ProduÃÃo da liga Ni-Ti com efeito de memÃria de forma em forno de fusÃo por feixe eletrÃnico e sua caracterizaÃÃo.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

A primeira etapa deste trabalho consiste de uma descriÃÃo geral das propriedades mecÃnicas, temperaturas de transformaÃÃo e caracterÃsticas microestruturais de uma liga Ni-50,2Ti(%at.) com Efeito de MemÃria de Forma (EMF) previamente produzida via fusÃo por feixe de elÃtrons (EBM). O comportamento mecÃnico foi estudado por ensaios de traÃÃo em condiÃÃes controladas de temperatura e deformaÃÃo. As curvas de tensÃo-deformaÃÃo à temperatura ambiente (amostra no estado martensÃtico) apresentaram um platà de tensÃo compreendido entre 150 a 190MPa apÃs a deformaÃÃo elÃstica da martensita. Uma recuperaÃÃo mÃdia total (RE + REMF) de 80% foi observada experimentalmente para uma amplitude de deformaÃÃo variando de 2 a 8%. A influÃncia da temperatura na resistÃncia mecÃnica tambÃm foi verificada com a amostra no estado austenÃtico ensaiada a 100ÂC e a 120ÂC. Por microscopia Ãptica (MO) foi verificado que o material apresenta bandas de martensita deformada antes da solubilizaÃÃo, e uma estrutura bastante homogÃnea com contornos de grÃo apÃs a solubilizaÃÃo. AlÃm disso, foram verificados o desaparecimento e o reaparecimento do relevo de superfÃcie devido à transformaÃÃo martensÃtica reversa e direta, respectivamente, durante o aquecimento e resfriamento da amostra polida eletroliticamente. Por microscopia eletrÃnica de varredura (MEV) verificou-se que, mesmo no estado nÃo solubilizado, a amostra apresenta fratura dÃctil com presenÃa de "dimples". ApÃs solubilizaÃÃo e/ou envelhecimento, a amostra apresenta uma deformaÃÃo plÃstica razoÃvel com alongamento total acima de 20%. A segunda etapa deste trabalho mostra a importÃncia de alguns parÃmetros do processo na produÃÃo da liga Ni-Ti com EMF via EBM, tais como: intensidade de corrente e tempo de exposiÃÃo do feixe de elÃtrons, velocidade longitudinal, rotaÃÃo e configuraÃÃo da barra de alimentaÃÃo. Os lingotes foram produzidos a partir de um forno de 30kW, e posteriormente, caracterizados nos estados: bruto de fusÃo, solubilizado e envelhecido. Os dados de dureza revelam a influÃncia destes tratamentos na formaÃÃo de precipitados dentro da matriz Ni-Ti. Todos os lingotes apresentaram uma superfÃcie lisa e brilhante e quase sem oxidaÃÃo. As macro e microestruturas das amostras foram analisadas por MO e MEV. Dependendo da intensidade da corrente, os lingotes apresentaram uma estrutura grosseira formada principalmente por grÃos colunares, ou uma estrutura refinada formada por grÃos colunares e equiaxiais. ConseqÃentemente, foi verificada uma dureza maior, sem vazios internos e uma maior fraÃÃo volumÃtrica de precipitados no segundo lingote. As anÃlises por espectroscopia por dispersÃo de energia (EDS) e por calorimetria exploratÃria diferencial (DSC) sugerem uma perda maior de nÃquel que titÃnio. No processo de AlimentaÃÃo ContÃnua e Lingotamento EstÃtico, a perda de peso variou de 0,5 a 1,2%, dependendo da corrente do feixe de elÃtrons. No processo de FusÃo EstÃtica, as temperaturas de pico da transformaÃÃo martensÃtica (Mp) foram comparadas com a curva de referÃncia, e indica que a composiÃÃo quÃmica varia de 50,3 a 50,8%at. de nÃquel ao longo do comprimento da amostra. Isto tambÃm mostra que a produÃÃo da liga Ni-Ti com EMF à perfeitamente possÃvel desde que tomados alguns cuidados.

ASSUNTO(S)

transformaÃÃo martensÃtica ligas de nÃquel ligas nitinol propriedades elÃsticas ligas de titÃnio fusÃo por feixe eletrÃnico ligas de memÃria de forma

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