Estudo do comportamento de fios de liga NiTi com memória de forma em regime superelástico: avaliação de fadigas funcional e estrutural.

• Autor(a) principal: RAMOS, Allysson Daniel de Oliveira.
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2582
• topic: Engenharia de Materiais e Metalúrgica; Ligas com Memória de Forma (LMF); Fadiga Funcional; Fios de NiTi; Superelasticidade; Fadiga Estrutural; Controle de Tensão; Planejamento Experimental Fatorial; NiTi Wires; Superelasticity; Functional Fatigue; Structural Fatigue; Stress Control; Factorial Design

Ligas com memória de forma (LMF) trabalhando em regime de superelasticidade têm sido aplicadas nos campos da medicina, odontologia e engenharia, e em virtude da natureza das suas aplicações, a resposta à fadiga funcional e estrutural desses materiais quando submetidos a solicitações cíclicas é de extrema importância para a segurança na sua aplicação. Neste sentido o objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento em fadiga de fios de LMF superelásticos do sistema NiTi de diferentes diâmetros (0.3 mm, 0.5 mm, 0.7 mm e 0.9 mm) submetidos a ensaios mecânicos de tração controlados por tensão mecânica. Foram realizados experimentos para determinar as propriedades funcionais e estruturais em fadiga desses fios de LMF, variando-se a tensão de tração e a frequência de carregamento. Um Planejamento Experimental Fatorial foi aplicado ao estudo, e modelos matemáticos que descrevem o comportamento em fadiga desse fios de LMF foram desenvolvidos. Avaliou-se a energia dissipada, a deformação acumulada, a deformação superelástica, e o fator de amortecimento em função da intensidade da tensão mecânica e da frequência de carregamento aplicadas nos ensaios cíclicos, dando ênfase ao fenômeno de auto-aquecimento que ocorre nessas ligas, sendo maior nas frequências mais elevadas. O número de ciclos até a ruptura foi registrado por meio das curvas S-Nf. Verificou-se que as características funcionais dos fios dependem de forma direta da tensão de tração e da frequência de ensaio, que a energia dissipada e a deformação superelástica diminuem com o aumento dos picos de tensão e da frequência de carregamento, e que a deformação acumulada aumenta com o aumento das tensões de carregamento e na menor frequência de ensaio. Na fadiga estrutural, para os maiores valores de tensão de tração e frequência de carregamento, registrou-se a menor vida útil dos fios (número de ciclos até a ruptura).