka and C.M. Wayman: Shape Memory Materials, Cambridge University Press, New York, NY, 1999. K. Otsuka and C.M. Wayman: Shape Memory Materials, Cambridge University Press, New York, NY, 1999.
4.
Zurück zum Zitat M.H. Wu: Proc. International Conference on Shape Memory and Superelastic Technologies, Kunming, China, 2001, pp. 285–92. M.H. Wu: Proc. International Conference on Shape Memory and Superelastic Technologies, Kunming, China, 2001, pp. 285–92.
5.
Zurück zum Zitat S.K. Wu, H.C. Lin, and C.C. Chen: Mater. Lett., 1999, vol. 40, pp. 27-32.CrossRef S.K. Wu, H.C. Lin, and C.C. Chen: Mater. Lett., 1999, vol. 40, pp. 27-32.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat K. Weinert and V. Petzoldt: Mater. Sci. Eng. A, 2004, vol. 378, pp. 180-84.CrossRef K. Weinert and V. Petzoldt: Mater. Sci. Eng. A, 2004, vol. 378, pp. 180-84.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat K. Otsuka and X.B. Ren: Mater. Sci. Forum, 2002, vols. 394–395, pp. 177-84.CrossRef K. Otsuka and X.B. Ren: Mater. Sci. Forum, 2002, vols. 394–395, pp. 177-84.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat J. Hey and A. Jardine: Mater. Sci. Eng. A, 1994, vol. 188, pp. 291-300.CrossRef J. Hey and A. Jardine: Mater. Sci. Eng. A, 1994, vol. 188, pp. 291-300.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat M.D. McNeese, D.C. Lagoudas, and T.C. Pollock: Mater. Sci. Eng. A, 2000, vol. 280, pp. 334-48.CrossRef M.D. McNeese, D.C. Lagoudas, and T.C. Pollock: Mater. Sci. Eng. A, 2000, vol. 280, pp. 334-48.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat M. Bram, A. Ahmad-Khanlou, A. Heckmann, B. Fuchs, H. Buchkremer, and D. Stöver: Mater. Sci. Eng. A, 2002, vol. 337, pp. 254-63.CrossRef M. Bram, A. Ahmad-Khanlou, A. Heckmann, B. Fuchs, H. Buchkremer, and D. Stöver: Mater. Sci. Eng. A, 2002, vol. 337, pp. 254-63.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Z. Xu, C.K. Waters, G. Rajaram, and J. Sankar: ASME Conf. Proceedings, Orlando, FL, 2005, pp. 391-94. Z. Xu, C.K. Waters, G. Rajaram, and J. Sankar: ASME Conf. Proceedings, Orlando, FL, 2005, pp. 391-94.
12.
Zurück zum Zitat B. Yuan, C.Y. Chung, and M. Zhu: Mater. Sci. Eng. A, 2004, vol. 382, pp. 181-87.CrossRef B. Yuan, C.Y. Chung, and M. Zhu: Mater. Sci. Eng. A, 2004, vol. 382, pp. 181-87.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat E. Schöller, L. Krone, M. Bram, H.P. Buchkremer, and D. Ståaver: J. Mater. Sci., 2005, vol. 40, pp. 4231-38.CrossRef E. Schöller, L. Krone, M. Bram, H.P. Buchkremer, and D. Ståaver: J. Mater. Sci., 2005, vol. 40, pp. 4231-38.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat C.L. Chu, C.Y. Chung, P.H. Lin, and S.D. Wang: Mater. Sci. Eng. A, 2004, vol. 366, pp. 114-19.CrossRef C.L. Chu, C.Y. Chung, P.H. Lin, and S.D. Wang: Mater. Sci. Eng. A, 2004, vol. 366, pp. 114-19.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat B.Y. Li, L.J. Rong, Y.Y. Li, and V.E. Gjunter: Acta Mater., 2000, vol. 48, pp. 3895-3904.CrossRef B.Y. Li, L.J. Rong, Y.Y. Li, and V.E. Gjunter: Acta Mater., 2000, vol. 48, pp. 3895-3904.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat N. Zhang, P.B. Khosrovabadi, J. Lindenhovius, and B. Kolster: Mater. Sci. Eng. A, 1992, vol. 150, pp. 263-70.CrossRef N. Zhang, P.B. Khosrovabadi, J. Lindenhovius, and B. Kolster: Mater. Sci. Eng. A, 1992, vol. 150, pp. 263-70.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat K. Malukhin and K. Ehmann: Trans. ASME, J. Manufact. Sci. Eng., 2006, vol. 128, pp. 691-96.CrossRef K. Malukhin and K. Ehmann: Trans. ASME, J. Manufact. Sci. Eng., 2006, vol. 128, pp. 691-96.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat B. Krishna, S. Bose, and A. Bandyopadhyay: Metall. Mater. Trans. A, 2007, vol. 38A, pp. 10961103.CrossRef B. Krishna, S. Bose, and A. Bandyopadhyay: Metall. Mater. Trans. A, 2007, vol. 38A, pp. 10961103.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat B. Krishna, S. Bose, and A. Bandyopadhyay: J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater., 2009, vol. 89B, pp. 481-90.CrossRef B. Krishna, S. Bose, and A. Bandyopadhyay: J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater., 2009, vol. 89B, pp. 481-90.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat J.F.H. Meier, C. Haberland, and R. Zarnetta: Proc. Int. Conf. Advanced Research and Rapid Prototyping, Leiria, Portugal, 2009, pp. 233–38. J.F.H. Meier, C. Haberland, and R. Zarnetta: Proc. Int. Conf. Advanced Research and Rapid Prototyping, Leiria, Portugal, 2009, pp. 233–38.
21.
Zurück zum Zitat K. Otsuka and X. Ren: Progr. Mater. Sci., 2005, vol. 50, pp. 511-678.CrossRef K. Otsuka and X. Ren: Progr. Mater. Sci., 2005, vol. 50, pp. 511-678.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat D.A. Miller and D.C. Lagoudas: Mater. Sci. Eng. A, 2001, vol. 308, pp. 161-75.CrossRef D.A. Miller and D.C. Lagoudas: Mater. Sci. Eng. A, 2001, vol. 308, pp. 161-75.CrossRef
Metadaten
Titel
In Situ Synthesis and Characterization of Shape Memory Alloy Nitinol by Laser Direct Deposition
verfasst von
Pratik R. Halani
Yung C. Shin
Publikationsdatum
01.02.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 2/2012
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-011-0890-x

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