Efeito do tratamento térmico nas temperaturas de transformação de fase de uma liga NiTi pseudoelástica visando aplicações aeroespaciais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Douglas Magalhães dos
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: http://bdm.unb.br/handle/10483/22620
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2019.
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spelling Santos, Douglas Magalhães dosMuñoz Meneses, Rodrigo ArbeySANTOS, Douglas Magalhães dos. Efeito do tratamento térmico nas temperaturas de transformação de fase de uma liga NiTi pseudoelástica visando aplicações aeroespaciais. 2019. 81 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Aeroespacial)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.http://bdm.unb.br/handle/10483/22620Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2019.Ligas com memória de forma apresentam a capacidade de recuperar seu estado inicial após sofrer grandes deformações (8% em ligas NiTi). Dentre as várias características dessas ligas, duas se destacam: o efeito memória de forma e a transformação pseudoelástica. Sendo esta última o foco deste trabalho. A liga 𝑁𝑖55𝑇𝑖45, objeto de estudo, foi adquirida comercialmente na empresa Memory Metalle sem efeito pseudoelástico. O fabricante sugere que a temperatura de tratamento para garantir o efeito pseudoelástico oscile entre 500 e 550 ∘C por um tempo de encharque entre 10 e 20 minutos com posterior resfriamento brusco na água. Considerando que tanto a temperatura como o tempo de encharque modificam as propriedades deste tipo de liga, neste trabalho optou-se por abranger as faixas dadas pelo fabricante e verificar experimentalmente a mudança de seu efeito pseudoelástico via calorimetria diferencial de varredura (DSC). O tratamento térmico foi realizado nas seguintes temperaturas: 500, 525 e 550 ∘C, com tempos encharque de 10, 15 e 20 minutos, totalizando oito amostras de estudo. Após a realização do ensaio DSC, pôde-se averiguar quais amostras apresentaram menor ou maior área de histerese térmica da transformação (AP - MP ) a temperaturas menores do que 17 ∘C com o intuito de evitar transformação de fase espontânea a temperatura ambiente. Ao finalizar as análises DSC, foi selecionada a amostra tratada a 525 ∘C por tempo de 10 minutos para posteriores caracterizações por ter apresentado valor de histerese térmica de 65 ∘C e temperatura final de transformação Austenítica de 8,42 ∘C com grande potencialidade para ser aplicada em acopladores. A caracterização mecânica da amostra escolhida foi subdividida em duas etapas, uma voltada à fadiga funcional e a outra a voltada à fadiga estrutural na presença de concentradores de tensão. Para ambos os testes de fadiga, foram escolhidas análises de deformação-vida (𝜖 −𝑁) com deformações de 2, 4, 6 e 8%. Nos testes de fadiga funcional foram selecionados os primeiros 50 ciclos para cada deformação e então analisados. Nos testes de fadiga estrutural na presença de concentradores de tensão os testes foram conduzidos até a fratura. Ao final dos 50 ciclos, pôde-se observar a diminuição da área de histerese à medida que os ciclos aumentam. Sendo essa diminuição mais acentuada para deformações de 6 e 8%. Realizando a comparação entre os resultados experimentais com os resultados analíticos obtidos através da equação de Coffin-Manson foi verificado que os concentradores de tensão modificam significativamente a vida em fadiga desse tipo de materiais.Submitted by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2019-10-22T14:55:48Z No. of bitstreams: 3 license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2019_DouglasMagalhaesDosSantos_tcc.pdf: 3331133 bytes, checksum: eee6a3553f31b1b7df14ec262da56c3d (MD5)Approved for entry into archive by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2019-10-22T14:56:07Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2019_DouglasMagalhaesDosSantos_tcc.pdf: 3331133 bytes, checksum: eee6a3553f31b1b7df14ec262da56c3d (MD5)Made available in DSpace on 2019-10-22T14:56:07Z (GMT). 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Considering that both the temperature and the time of soaking modify the properties of this type of alloy, in this work it was chosen to cover the bands given by the manufacturer and verify experimentally the change of its pseudoelastic effect by differential scanning calorimetry (DSC). thermal treatment was carried out at the following temperatures: 500, 525 and 550 ∘C, with 10, 15 and 20 minutes soaking times, totaling eight study samples. After performing the DSC test, it was possible to determine which samples had the lowest or highest thermal hysteresis area of the (AP - MP) at temperatures lower than ∘C in order to avoid spontaneous phase transformation at room temperature. At the end of the DSC analyzes the sample was treated at 525 ∘C for 10 minutes for further characterization for having a thermal hysteresis value of 65 ∘C and final temperature of Austenitic transformation of 8.42 ∘C with great potential to be applied in couplers. The mechanical characterization of the chosen sample was subdivided into two stages, one focused on functional fatigue and the other on structural fatigue in the presence of tension concentrators. For both fatigue tests, deformation-life analyzes (𝜖 − 𝑁) with deformations of 2, 4, 6 and 8% were chosen. In the functional fatigue tests, the first 50 cycles were selected for each deformation and then analyzed. In the structural fatigue tests in the presence of tension concentrators the tests were conducted until fracture. At the end of the 50 cycles, the hysteresis area decreased as the cycles increased, and this decrease was more pronounced for deformations of 6 and 8%. By comparing the experimental results with the analytical results obtained by the Coffin-Manson equation showed that the stress concentrators significantly modify the fatigue life of this type of materials.Ligas NiTiMateriais - fadigaEfeito do tratamento térmico nas temperaturas de transformação de fase de uma liga NiTi pseudoelástica visando aplicações aeroespaciaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2019-10-22T14:56:07Z2019-10-22T14:56:07Z2019-07-11info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/22620/5/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain43http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/22620/2/license_url321f3992dd3875151d8801b773ab32edMD52license_textlicense_textapplication/octet-stream0http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/22620/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/octet-stream0http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/22620/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54ORIGINAL2019_DouglasMagalhaesDosSantos_tcc.pdf2019_DouglasMagalhaesDosSantos_tcc.pdfapplication/pdf3331133http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/22620/1/2019_DouglasMagalhaesDosSantos_tcc.pdfeee6a3553f31b1b7df14ec262da56c3dMD5110483/226202019-10-22 11:56:07.88oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712019-10-22T14:56:07Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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