Title

EFEITO DA DEFORMAÇÃO CÍCLICA NO COMPORTAMENTO SUPERELÁSTICO DE UMA LIGA NiTi

EFFECT OF CYCLIC DEFORMATION ON THE SUPERELASTIC BEHAVIOR OF NiTi ALLOY

Authorship

Dias, Rogério Fonseca; Buono, Vicente Tadeu Lopes

Dias, Rogério Fonseca

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Buono, Vicente Tadeu Lopes

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DOI

10.5151/2594-5327-0236

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Abstract

Neste trabalho foi estudado o efeito de deformações cíclicas por dobramento rotatório sobre as propriedades mecânicas em tração e sobre a capacidade de recuperação de forma de fios de uma liga NiTi superelástica. O material foi caracterizado por difratometria de raios-X, microssondagem eletrônica e calorimetria exploratória diferencial. Os ensaios de dobramento rotatório foram realizados em uma velocidade de rotação de 340rpm, utilizando-se 2 raios de curvatura diferentes que proporcionaram deformações em tração na superfície dos fios de 3,0 e 4,5%. Os fios foram inicialmente ensaiados até se romperem por fadiga, para determinação do número médio de ciclos até a fratura em cada condição. A seguir, amostras deformadas até 1⁄4 e 3⁄4 deste número de ciclos e amostras não deformadas, foram utilizadas em ensaios de tração convencional e ensaios de carga e descarga em passes ascendentes. Observou-se uma diminuição significativa da tensão crítica para formação de martensita e do limite de resistência dos fios submetidos à ciclagem em amplitudes de 4,5%. Também foi observada uma degradação da capacidade de recuperação de forma do material, sendo esta degradação mais expressiva nos fios submetidos a deformações cíclicas com amplitudes de 4,5%. Os efeitos observados estão relacionados às deslocações e martensita residual, geradas durante a ciclagem mecânica do material.

The effect of cyclic rotary bending strains on the mechanical properties and on the recovery strain capacity of a superelastic NiTi alloy was investigated in this work. The material was characterized by X-ray diffraction, electron microprobe analysis and differential scanning calorimetry. Cyclic bending tests were performed, at rotational speed of 340rpm, employing two different radius of curvature, to allow maximum tensile strain amplitudes of 3.0 and 4.5% in the wire surface. Specimens were initially tested until rupture by fatigue, in order to determine the average number of cycles to failure in each deformation condition. Next, wires strained to 1⁄4 and 3⁄4 of this number of cycles and wires not strained were employed in tensile, and load-unload tensile tests in ascending passes. A considerable decrease in the critical stress for inducing martensite and in the tensile strength was observed in wires subjected to cyclic strains amplitudes of 4,5%. Also, a degradation on the material’s recovery strains capacity was observed. This degradation was more significant in wires subjected to cyclic strains amplitudes of 4,5%. The effects observed took place due to the dislocations and residual martensite generated during cycling.

Keywords

Ligas NiTi; Superelasticidade; Deformações cíclicas.

NiTi alloys; Superelasticity; Cyclic strains.