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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unb.br/handle/10482/38342
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Title: Efeito de tratamento criogênico no comportamento cíclico da liga Ni54Ti46 com memória de forma
Authors: Silva, Tadeu Castro da
Orientador(es):: Silva, Edson Paulo da
Coorientador(es):: Ferreira, Jorge Luiz de Almeida
Assunto:: Ligas com memória de forma
NiTi
Citation: SILVA, Tadeu Castro da. Efeito de Tratamento Criogênico no Comportamento Cíclico da Liga Ni54Ti46 com Memória de Forma. 2019., 160 f., il. Tese (Doutorado em Sistemas Mecatrônicos)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
Abstract: As Ligas com Memória de Forma – LMF – apresentam um grande potencial de aplicação nos mais diversos campos das engenharias, medicina e odontologia. De modo especial, nas aplicações em que as LMFs são utilizadas como atuadores sob carregamentos cíclicos, o material está sujeito a sofrer fadigas estrutural e funcional. Constata-se assim a necessidade de conhecer e compreender o comportamento cíclico do material. Nesse contexto, investiga-se o efeito de tratamento criogênico profundo no comportamento cíclico da liga Ni54Ti46 sob carregamento termomecânico. Trata-se de um fio SmartFlex® martensítico à temperatura ambiente, que apresenta um comportamento tensão- deformação quasiplástico, seguido do efeito memória de forma quando aquecido acima da temperatura de transformação de fase. O objetivo foi investigar qual o efeito de tratamento criogênico profundo no comportamento cíclico do material sob diferentes condições de carregamento termomecânico. Realiza-se uma análise experimental comparativa entre o número de ciclos até a falha, evolução das deformações recuperáveis e plástica do material não tratado e tratado criogenicamente por imersão em nitrogênio líquido a -196 o C por 6, 12, 24 e 36 horas respectivamente. Observou-se o efeito memória de forma através de curvas de evolução da deformação recuperável e o número de ciclos até a falha por meio de curvas S-N. Os resultados indicaram que o tratamento criogênico reduziu a vida à fadiga estrutural do material em até 25% dos ciclos para o material tratado pelo menor tempo e submetido a uma carga de 125MPa. Essa diminuição foi associada ao maior acúmulo de deformações plásticas durante a ciclagem. Em alguns casos, a vida à fadiga funcional do material tratado aumentou em relação ao material não tratado criogenicamente, resultando em aumentos médios inferiores a 3%.
Abstract: Shape Memory Alloys - SMA - have great potential for application in various fields such as engineering and medicine. Especially, in applications where SMAs are used as actuators under cyclic loading the material is subjected to structural and functional fatigue. Therefore, there is a need to know and understand the cyclical behavior of this material. In this context, the effect of deep cryogenic treatment on the cyclic behavior of Ni54Ti46 alloy under thermomechanical loading is investigated. The specimen investigated is a martensitic SmartFlex® wire at room temperature, which has a quasi-plastic stress-strain behaviour. Additionally, it has a shape memory effect when heat it above the phase transformation temperature. The objective was to investigate the effect of deep cryogenic treatment on the cyclic behavior of this material under different thermomechanical loading conditions. An experimental comparison was performed analysing the number of cycles to failure, the evolution of recoverable and plastic deformations of untreated and cryogenically treated material by immersion in liquid nitrogen at -196 oC for 6, 12, 24 and 36 hours respectively. The shape memory effect was observed through recoverable strain evolution curves and the number of cycles to failure using the S-N curves. It was observed that the cryogenic treatment reduced the material fatigue life up to 25% of cycles for the shortest time treated material subjected to 125 MPa. This decrease was associated with greater accumulation of plastic deformations during cycling load. In some cases, the fatigue life of treated material increases in average of lessthan 3% compared to cryogenically untreated material.
metadata.dc.description.unidade: Faculdade de Tecnologia (FT)
Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2019.
metadata.dc.description.ppg: Programa de Pós-Graduação em Sistemas Mecatrônicos
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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