Caracterização termomecânica de um fio atuador de liga com memória de forma de NI-TI

Ni-Ti shape memory alloys (SMA) have been the target of several studies because of their excellent physical and mechanical properties. For this reason, the alloys are used in various applications such as sensor and/or actuator. The amount of recoverable deformation and the functional stability of the shape memory effect are two of the most important characteristics in the development of applications with SMA. The functional stability of a LMF actuator has been studied through thermal cycles between the temperature range at which deformation and shape recovery occur, having an indispensable purpose when it comes to the use of memory materials in practical applications. In this sense, the study of the thermomechanical characterization of a Ni-Ti SMA actuator wire subjected to a thermomechanical cycle (training and cycling) by Joule effect, applying an alternating electric current of the square type, which will result in an important scientific contribution and technological, because for practical use is expected the functional stabilization of the material, otherwise, probably in a few work cycles the application would fail due to residual deformation (elongation) of the material. In the study, a mechanical apparatus was used together with an electronic instrumentation and a graphical interface to obtain the experimental results and then a microstructural analysis by scanning electron microscopy in order to analyze the longitudinal section of the samples. Experimental results of the characterization showed that samples with better stability both in elongation and in reversible deformation (0.39% or 0.5%) are observed in the samples submitted to a thermomechanical training of 100 MPa and then to a cycling with a load of 100 or 150 MPa and with temperature below the final temperature of the austenite (Af), respectively, because they presented a lower nucleation of cracks in the surface and center regions.NenhumaAs ligas com memória de forma (LMF) de Ni-Ti têm sido o alvo de vários estudos devido às suas excelentes propriedades físicas e mecânicas. Por esse motivo, as ligas são utilizadas em várias aplicações tais como sensor e/ou atuador. A quantidade de deformação recuperável e a estabilidade funcional do efeito memória de forma são duas das mais importantes características no desenvolvimento de aplicações com as LMF. A estabilidade funcional de um atuador de LMF têm sido estudada através de ciclos térmicos entre o intervalo de temperatura em que a deformação e a recuperação de forma ocorrem, tendo um propósito indispensável quando se trata da utilização dos materiais com memória em aplicações práticas. Neste sentido, o estudo da caracterização termomecânica de um fio atuador de LMF de Ni-Ti submetido a uma ciclagem termomecânica (treinamento e ciclagem) por efeito Joule, aplicando-se uma corrente elétrica alternada, do tipo quadrada, que resultará numa importante contribuição científica e tecnológica, pois para uso prático é esperado a estabilização funcional do material, caso contrário, provavelmente em poucos ciclos de trabalho a aplicação apresentaria falha devida a deformação residual (alongamento) do material. No estudo, utilizou-se um aparato mecânico juntamente com uma instrumentação eletrônica e uma interface gráfica para a obtenção dos resultados experimentais e, em seguida, uma análise microestrutural por microscópio eletrônico de varredura no intuito de analisar a seção longitudinal das amostras. Resultados experimentais da caracterização mostraram que as amostras com melhor estabilidade tanto em alongamento quanto em deformação reversível (0,39% ou 0,5%), são observadas nas amostras submetidas a um treinamento termomecânico de 100 MPa e, em seguida, a uma ciclagem termomecânica com carga de 100 ou 150 MPa e com temperatura abaixo da temperatura final da austenita (Af), respectivamente, pois apresentaram uma menor nucleação de trincas nas regiões da superfície e centro