nicialmente descreve-se o Sistema Cu-A1 e as fases que ocorrem do lado rico em cobre; em seguida faz-se uma revisão sobre as reações de decomposição da fase ? de alta temperatura no resfriamento e sobre as reações de decomposição da martensita ?\'? no revenido. Faz-se também a revisão de alguns conceitos teóricos sobre interfaces e estabilidade das microestruturas. Estudou-se, na parte experimental, a decomposição isotérmica (revenido) da martensita ?\'? de duas ligas hipoeutetóides em temperaturas que correspondem aos campos ? + ?? (520 ºC) e ? + ? (650 ºC) do diagrama Cu-A1. Realizaram-se ainda experiências de solubilização no campo ? + ? a 576 ºC da estrutura ? + ?? obtida pelo revenido por 90 minutos a 520 ºC. No revenido a 520 ºC da martensita ?\'? de ambas as ligas observou-se inicialmente a precipitação de alotriomorfos de fase ? em contornos de grão, a reversão parcial da martensita para fase ?? , e transformação in situ da martensita em fase ? supersaturada, que gradualmente passa a fase ? de equilíbrio. Com tempos maiores, observou-se a decomposição da fase ?? em ?? e? . A fase ? tem a forma de plaquetas que mantém planos de hábito herdados da martensita. A fase ?? precipita como glóbulos que coalescem sem formar contornos de grão, formando lamelas de interface lisas entre as plaquetas de ? . A estrutura ? + ?? não coalesce nem esferoidiza para os tempos estudados, o que pode ser explicado pela existência de interfaces ? / ?? , e ? / ?? de baixa energia. Para se estudar a existência de interfaces de baixa energia entre a fase ? da transformação in situ e a fase ? da reversão da martensita, realizou-se a decomposição da martensita no campo ? + ? .Observou-se que a fase ? resultante de transformação in situ mantém os planos de hábito da martensita; as plaquetas de fase ? coalescem sem esferoidizar, mantendo interfaces retas com a fase ? e os mesmos planos de hábito que a martensita obtida pelo resfriamento da fase ? de reversão. Cada grão de ? original dá origem a apenas um grão de ? , com a mesma orientação cristalográfica. Para estudar a existência de interfaces de baixa energia entre as fases ?? e ?? e de ambas com fase ? , realizou-se a solubilização no campo ? + ? da estrutura ? + ?? obtida por revenido. Verificou-se que a fase ? precipita no interior da fase ?? na forma de glóbulos, que depois crescem dissolvendo parcialmente a fase ? . As interfaces ? / ? mantém-se planas e as plaquetas de ? mantém os planos de hábito herdados da martensita. Cada antigo grão de ? dá origem a um grão de ? com a mesma orientação. Discutiu-se os resultados sob o ponto de vista da relação entre morfologia e a natureza das interfaces. Concluiu-se que os resultados podem ser explicados pela existência de interfaces ? / ?? , ? / ?? e ? / ? de baixa energia em algumas direções e interfaces ?? / ?? e ?? / ? em todas as direções. Discutiu-se ainda a origem de relações de orientação entre os reticulados que correspondem a interfaces de baixa energia. / The Cu-Al system, in the copper-rich side, is described. The reactions that occur during decomposition of the high temperature ? phase, as well as the decomposition of the ?\'? martensite during tempering, are reviewed. Some theoretical concepts about interfaces and microstructural stability are also reviewed. In the experimental part of this dissertation, the isothermal decomposition (tempering) of the ?\'? martensite is studied in two hipoeutectoid alloys, at temperature in the ? + ?? field (520 ºC) and in the ? + ? field (650 ºC) of the Cu-Al equilibrium diagram. Experiments on the solubilization of the ? + ?? structure obtained by tempering, in the ? + ? field of the equilibrium diagram at 576 ºC, are also made. During tempering at 520 ºC of the ?\'? martensite, for both alloys, it was initially observed the precipitation of ? phase alotriomorphs in grain boundaries, the partial reversion of the martensite ?? phase, and the transformation \"in situ\" of the martensite to supersaturated ? phase, which gradually becomes equilibrium ? phase. Later it was observed the decomposition of the ?? phase to ?? and ? phases. The \"in situ\" formed ? phase is plate-like, and maintain the habit plane of the martensite. The ?? phase precipitates as globules, which coalesce without leaving grain boundaries, forming lamellas between ? plates, with smoth inbterfaces. The ? + ?? structure neither coarsen nor spheroidizes for the studied periods of times. The results can be explained by the existence of low energy ? / ?? and ? / ?? interfaces. Experiments on the decomposition of the martensite in the ? + ? field were made to check the existence of low energy interfaces between the \"in situ\" transformed ? phase and the ? phase from the martensite reversion. It was observed that ? phase plates maintain the martensite habit planes. The plates coarsen without spheroidizing, but maintaining straight interfaces with the ? phase, and with the same habit plane of the martensite that results from the quenching of the ? phase from the reversion. Each ? grain originates only one new ? grain, with the same crystallographic orientation. Experiments on the solubilization in the ? + ? field of the ? + ?? structures obtained by tempering were made in order to study the existence of low energy interfaces between the ?? and ?? phases, and between both and the ? phase. It was observed that the ? phase precipitates inside the ?? as globules which later grow, dissolving partially the ? phase. The ? / ? interfaces stay straight and the ? plates maintain their habit planes. Each original ? grain originates one new ? grain with the same orientation. The results were discussed by relating the morphologies to the nature of the interfaces. It was concluded that the results could be explained by the existence of low energy ? / ?? , ? / ?? and ? / ? interfaces on some directions, and ?? / ?? and ?? / ? interfaces in all directions. The origins of the lattices orientation relationships that gives low energy interfaces are discussed.

nicialmente descreve-se o Sistema Cu-A1 e as fases que ocorrem do lado rico em cobre; em seguida faz-se uma revisão sobre as reações de decomposição da fase ? de alta temperatura no resfriamento e sobre as reações de decomposição da martensita ?\'? no revenido. Faz-se também a revisão de alguns conceitos teóricos sobre interfaces e estabilidade das microestruturas. Estudou-se, na parte experimental, a decomposição isotérmica (revenido) da martensita ?\'? de duas ligas hipoeutetóides em temperaturas que correspondem aos campos ? + ?? (520 ºC) e ? + ? (650 ºC) do diagrama Cu-A1. Realizaram-se ainda experiências de solubilização no campo ? + ? a 576 ºC da estrutura ? + ?? obtida pelo revenido por 90 minutos a 520 ºC. No revenido a 520 ºC da martensita ?\'? de ambas as ligas observou-se inicialmente a precipitação de alotriomorfos de fase ? em contornos de grão, a reversão parcial da martensita para fase ?? , e transformação in situ da martensita em fase ? supersaturada, que gradualmente passa a fase ? de equilíbrio. Com tempos maiores, observou-se a decomposição da fase ?? em ?? e? . A fase ? tem a forma de plaquetas que mantém planos de hábito herdados da martensita. A fase ?? precipita como glóbulos que coalescem sem formar contornos de grão, formando lamelas de interface lisas entre as plaquetas de ? . A estrutura ? + ?? não coalesce nem esferoidiza para os tempos estudados, o que pode ser explicado pela existência de interfaces ? / ?? , e ? / ?? de baixa energia. Para se estudar a existência de interfaces de baixa energia entre a fase ? da transformação in situ e a fase ? da reversão da martensita, realizou-se a decomposição da martensita no campo ? + ? .Observou-se que a fase ? resultante de transformação in situ mantém os planos de hábito da martensita; as plaquetas de fase ? coalescem sem esferoidizar, mantendo interfaces retas com a fase ? e os mesmos planos de hábito que a martensita obtida pelo resfriamento da fase ? de reversão. Cada grão de ? original dá origem a apenas um grão de ? , com a mesma orientação cristalográfica. Para estudar a existência de interfaces de baixa energia entre as fases ?? e ?? e de ambas com fase ? , realizou-se a solubilização no campo ? + ? da estrutura ? + ?? obtida por revenido. Verificou-se que a fase ? precipita no interior da fase ?? na forma de glóbulos, que depois crescem dissolvendo parcialmente a fase ? . As interfaces ? / ? mantém-se planas e as plaquetas de ? mantém os planos de hábito herdados da martensita. Cada antigo grão de ? dá origem a um grão de ? com a mesma orientação. Discutiu-se os resultados sob o ponto de vista da relação entre morfologia e a natureza das interfaces. Concluiu-se que os resultados podem ser explicados pela existência de interfaces ? / ?? , ? / ?? e ? / ? de baixa energia em algumas direções e interfaces ?? / ?? e ?? / ? em todas as direções. Discutiu-se ainda a origem de relações de orientação entre os reticulados que correspondem a interfaces de baixa energia. / The Cu-Al system, in the copper-rich side, is described. The reactions that occur during decomposition of the high temperature ? phase, as well as the decomposition of the ?\'? martensite during tempering, are reviewed. Some theoretical concepts about interfaces and microstructural stability are also reviewed. In the experimental part of this dissertation, the isothermal decomposition (tempering) of the ?\'? martensite is studied in two hipoeutectoid alloys, at temperature in the ? + ?? field (520 ºC) and in the ? + ? field (650 ºC) of the Cu-Al equilibrium diagram. Experiments on the solubilization of the ? + ?? structure obtained by tempering, in the ? + ? field of the equilibrium diagram at 576 ºC, are also made. During tempering at 520 ºC of the ?\'? martensite, for both alloys, it was initially observed the precipitation of ? phase alotriomorphs in grain boundaries, the partial reversion of the martensite ?? phase, and the transformation \"in situ\" of the martensite to supersaturated ? phase, which gradually becomes equilibrium ? phase. Later it was observed the decomposition of the ?? phase to ?? and ? phases. The \"in situ\" formed ? phase is plate-like, and maintain the habit plane of the martensite. The ?? phase precipitates as globules, which coalesce without leaving grain boundaries, forming lamellas between ? plates, with smoth inbterfaces. The ? + ?? structure neither coarsen nor spheroidizes for the studied periods of times. The results can be explained by the existence of low energy ? / ?? and ? / ?? interfaces. Experiments on the decomposition of the martensite in the ? + ? field were made to check the existence of low energy interfaces between the \"in situ\" transformed ? phase and the ? phase from the martensite reversion. It was observed that ? phase plates maintain the martensite habit planes. The plates coarsen without spheroidizing, but maintaining straight interfaces with the ? phase, and with the same habit plane of the martensite that results from the quenching of the ? phase from the reversion. Each ? grain originates only one new ? grain, with the same crystallographic orientation. Experiments on the solubilization in the ? + ? field of the ? + ?? structures obtained by tempering were made in order to study the existence of low energy interfaces between the ?? and ?? phases, and between both and the ? phase. It was observed that the ? phase precipitates inside the ?? as globules which later grow, dissolving partially the ? phase. The ? / ? interfaces stay straight and the ? plates maintain their habit planes. Each original ? grain originates one new ? grain with the same orientation. The results were discussed by relating the morphologies to the nature of the interfaces. It was concluded that the results could be explained by the existence of low energy ? / ?? , ? / ?? and ? / ? interfaces on some directions, and ?? / ?? and ?? / ? interfaces in all directions. The origins of the lattices orientation relationships that gives low energy interfaces are discussed.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7607_1.pdf: 2211073 bytes, checksum: b41804eead923399b6fc86851c635dc3 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Este trabalho teve por objetivo estudar alguns tratamentos térmicos para se eliminar ou inibir o processo de estabilização da martensita que é um fenômeno indesejado nas aplicações tecnológicas das ligas com memória de forma, provocando importantes alterações nos fenômenos de memória de forma, resultando em importantes modificações nos comportamentos físicosmecânicos do material. A estabilização da martensita pode ser eliminada ou atenuada através do emprego de tratamentos térmicos específicos ou a utilização de novos elementos de ligas. O estudo do envelhecimento envolve também os comportamentos das interfaces martensita/martensita e austenita/martensita, e da tensão crítica de indução da transformação. Foi estudada uma liga de composição nominal Cu-10%Al-8,4%Mn, que tem temperaturas críticas das transformações martensíticas em torno da temperatura ambiente, obtida a partir da fusão dos elementos químicos num forno de indução de 24 KVa. Amostras foram preparadas para estudo da microestrutura (microscopia ótica), da estrutura cristalina (difração de raios-X), para caracterização das temperaturas de transformação de fase (resistividade elétrica e ensaio de flexão). As amostras foram submetidas aos seguintes tratamentos térmicos de betatização: Têmpera em água a 25°C (BT25), Têmpera em água a 100°C (BT100) e Têmpera ao Ar (BTAr). Em seguida a liga foi caracterizada microestruturalmente apresentando a fase martensítica β 1, que após aquecimento apresenta as características da transformação martensítica inversa, com a fase austenítica ou matriz com estrutura de super-rede DO3. Na difração de raios-X foram obtidas características da fase martensítica β 1, com planos característicos da estrutura ordenada ortorrômbica 18R (β 1). Na resistividade elétrica a baixa temperatura analisou-se o comportamento das curvas de resistividade elétrica versus temperatura, para os diferentes procedimentos de tratamentos térmicos, e a partir das curvas foram determinadas às temperaturas críticas de transformação (AS, AF, MS e MF), as amplitudes térmicas (AT) e as histereses térmicas (HT). Foram realizados ensaios de flexão do tipo viga engastada para simular o efeito memória de forma com uma carga de 13 MPa aplicada à amostra através de um sistema de polia sendo realizada a ciclagem térmica. As curvas da deformação versus temperatura após carregamento da amostra na fase martensítica apresenta uma deformação, em seguida é aquecida e depois resfriada. No aquecimento há um comportamento linear da deformação em função da temperatura. No resfriamento a amostra apresenta um aumento da deformação pseudoplástica. Na resistividade elétrica a alta temperatura verificou-se as modificações nas curvas de temperaturas elevadas onde ocorrem às reações de transição ordem-desordem e de precipitação de fases. Difrações de raios-X foram realizadas a fim de se observar as modificações estruturais da fase martensítica. Os resultados foram analisados em função dos fenômenos da estabilização martensítica tais como supersaturação de lacunas de têmpera e transições ordem-desordem. Os resultados indicam alguns parâmetros que devem ser utilizados para minimizar os problemas causados pelo envelhecimento das ligas Cu-Al-Mn com memória de forma

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2016-07-27T14:58:46Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2690635 bytes, checksum: 755347a9fe593fec9ee6de7af48d4375 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T14:58:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2690635 bytes, checksum: 755347a9fe593fec9ee6de7af48d4375 (MD5) Previous issue date: 2015-07-16 / Shape memory alloys are widely used to produce mechanical actuators which operate in a temperature range that are responsible for the shape recovery of the sensor element. Such applications are numerous engineering. In this case, the main aspect responsible for a good performance of the system is the stability of the characteristics temperature of the alloy, i.e., the start and finish temperatures of the austenitic and martensitic transformations. Cu-Al-Be alloys are very attractive from the commercial point of view and have low transformation temperatures, thus, attractive for various applications. However, the stability of the phases is still the subject of various investigations. In this work, a device for conducting thermal cycling experiments was constructed which is able to cycling the samples up to 10,000 times, enabling the investigation of the thermal stability of Cu-Al-Be alloy containing Cr, as grain refining element. Experimental results have shown that the thermal cycling over extended periods of times increases the temperatures of the martensitic phase reversion - stabilizing the martensite phase. On the other hand tests carried out during the aging heat treatments did not significantly alter these temperatures. It was concluded that the main mechanism for stabilization of the martensitic phase is related to the immobilization of the interface due to defects introduced during the thermocycling. / Ligas passíveis do efeito memória de forma são muito usadas para confecção de atuadores mecânicos os quais trabalham em uma faixa de temperatura as quais são responsáveis pela recuperação de forma do elemento sensor. Este tipo de aplicação é numeroso na engenharia. Neste caso, o principal aspecto responsável para um bom desempenho do sistema reside na estabilidade das temperaturas características da liga, ou seja, nas temperaturas de início e fim das transformações austenítica e martensítica. Ligas Cu-Al-Be são bastante atrativas do ponto de vista comercial e possuem temperaturas de transformação baixas, sendo assim, atrativas para diversas aplicações. Entretanto, a estabilidade das fases é ainda tema de diversas investigações. Nesse trabalho, foi construído um dispositivo para realização de ciclagem térmica por longos períodos, até 10.000 ciclos, de modo a possibilitar a investigação da estabilidade térmica de ligas Cu-Al-Be contendo Cr como elemento refinador de grão. Os resultados experimentais demonstraram que a ciclagem durante longos períodos aumenta as temperaturas de reversão da fase martensítica - estabilização da fase martensítica. Por outro lado, os testes realizados durante os tratamentos térmicos de envelhecimento não alteram de modo significativo estas temperaturas. Foi concluído que o principal mecanismo para estabilização da fase martensítica está relacionado com a imobilização da interfase devido à introdução de defeitos durante a ciclagem térmica.

Submitted by CAMILA MARIA ANDRADE DOS SANTOS null (camilaandr@gmail.com) on 2016-09-08T21:45:05Z No. of bitstreams: 1 Tese Camila Maria Andrade dos Santos.pdf: 6338259 bytes, checksum: b6c2f381dc20c8377b2481a922179786 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-09-12T21:19:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_cma_dr_araiq.pdf: 6338259 bytes, checksum: b6c2f381dc20c8377b2481a922179786 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-12T21:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_cma_dr_araiq.pdf: 6338259 bytes, checksum: b6c2f381dc20c8377b2481a922179786 (MD5) Previous issue date: 2016-08-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho os efeitos da variação da concentração de Al sobre as transformações de fase e as propriedades mecânicas das ligas Cu-7%Al-10%Mn-3%Ag, Cu-10%Al-10%Mn- 3%Ag e Cu-11%Al-10%Mn-3%Ag foram estudadas utilizando-se metalografia por microscopias óptica (MO), eletrônica de varredura (MEV) e eletrônica de transmissão (MET), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difratometria de raios X (DRX), ensaios de tensão-deformação, análise por dispersão de energias de raios X (EDXS), medidas de variação da resistividade elétrica com a temperatura e medidas de variação da microdureza com a temperatura e o tempo de envelhecimento. Os resultados obtidos para as ligas inicialmente submetidas a tratamento térmico de recozimento e inicialmente submetidas a tratamento térmico de têmpera mostraram que o aumento de 7 para 9%Al não modifica o comportamento térmico e a dureza das ligas Cu-7%Al-10%Mn-3%Ag e liga Cu-9%Al- 10%Mn-3%Ag, pois as curvas obtidas apresentaram o mesmo perfil, indicando que elas passam pelas mesmas transições. Porém, o aumento de 9 para 11%Al provoca uma mudança nas transformações pelas quais a liga passa, modificando assim o seu comportamento térmico e os valores da microdureza. Nas ligas inicialmente recozidas foi possível notar a ocorrência da decomposição espinodal em decorrência da retenção das fases 1 e 3 durante o resfriamento lento das amostras. Os resultados obtidos a partir das ligas submetidas a tratamento térmico de envelhecimento mostraram que aumento da dureza durante este processo está principalmente relacionado à precipitação bainítica. A partir das curvas de variação da microdureza com o tempo de envelhecimento foi possível obter os parâmetros cinéticos (n, k e Ea), utilizando-se as equações de Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) e Arrhenius. Os valores de energia de ativação obtidos mostraram que o aumento na concentração de Al diminui Ea para o processo de precipitação. A diminuição destes valores deve estar associada principalmente à ocorrência da reação de precipitação de uma fase rica em Ag, que deve ocorrer com razoável intensidade na liga com 7%Al e vai diminuindo até não mais ser detectada na liga contendo 11%Al. Os resultados obtidos pelos testes de tensãodeformação indicaram que as ligas com maior teor de Al são mais frágeis. / In this work, the effects of changes in the Al concentration on the phase transformations and the mechanical properties of the Cu-7%Al-10%Mn-3% Ag, Cu-10%Al-10%Mn-3%Ag and Cu-11%Al-10%Mn-3% Ag alloys were studied using metallography by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and electronic transmission mycroscopy (TEM), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), stress-strain tests, analysis by X-ray energy dispersing (EDXS), measurements of the variation of electrical resistivity with temperature and microhardness changes measurements with temperature and aging time. The results obtained for alloys initially annealed and initially quenched showed that the increase from 7 to 9% Al does not modify the thermal behavior and hardness of the Cu-7%Al- 10%Mn-3%Ag and Cu-9%Al-10%Mn-3%Ag alloys. However, the increase from 9 to 11%Al causes a change on the transformations of the alloys, thereby modifying their thermal behavior and values of microhardness. In the annealed alloys it was possible to notice the occurrence of the spinodal decomposition due to the retention of 1 and 3 phases during the slow cooling of the samples. The results obtained from aged alloys showed that the hardness increasing observed during this process is mainly related to bainitic precipitation. The isothermal ageing kinetics for this precipitation was studied considering four different ageing temperatures and the kinetic parameters n, k and Ea were obtained using the Johnson-MehlAvrami-Kolmogorov (JMAK) and the Arrhenius equations. The results showed that the increase on the Al concentration decreases the activation energy values for the precipitation process. This should be mainly associated with the occurrence of the precipitation reaction of an Ag-rich phase, that should occur with reasonable intensity in the alloy with 7%Al and decreases until it is no longer detectable in the alloy containing 11%Al. The results obtained for stress-strain testing indicated that the increase in the Al content increases the fragility of the alloys.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2223950 bytes, checksum: 585473348fd57251708f0ba93240c53b (MD5) Previous issue date: 2008-10-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The presented work consists of a study for observation of the martensite kept in the transformation of martensite phase - austenite in a alloy of Ni - Al - V, with memory shape effect, into, a room temperature. We defined that the alloy with composition the 3,5% (in weigh) of nickel, presents better results when happens successive loading and downloading cancel though, 3,0% of deformation into a room temperature, back to austenite phase after retreat the load. Above 3,0% of deformation became evident the appearance of retrain martensite. For her identification it was necessary the development of on equipment to traction, as well as bodies of proofs dimensioned for that. The analyses were done through X rays diffraction of optical microscopy and rehearsal of traction. / O trabalho apresentado consta de um estudo para observação da martensita retida na transformação de fase de martensita austenita em uma liga de Ni Al V, com efeito de memória de forma, a temperatura ambiente. Definimos que a liga com composição 3,5% (em peso) de níquel, apresenta melhor resultado quando submetida a carregamento e descarregamento sucessivos; chegando a 3,0% de deformação a temperatura ambiente, retornando ao estado austenítico depois de retirada a carga. Acima de 3,0% de deformação, evidencia-se o surgimento de martensita retida. Para sua identificação, foi necessária a confecção de um equipamento para tracionar, como também corpos de prova dimensionados para tanto. As observações foram realizadas através de análises de raios X, microscopia ótica e ensaios de tração.

Submitted by Kilvya Braga (kilvyabraga@hotmail.com) on 2018-04-23T13:59:14Z No. of bitstreams: 1 SUELENE SILVA ARAÚJO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 3709690 bytes, checksum: 1d6f1a6f3675dd7c45fb2cd75c6c92bf (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T13:59:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SUELENE SILVA ARAÚJO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2015.pdf: 3709690 bytes, checksum: 1d6f1a6f3675dd7c45fb2cd75c6c92bf (MD5) Previous issue date: 2015-08-07 / CNPq / Neste trabalho foi avaliado o comportamento dinâmico e a fadiga termomecânica de fios de uma liga com memória de forma (LMF) CuAlNi submetidos a ensaios cíclicos utilizando um analisador dinâmico mecânico (DMA). Assim, foram realizadas análises para determinar a capacidade de amortecimento e o módulo de elasticidade dos fios e adicionalmente a fadiga estrutural sob controle de deformação em modo de flexão simples alternada, a partir da variação da amplitude de deslocamento, para três temperaturas distintas. O comportamento dinâmico revelou uma considerável capacidade de amortecimento dos fios, principalmente durante a transformação de fase martensitica, apresentando um expressivo pico de absorção de energia. Além disso, o módulo de elasticidade (rigidez) apresentado pelos fios revelou a existência de um importante aumento durante a transformação, diferenciando as duas distintas fases. Notou-se também a partir dos resultados dos ensaios de fadiga que as características funcionais dos fios dependem de forma direta da amplitude de deformação imposta, influenciando nos valores de tensão e no tempo de vida dos fios, revelando que a fadiga pode ser considerada de baixo ciclo. / This study evaluated the dynamic behavior and the thermomechanical fatigue of CuAlNi SMA wires subjected to cyclic tests using a DMA device. Therefore, analyzes were performed to determine the damping capacity and stiffness of SMA wires, in addition to structural fatigue under strain control from the amplitude variation at three different temperatures. The evolution of the wire’s behavior has shown a considerable damping capacity, mainly during the martensitic phase transformation, presenting a significant peak of energy absorption. Moreover, the storage modulus (stiffness), revealed a significant increase during transformation, differentiating the distinct phases. It has been also noted, from the results of fatigue tests, that the functional behavior of the SMA wires depend directly on the amplitude of the imposed strain, influencing on the stress values as well as on the wire’s lifetime, revealing that fatigue can be considered of low cycle type.

Im Netz der Elektroenergieversorgung werden einzelne Netzkomponenten und Betriebsmittel durch Verbindungen elektrisch zusammengeschaltet. Dabei werden häufig Schraubenverbindungen mit Stromschienen eingesetzt. Diese müssen über mehrere Jahrzehnte zuverlässig hohe Ströme tragen können. Abhängig von der sich einstellenden Temperatur an den Verbindungen altern diese mit der Zeit. Die Alterung wird je nach Verbindungssystem von verschiedenen Mechanismen beeinflusst, die alle parallel ablaufen. Bei ruhenden, stationären elektrotechnischen Verbindungen, deren Kontaktpartner aus verschiedenen Materialien bestehen, können abhängig von der Paarung intermetallische Phasen (IMP) entstehen. Die sich bildenden IMP haben schlechtere elektrische und mechanische Eigenschaften als die reinen Metalle. Daraus resultiert ein höherer Verbindungswiderstand. Die erzeugte Verlustleistung sowie die Temperatur der Verbindung steigen an. Dies kann zum Ausfall der Verbindung führen. In der Elektroenergietechnik werden aufgrund ihrer guten elektrischen Leitfähigkeit häufig die Werkstoffe Aluminium und Kupfer sowie das Beschichtungsmetall Silber bei Temperaturen von üblicherweise 90 °C bis 200 °C eingesetzt. Speziell bei Aluminium-Kupfer-Verbindungen, die nicht langzeitstabil sind, wird als maßgebliche Ausfallursache das Bilden von IMP gesehen. Die IMP des Systems Al-Cu wurden in der Vergangenheit bereits vielfach untersucht. Das Übertragen der Ergebnisse auf die Problematik stromtragender Verbindungen der Elektroenergietechnik ist jedoch nicht ohne Weiteres möglich. Der relevante niedrige Temperaturbereich zwischen 90 °C und 200 °C spielt bei vielen Untersuchungen nur eine untergeordnete Rolle. Zusätzlich können die Eigenschaften der IMP bei unterschiedlichen Herstellungsverfahren voneinander abweichen. Zum System Al-Ag ist in der Literatur nur wenig bekannt. Deshalb wurden für diese Arbeit phasenreine IMP der Systeme Al-Cu und Al-Ag mit unterschiedlichen Herstellungsverfahren bei möglichst identischen Randbedingungen hergestellt. Diese wurden mit einer speziell für diese Proben entwickelten Messeinrichtung elektrisch charakterisiert und der ermittelte spezifische elektrische Widerstand der IMP und ihr Temperaturbeiwert mit Werten aus der Literatur verglichen. An verschiedenen Schraubenverbindungen mit Stromschienen aus Aluminium und Kupfer wurden Langzeitversuche von bis zu 3 Jahren durchgeführt. Der Verbindungswiderstand wurde abhängig von der Zeit ermittelt. An ausgewählten Verbindungen wurde zusätzlich in zwei identischen Versuchen der Einfluss der Belastung mit Dauer- und Wechsellast auf das Langzeitverhalten untersucht. Mithilfe der an den IMP ermittelten elektrischen Eigenschaf-ten wurde deren Einfluss auf den Verbindungswiderstand berechnet. Die Ergebnisse dieser Modellrechnung wurden mit den Ergebnissen aus den Langzeitversuchen verglichen. Ausgewählte Verbindungen wurden dazu mikroskopisch untersucht. Es wurde festgestellt, dass die IMP nicht ausschließlich das Langzeitverhalten stromtragender Verbindungen bestimmen. Es muss mindestens ein weiterer Alterungsmechanismus einen signifikanten Einfluss haben. Die Untersuchungen deuten darauf hin, dass dabei Sauerstoff eine zentrale Rolle spielen könnte. / In electrical power supply networks a huge number of electrical joints are used to connect transmission lines, conductors, switchgears and other components. During operation these joints are aging due to different aging mechanisms. Depending on the type of the joint several aging mechanisms can take place at the same time. For stationary joints with contact partners made of different materials, the formation of intermetallic compounds (IMC) may be an issue. These IMC have worse electrical and mechanical properties compared to the pure metals. Therefore, the presence of IMC in the contact area results in a higher joint re-sistance and the temperature and the thermal power losses increase. Typical temperatures for high current joints are between 90 °C and 200 °C. Due to their good electrical conductivity aluminum and copper are often used as conductor materials and silver as a coating material. Especially bimetal joints made of aluminum and copper are not long term stable. The formation of Al-Cu IMC is held responsible as a cause of failure. The IMC of the System Al-Cu have already been studied by several authors. However, it is difficult to apply the results directly to electrical joints in power supply networks. In many studies the low temperature range between 90 °C and 200 °C is not regarded. In addition, the properties of the IMC may vary due to different preparation processes. There is only little information about the system Al-Ag in the literature. For this work, phase pure IMC of the systems Al-Cu and Al-Ag were prepared by different preparation processes using similar process parameters. These IMC samples were electrically characterized with a specially developed measuring device. The specific electric resistivity and the temperature coefficient of resistance were determined and compared to values taken from the literature. Various combinations of bus bar joints made of aluminum and copper were investigated in long term tests for up to three years. The joint resistance was determined as a function of time. In addition, for selected joints two identic setups were operated with continuous load and alternating load. The long term behavior was investigated with regard to the load ap-plied. Using the results of the electrical characterization of the IMC their influence on the joint resistance was calculated theoretically. The results of the calculation were compared to the results determined in the long term tests. Selected joints were examined microscopi-cally after termination of the long term tests. It was found, that the long term behavior of bimetal electrical joints with the combination Al-Cu and Al-Ag cannot be exclusively described by the growth of IMC. At least there is one further aging mechanism involved. The studies suggest, that oxygen may have a significant influence.

La réalisation de revêtements projetés de haute qualité passe par une bonne cohésion du dépôt et une adhérence élevée des revêtements sur leur substrat. Du fait de leur mode d'élaboration, les microstructures des interfaces dépôt/substrat et particule/particule obtenues par projection thermique sont complexes et les propriétés en dépendant hétérogènes. Afin d'optimiser l'adhérence des revêtements, il est nécessaire d'établir des relations entre microstructure et résistance de ces interfaces. C'est l'objet de cette étude. Le système modèle cuivre projeté sur aluminium a été retenu non seulement pour son fort potentiel industriel mais également pour la grande réactivité métallurgique du couple (Al, Cu). Des interfaces présentant des propriétés métallurgiques variées ont ainsi pu être obtenues, en jouant sur les procédés et conditions de projection. Ces interfaces ont été analysées à des échelles fines. Des caractérisations quantitatives des propriétés métallurgiques et morphologiques de ces interfaces ont aussi été réalisées. Un essai d'adhérence original, utilisant le phénomène de choc laser, a été développé pour déterminer l'adhérence de revêtements épais (quelques centaines de microns) correspondant à ces interfaces. L'essai LASAT (pour LASer Adhérence Test) s'est avéré particulièrement sensible aux propriétés des interfaces et approprié à leur étude locale. L'association des analyses fines et quantitatives des interfaces avec l'évaluation de leur résistance par l'essai de choc laser a permis d'identifier les principaux mécanismes d'adhérence responsables de la bonne tenue des revêtements de Cu sur Al et/ou des particules de Cu sur celles déjà déposées, dans le cas de projections plasma, HVOF et cold spray. L'influence de la propreté et de la morphologie des interfaces sur l'adhérence des dépôts projetés a été, en particulier, étudiée. Enfin, des outils de simulation ont permis de reproduire les phénomènes intervenant aux interfaces obtenues par projection thermique et ainsi de préciser les modes de formation des liaisons interfaciales.

Les premières observations de l'émission d'électrons Auger au cours du bombardement ionique d'une cible solide remontent à 1965 (Snoek et al. 11) dans le cas d'électrons caractéristiques des particules projectiles, et à 1967 (Hennequin et al. 12) dans le cas d'électrons caractéristiques des atomes cibles. Il existe actuellement une soixantaine de publications sur le sujet, mais les publications étrangères n'apparaissent qu'à partir de 1974, certains auteurs semblant même avoir incidenment redécouvert le phénomène. L'émission Auger lors de collisions en phase gazeuse a fait aussi l'objet de nombreuses études durant la même période. La connaissance précise des conditions mécaniques de la collision et l'existence d'états électroniques bien définis, tant avant qu'après la désexcitation par effet Auger, facilitent considérablement l'interprétation des expériences. La théorie de Fano et Lichten 1960 est maintenant bien établie : certaines des orbitales moléculaires formées lors de la collision de deux particules sont promues vers des niveaux moins liés et, après interaction avec une orbitale incomplète, peuvent conduire à la formation d'un trou électronique interne dans l'un ou l'autre des partenaires. Plus généralement, ce sont les progrès récents de la physique des collisions qui permettent maintenant de comprendre l'ensemble du mécanisme de l'émission Auger à partir des solides. Il existe naturellement un lien entre -l'émission d'électrons Auger et l'émission d'ions secondaires durant le bombardement ionique d'un solide. Ce lien est même direct dans le cas des ions rapides ou multichargés qui sont formés par désexcitation Auger, à l'extérieur de la cible, d'atomes éjectés ayant conservé un trou électronique interne : c'est le modèle de l'émission cinétique de Joyes 1975. C'est d'ailleurs à la suite d'une suggestion de Castaing, et pour interpréter l'émission d'ions secondaires, que l'étude de ce lien a été entreprise tant sur le plan expérimental que théorique. L'émission Auger permet en outre d'atteindre une meilleure connaissance des collisions les plus violentes à l'intérieur d'un solide, et c'est dans cet esprit que le présent travail a été réalisé. Plus précisément, nous avons cherché à mieux déterminer dans quelle mesure les conclusions théoriques de la physique des collisions peuvent être utilisées pour rendre compte des résultats expérimentaux relatifs à l'émission Auger des solides et prévoir l'influence de la nature de la cible et du projectile sur les caractéristiques de cette émission. D'abord un rappel théorique nécessaire à l'interprétation des résultats expérimentaux, nous suivrons les étapes conduisant à l'émission d'un électron Auger à la suite de l'impact de l'ion primaire sur les atomes de la cible : la création d'une cascade de collisions dans le solide, l'excitation d'un niveau électronique interne au cours d'une collision violente, la désexcitation par effet Auger au cours de la migration de la particule excitée et enfin la sortie de l'électron à l'extérieur de la cible. Puis la description des propriétés des dispositifs expérimentaux que nous avons réalisés pour cette étude. Ensuite, dans les deux chapitres suivants, nous étudierons les collisions responsables de l'émission des électrons Auger caractéristiques soit du projectile, soit de la cible. Dans le premier cas (chapitre III), nous nous intéresserons essentiellement à l'émission des électrons Auger de l'argon lors du bombardement de diverses cibles par des ions Ar d'énergie comprise entre 2 et 16 keV et pourrons montrer ainsi le bon accord entre les expériences sur les solides et les interprétations théoriques fondées sur les collisions atomiques et la promotion des orbitales moléculaires. Une fois établi cet accord, il nous sera possible (chapitre IV) d'étendre cette interprétation à l'émission des électrons Auger caractéristiques de la cible, pour lesquels la situation est compliquée par le fait que l'énergie de collision est mal connue et qu'un doute peut subsister sur la nature de la collision responsable de l'excitation : collision symétrique entre deux atomes identiques de la cible ou collision asymétrique entre l'ion incident et l'un des atomes de la cible. Dans le cas des métaux légers, magnésium et aluminium, nous montrerons que la proportion des collisions asymétriques est une fonction croissante de l'énergie des ions incidents, mais reste faible dans notre domaine d'énergie (2 - 16 keV). Les résultats que nous présentons ont pour la plupart fait l'objet de publications antérieures.