Influência de tratamento criogênico no comportamento pseudoelástico cíclico da liga Ni57Ti43 com memória de forma

Abstract

Investiga-se nesse trabalho a influência de tratamento criogênico no comportamento pseudoelástico da liga Ni57Ti43 sob carregamento cíclico. Trata-se de uma liga austenítica à temperatura ambiente, que apresenta um comportamento tensão-deformação pseudoelástico. O objetivo do trabalho é investigar experimentalmente se e como o comportamento pseudoelástico é influenciado por tratamento criogênico. Os ensaios foram conduzidos em dez corpos de prova no formato dog bone, sendo cinco deles tratados criogenicamente por imersão em nitrogênio líquido a -196 °C por 12 horas e cinco mantidos como recebidos. Avaliou-se o comportamento pseudoelástico até a estabilização da curva tensão-deformação por meio de ensaio de tração cíclico sob carga controlada a dois níveis de tensão, 500 MPa e 750 MPa. Uma análise comparativa entre as curvas obtidas mostra que o tratamento criogênico afetou significativamente o comportamento pseudoelástico da liga, deslocando a histerese para patamares superiores de tensão e apresentando redução das tensões de transformação de fase em torno de 17% para a transformação direta e 35% para a inversa; redução da deformação máxima alcançável em torno de 40%; redução de 45% da deformação residual; redução da deformação recuperável em 86,5% a 500 MPa, 27,6% a 750 MPa e diminuição do amortecimento em torno de 83,4%. Em comparação com o ensaio à 500 MPa, a realização do ensaio à tensão de 750 MPa apresenta um período de estabilização 70% mais rápido. A microestrutura mostrou que as amostras não tratadas acumularam mais martensita residual; o tamanho médio dos grãos foi aumentado em 14,4% com o tratamento e reduzidos em 16,9% devido aos ciclos aplicados. A mudança dos tamanhos de grão com o tratamento criogênico se mostrou condizente com as alterações observadas no comportamento mecânico do material. Foi constatada ainda a presença de poros e inclusões de TiC, características típicas da liga, sem diferenças entre as amostras tratadas e não tratadas criogenicamente.