Influência do tratamento criogênico profundo nas temperaturas de transformação de fase e na estabilização da capacidade de recuperação de forma da liga CU-14AL-4NI com efeito memória de forma

Abstract

As ligas com memória de forma possuem a característica de retornarem, após uma deformação pseudoplástica, a um formato previamente definido, quando submetidas a um ciclo termomecânico adequado. Como consequência, essas ligas podem ser aplicadas na concepção de atuadores compactos e estruturas adaptativas, podendo substituir sistemas atuadores convencionais, pneumáticos ou hidráulicos. No entanto, as ligas a base de cobre que exibem efeito memória de forma (EMF) tendem a perder esta capacidade precocemente, quando submetidas a vários ciclos termomecânicos, quando comparadas às ligas do sistema Ni-Ti. O objetivo desta pesquisa foi investigar como o tratamento criogênico profundo afeta as propriedades térmicas e a capacidade de recuperação de forma da liga Cu-14Al-4Ni martensítica (com efeito two way) em amostras (fios) tratadas criogenicamente em diferentes tempos de encharque e cicladas termomecanicamente. A metodologia empregada consistiu de uma análise experimental comparativa entre as temperaturas de transformação, microdureza e a capacidade de recuperação de forma de amostras obtidas por fundição tratadas e não tratadas por TCP com e sem a aplicação de ciclos termomecânicos. A composição química foi avaliada por EDS e a caracterização das fases por difração de raios-x (DRX). As propriedades térmicas (temperaturas de transformação de fase e calor latente de transformação) foram avaliadas por Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC). Medidas de microdureza Vickers também foram realizadas. A análise microestrutural foi realizada por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Confocal a laser. Comparando-se à deflexão final das amostras após as ciclagens (capacidade de recuperação de forma), e, assim, o seu efeito de memória de forma, verificou-se que a deflexão das amostras com maior número de ciclos e maior tempo de TCP foram semelhantes às amostras com menor número de ciclos e sem TCP, o que sugere que o tratamento criogênico profundo auxilia no prolongamento da capacidade de recuperação de forma produzida pelo efeito memória de forma do material, aumentando sua estabilidade e, por conseguinte, sua vida útil.