Title

COMPORTAMENTO TERMO-MECÂNICO DE UMA LIGA CUALNI COM EFEITO MEMÓRIA DE FORMA

THERMOMECHANICAL BEHAVIOR OF A CUALNI SHAPE MEMORY ALLOY

Authorship

Queiroga, Sandro Lino Moreira de; Araújo, Carlos José de; Gomes, Antônio Aristófanes da Cruz

Queiroga, Sandro Lino Moreira de

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Araújo, Carlos José de

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Gomes, Antônio Aristófanes da Cruz

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DOI

10.5151/2594-5327-0329

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Abstract

Este trabalho tem por objetivo a determinação da capacidade de geração de esforço mecânico em função da temperatura, em modo de flexão três pontos, de uma liga 82,5Cu- 13,5Al-4,0Ni (% peso), obtida por fusão em forno de indução ao ar. O lingote obtido foi homogeneizado e usinado para obtenção de lâminas prismáticas, as quais foram temperadas para posterior realização de ensaios de variação de resistência elétrica e geração de força em função da temperatura. Os ensaios termo-mecânicos foram realizados em uma plataforma experimental onde as amostras de lâminas são submetidas a carregamento de flexão três pontos com medição da carga gerada em função da temperatura durante a transformação de fase. A microestrutura do material foi observada por microscopia ótica para verificação do tamanho de grão e em seguida medida da microdureza. A liga após tratamento térmico de homogeneização e têmpera apresentou temperaturas de início e fim da transformação martensitica e austenitica, respectivamente: Ms =128oC,Mf =115oC,As =122oCeAf =135oC. Otamanhodegrãomédioobservado foi da ordem de 600 μm e a microdureza média apresentou valor em torno de HV250. Para uma deformação de 1 mm imposta a lâmina no carregamento de flexão por 3 pontos foi obtida uma geração de carga mecânica da ordem de 120N. Esses valores foram comparados com uma liga de fabricação industrial, não havendo grandes variações, exceto para a carga gerada que foi inferior devido à diferença de deformação imposta às amostras.

This work aims to determine the mechanical effort generation capacity as a function of temperature of a 82,5Cu-13,5Al-4,0Ni (% wt) alloy in the three point flexion mode. The ingots obtained by induction melting were homogenized and machined to obtain prismatic sheets that were water quenched for subsequent tests of electrical resistance change and force generation as a function of temperature. The thermomechanical tests were performed using an experimental test bench where sheet samples are submitted to a plastic deflection in three flexion mode and heated for measurement of the mechanical effort generated during the shape memory recover due to the phase transformation. The microstructure of the material was observed by optical microscopy to verify grain size. After homogenization and quenching the following transformation temperatures for the studied Cu-Al-Ni alloy were verified: Ms = 128 oC, Mf = 115 oC, As = 122 oC e Af = 135 oC. The medium grain size observed was 600 μm and the average hardness was of the order of HV250. For a deflection of 1 mm in the middle of sheet sample in the three point flexion mode, mechanical forces of about 120 N were measured during heating. These results were compared with the ones for the same alloy supplied by Societé Tréfimétaux (France).

Keywords

Efeito memória de forma; Ensaios termo-mecânicos; Temperaturas de transformação.

Shape memory effect; Thermomechanical tests; Transformation temperatures.