Ligas com memória de forma Flashcards
Características
–>Respondem a estímulos externos
–>Adaptam a sua estrutura ao ambiente circundante
–>Compensando efeitos indesejados
–>Mudam de forma por variação da Tª
–>Ligas Ni-Ti –>Excelentes propriedades mecânicas
–>Dominam o mercado–>Mais estáveis –>Mais resistentes à corrosão–>Mais resistência mecânica
–>Podem retornar à sua forma após a deformação, dependendo da temperatura e da tensão aplicada.
Que tipos existem?
Dividem-se entre as ligas Ni Ti , Cu Al Ni, Cu Zn Al, e outras
Memorizar a forma é uma consequência de que?
Que estruturas cristalinas existem a alta e baixa temperatura?
–>Capacidade de memorizar forma é uma consequência de uma transformação termodinamicamente reversível da estrutura cristalina da liga.
–>Existem duas estruturas cristalinas ou fases associadas a uma liga com memória de forma
–>Fase de baixa temperatura, com baixo módulo de elasticidade –> Martensite
–>Fase de alta temperatura com alto módulo de elasticidade (Para altos valores de tensão) –>Austenite
Austenite vs Martensite
Como ir de martensite para austenite e vice versa?
Temperatura
Liga à TA tem estrutura martensítica –>Aumentamos Tª –>Martensite em Austenite –>Quando diminuímos a Tª –>Austenite em Martensite –> à TA temos 100% martensite
–>Martensite é a fase menos rígida
–>Austenite é a fase com mais módulo de elasticidade
Transformação martensítica termoelástica (cúbica para monociclica?
–>Transformação cristalograficamente reversível
–>Transformação martensítica induzida termicamente
–>Transformação martensítica induzida por tensão
–>Fase R metaestável com estrutura romboédrica: Influenciada por ciclos termomecânicos e tratamentos térmicos
–>Quando aplicamos uma tensão–>Quando transformação de austenite em martensite resulta da aplicação de tensão
–>Martensite sem maclas
Transformação martensítica termoelástica
Revesrisvel ou inreversivel?
Durante arrefecimento sem carga aplicada
Como é martensite?
Histerese termica o que faz?
Reação envolve difusão?
–>Transformação cristalograficamente reversível
–>Durante o arrefecimento, sem carga aplicada –>Austenite transforma se em martensite termoelástica
–>Caracterizada por muitas variantes de maclas (até 24 para o NiTi ) e por um elevado número de maclas.
–>Ao atingir Mf –>Transformação completa
Se aumentarmos temperatura –>Martensite em Austenite
–>Histerése –>10ºC a 50ºC –>Curvas de aquecimento e arrefecimento não se sobrepõe
–>A transformação ocorre numa gama de temperaturas, entre Ms e Mf e não envolve difusão, mas por tensões de corte.
–>Os átomos reorientam se, passando a ocupar posições que são uma imagem no espelho da fase mãe
–>As e Af indicam as temperaturas de início e fim da transformação inversa
Transformação induzida por tensão - Superelasticidade
Propriedade de ?
1- Aumento tensão
Transformação dá se com?
Reversível?
2- Carga retirada…
Deformação associada a que transformação?
Se a contração não ocorrer o que acontece?
–>Uma propriedade da fase austenítica (T>Af)
–>Permite grande recuperação de deformação (pseudo-elástica) com a eliminação da tensão (~10%)
Mecanismo:
1) Aumento da tensão provoca a transformação martensítica que ocorre com aumento de extensão
–> A→M –>Quando σ = σAM a transformação é induzida por tensão
–>Transformação dá se com dilatação–>Aumento de comprimento–>Reversível
–>Se entrarmos numa def plástica não se acontece a reversatilidade
2) Quando a carga é retirada, ocorre a transformação inversa com contração
M→A –>quando σ = σMA dá-se a transformação inversa.
Neste caso, a deformação está associada à transformação da austenite numa variante específica da martensite sem maclas. A variante que pode acomodar o alongamento máximo na direção da força aplicada.
–>Se a contração não for possível na reação reversa–>Há uma tensão exercida sobre os apoios–> Martensite–>Força pode ser aproveitada para um efeito qualquer tipo nos atuadores
Passos da transformação da austenite em martensite
1.Com aumento da tensão o que é que se da?
2. O que se transofrma em que? O que tem associado
3. Força retirada
4. Transforma-se o que em que ? O que está associado?
- Com o aumento da tensão dá se a deformação elástica
- A austenite transforma se em martensite –> A esta transformação está associado um aumento de extensão–>Por causa da austenite se transformar em Martensite
- A força é retirada e a deformação elástica é recuperada
- A martensite transforma se em austenite com contração
Efeito memória de forma uni e bidirecional
Efeito de memória de forma descrito é unidirecional, apenas a forma de alta temperatura é memorizada pelo material
–>Nenhuma mudança na forma ocorre no arrefecimento.
–>O efeito de memória de forma pode ser bidirecional. Nesse caso a forma do material é modificada no aquecimento e no arrefecimento.
–>O efeito de memória de forma bidirecional pode ser induzido através de ciclos termomecânicos repetidos.
–>A repetição por um grande número de ciclos provoca mudanças na microestrutura–>Causam mudanças permanentes macroscópicas no comportamento dos materiais
