Efeito de tratamento criogênico no comportamento cíclico da liga Ni54Ti46 com memória de forma

Abstract

As Ligas com Memória de Forma – LMF – apresentam um grande potencial de aplicação nos mais diversos campos das engenharias, medicina e odontologia. De modo especial, nas aplicações em que as LMFs são utilizadas como atuadores sob carregamentos cíclicos, o material está sujeito a sofrer fadigas estrutural e funcional. Constata-se assim a necessidade de conhecer e compreender o comportamento cíclico do material. Nesse contexto, investiga-se o efeito de tratamento criogênico profundo no comportamento cíclico da liga Ni54Ti46 sob carregamento termomecânico. Trata-se de

um fio SmartFlex® martensítico à temperatura ambiente, que apresenta um comportamento tensão- deformação quasiplástico, seguido do efeito memória de forma quando aquecido acima da

temperatura de transformação de fase. O objetivo foi investigar qual o efeito de tratamento criogênico profundo no comportamento cíclico do material sob diferentes condições de carregamento termomecânico. Realiza-se uma análise experimental comparativa entre o número de ciclos até a falha, evolução das deformações recuperáveis e plástica do material não tratado e tratado criogenicamente por imersão em nitrogênio líquido a -196 o

C por 6, 12, 24 e 36 horas respectivamente. Observou-se o efeito memória de forma através de curvas de evolução da deformação recuperável e o número de ciclos até a falha por meio de curvas S-N. Os resultados indicaram que o tratamento criogênico reduziu a vida à fadiga estrutural do material em até 25% dos ciclos para o material tratado pelo menor tempo e submetido a uma carga de 125MPa. Essa diminuição foi associada ao maior acúmulo de deformações plásticas durante a ciclagem. Em alguns casos, a vida à fadiga funcional do material tratado aumentou em relação ao material não tratado criogenicamente, resultando em aumentos médios inferiores a 3%.