Razvoj legura s prisjetljivošću oblika na bazi bakra u okviru znanstveno-istraživačkih projekata na Metalurškom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu

U ovom pregledu prikazan je dio znanstvenih istraživanja pri razvoju legura s prisjetljivošću oblika (engl. Shape Memory Alloy, SMA) na bazi bakra na Metalurškom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu u razdoblju od 2006. do 2022. godine u suradnji s brojnim visokoškolskim i znanstvenim institucijama u regiji. Istraživane su sljedeće legure SMA: CuAlNi, CuAlMn, itd. Provedeno je fizikalno modeliranje uključujući numeričku simulaciju razvoja mikrostrukture i toplinsku analizu tih legura. Legure SMA rađene su u lučnoj, visokofrekventnoj i indukcijskim pećima pomoću tri različite tehnologije lijevanja: brzo skrućivanje, lijevanje u metalne i/ili grafitne kokile te kontinuirano lijevanje u šipke. Nakon toga odabrane legure su toplo i hladno valjane. Provedena je toplinska obrada (austenitizacija uz naknadno gašenje u vodi i žarenje) i karakterizacija funkcionalnih svojstava legura SMA u različitim stanjima. Za karakterizaciju, osim ispitivanja mehaničkih svojstava, primijenjene su brojne visokosofisticirane metode: optička mikroskopija (OM), pretražna (SEM) i transmisijska elektronska mikroskopija (TEM), energetsko disperzijska-spektroskopija (EDS), pretražna diferencijalna kalorimetrija (DSC), dinamičko-mehanička analiza (DMA), rendgenska difrakcija (XRD), elektrokemijska impedancijska spektroskopija (EIS) itd. Već pri lijevanju kod pojedinih legura SMA, a posebice nakon toplinske obrade austenitizacijom uz naknadno gašenje u vodi, utvrđena je martenzitna mikrostruktura koja je osnovni preduvjet za svojstvo prisjetljivosti oblika. Na temelju provedenih istraživanja po većini parametara (plastičnost, korozijska otpornost itd.) može se zaključiti da su se najbolje pokazale legure CuAlMn. Kao rezultat provedenih istraživanja na legurama SMA, prema podatcima iz baze CROSBI (na dan 23. prosinca 2022.), istraživački tim objavio je 33 rada u časopisima (od kojih su 23 rada u časopisima indeksiranim u bazi podataka Web of Science), 74 rada u zbornicima međunarodnih konferencija, 18 sažetaka u zbornicima konferencija te pet ostalih radova. Također, obranjena je jedna doktorska disertacija te je izrađeno i obranjeno 12 završnih i 25 diplomskih radova u području tehničkih znanosti iz znanstvenih polja metalurgije i kemijskog inženjerstva.