Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7330_1.pdf: 3633902 bytes, checksum: 559407c2445aa6ac3ec288af20c66388 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / A liga Cu-14AI-4Ni (peso %) com Efeito Memória de Forma (EMF) foi obtida em forno de indução de média freqüência e caracterizada microestruturalmente pelos métodos de Difração de Raio-X e Microscopia Óptica respectivamente. As temperaturas das transformações termoelásticas foram obtidas por Resistividade Elétrica e Análise Térmica (DSC). As características mecânicas por Ensaio de Dureza. As fases intermetálicas da liga foram identificadas e caracterizadas como responsáveis pela característica de fragilidade do material e, desta forma, foram evitadas durante o procedimento de conformação mecânica tornando viável o uso industrial desse material. As temperaturas de transformação que controlam o efeito memória foram determinadas em material laminado a quente e resfriado em três condições diferentes de resfriamento a partir de: salmoura a 20oC, água a temperatura ambiente e água em ebulição. A liga apresentou o Efeito Memória de Forma e foi medida sua capacidade de recuperação da deformação em situações da ciclagem térmica. A influência de ciclagem termomecânica nas temperaturas de transformação foi estudada para tentar estabelecer uma linha de comportamento dos defeitos de linha no material. A estabilidade das temperaturas de transformação nos materiais resfriados e sob envelhecimento térmico da fase matriz foi acompanhada por medidas de resistividade elétrica. A variação de resistividade da liga, durante as transformações de fase, incluindo-se a transformação termoelástica e nas condições diferenciadas de tratamentos térmicos foram medidas e analisadas a partir de dispositivo criado e desenvolvido neste departamento. Como trabalho futuro foi sugerida a adição de um quarto elemento de liga para poder reduzir a fragilidade da liga

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:14:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9004_1.pdf: 2091642 bytes, checksum: 63bdc429213e3e430ab4bb3c6f5f91ef (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / As ligas Cu-12Al-4Ni, Cu-12Al-4Ni-3Mn e Cu-14Al-4Ni-0,25Ti-0,05B com memória de forma foram fabricadas em forno de indução de 24 KVA. Análises químicas das ligas fundidas foram realizadas por fluorescência de raios-X. As transformações de fases foram estudadas ao longo de diferentes seqüências de tratamentos termomecânicos. Os lingotes depois de homogeneizados foram solubilizados a 850oC. Na temperatura de 7500C, amostras foram submetidas a uma redução de 30% da espessura por laminação e, em seguida, resfriadas bruscamente em água. Os lingotes foram novamente laminados a frio com diferentes reduções na espessura. No estado encruado, amostras destes materiais foram submetidas a análises térmicas (DSC/DTA) para identificação dos domínios de transformação de fase. Para cada domínio identificado foram realizados tratamentos térmicos de envelhecimento, em diferentes tempos, para se avaliar a influência das fases presentes sobre as propriedades mecânicas. Para cada uma das condições de tratamento as amostras foram caracterizadas por raios-X, dureza e microscopia ótica (MO). Em situações particulares, amostras também foram ana lisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados mostraram que as transformações microestruturais são complexas. Em temperaturas intermediárias são observadas simultaneamente a recristalização e precipitação de diferentes fases nos três materiais. A cinética empírica foi levantada a partir dos modelos de Johnson-Mehl-Avrami (J-M-A) e Floreen-Decker (F-D). Foram identificados dois domínios distintos de transformação: o primeiro, fortemente influenciado pela precipitação térmicos de envelhecimento, em diferentes tempos, para se avaliar a influência das fases presentes sobre as propriedades mecânicas. Para cada uma das condições de tratamento as amostras foram caracterizadas por raios-X, dureza e microscopia ótica (MO). Em situações particulares, amostras também foram ana lisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados mostraram que as transformações microestruturais são complexas. Em temperaturas intermediárias são observadas simultaneamente a recristalização e precipitação de diferentes fases nos três materiais. A cinética empírica foi levantada a partir dos modelos de Johnson-Mehl-Avrami (J-M-A) e Floreen-Decker (F-D). Foram identificados dois domínios distintos de transformação: o primeiro, fortemente influenciado pela precipitação e o segundo influenciado pela recristalização e dissolução parcial de fases. Para temperaturas até 5850C observou-se alternância equilibrada no melhor ajuste entre ambos modelos. A partir desta temperatura o modelo de F-D apresentou melhor ajuste

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2006_1.pdf: 1302972 bytes, checksum: 1d92ef8cf408d428054bb42c7cd47514 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco / A contaminação de águas subterrâneas por gasolina é um problema nos centros urbanos do País. A gasolina, além de comprometer a qualidade do solo, pode alcançar os aquíferos subterrâneos, contaminando a água. Há riscos de ingestão de água contaminada pela população que faz uso de poços artesianos como fonte de abastecimento. Os constituintes da gasolina são substâncias consideradas cancerígenas, por poderem prejudicar o sistema nervoso central causando leucemia. Os tanques metálicos utilizados nos postos de combustíveis são uma das principais fontes desse tipo de contaminação. O tempo de vida útil desses equipamentos é de aproximadamente 25 anos. A partir da década de 70 houve um aumento vertiginoso do número de postos no País. Os tanques instalados naquela época que não foram substituídos podem apresentar problemas de vazamentos. Por outro lado, o número de poços artesianos clandestinos agrava a situação. Histórico de doenças causadas pela ingestão de gasolina e denúncias de irregularidades na perfuração de poços em várias metrópoles brasileiras levou o ministério público a solicitar estudos para se avaliar o nível e as causas de contaminação dessas fontes. Os resultados são alarmantes e as causas principais dos vazamentos estão relacionadas a tanques com problemas de corrosão. As técnicas utilizadas para neutralizar os efeitos da contaminação não impedem o uso acidental da água contaminada. Uma vez que vários anos são necessários para que os padrões de qualidade originais sejam recuperados, e o acesso da população aos pontos afetados é de difícil controle. Os órgãos de proteção ambiental tentam minimizar o problema penalizando os proprietários dos postos através da aplicação de multas. Como ação preventiva, a coleta d água periódica em pontos críticos, seguida de análise laboratorial, tem sido praticada. Porém, o tempo demandado de resposta das análises representa uma limitação da técnica. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema detector de contaminação da água por gasolina, cujo elemento principal é um sensor, na forma de mola helicoidal, confeccionado de uma liga de Ti-Ni, cujo uso permite a detecção imediata da contaminação. No sensor é explorada, principalmente, a propriedade da variação da resistividade elétrica com a deformação mecânica, apresentada pelas ligas com memória de forma; utiliza os recursos dos microcontroladores para o monitoramento e envio de sinais à distância além das propriedades físicas e mecânicas dos materiais poliméricos para uso como elemento de disparo do sensor. Um protótipo foi desenvolvido e testado. A adição de 10 ml de gasolina num tubo de 100 mm de diâmetro foi capaz de disparar o sensor em aproximadamente 5s. Concentrações maiores são capazes de disparar o sensor em menos de 2s. Esses resultados comprovaram a eficiência do sensor no monitoramento da contaminação

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-26T19:05:08Z No. of bitstreams: 1 FRANCISCO FERNANDO ROBERTO PEREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEM 2014..pdf: 10508336 bytes, checksum: a4938bf6b7c859f88f7ee32741623dfa (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T19:05:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCISCO FERNANDO ROBERTO PEREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEM 2014..pdf: 10508336 bytes, checksum: a4938bf6b7c859f88f7ee32741623dfa (MD5) Previous issue date: 2014-12-05 / Em muitas situações, os parafusos de sistemas mecânicos são encarados como componentes de importância secundária, quando na verdade podem ser fundamentais para seu funcionamento, desde que sejam utilizados dentro dos limites e modos de carregamento estabelecidos pelo fabricante. Caso isso não ocorra, os parafusos podem falhar de diversas formas. Visando solucionar ou minimizar esses inconvenientes, novos materiais têm sido estudados, a exemplo de materiais funcionais, como é o caso das Ligas com Memória de Forma (LMF). Essas ligas metálicas pertencem à classe dos materiais inteligentes e possuem a surpreendente capacidade de recuperar uma deformação “aparentemente plástica”, quando aquecidas acima de uma determinada temperatura crítica. Em virtude não apenas das propriedades especiais das LMF (Efeito Memória, Superelasticidade e outras), a aplicação desses materiais vem crescendo em diversos setores. Nesse contexto, uma possível alternativa para minimizar/eliminar os inconvenientes associados ao uso de parafusos convencionais seria a fabricação desses elementos a partir de LMF. Nesse panorama, o principal objetivo desse trabalho foi fabricar e testar parafusos de LMF do sistema NiTi (NiTinol). Os testes realizados visaram analisar o comportamento dos parafusos de LMF do ponto de vista da geração de força por meio do Efeito Memória de Forma (EMF), da deformação por Superelasticidade (SE) e do afrouxamento por Cisalhamento Transversal Cíclico (CTC). Para analisar os efeitos das diversas variáveis na resposta ao CTC, estes testes foram conduzidos de acordo com uma metodologia de planejamento experimental (PE). Com base nos resultados obtidos em geração de força, deformação superelástica e relaxação cíclica, é possível afirmar que os parafusos de LMF NiTi possuem um grande potencial aplicativo, atestando o caráter inovador deste trabalho, que servirá de base para futuros estudos na área de fixadores de LMF. / In many situations, the bolts of a mechanical design are considered as having a secondary importance, when in fact they have fundamental aspects of its operation, once they are used within the loading limits established by the manufacturer. If not, the bolts may failure through different manners. In order to solve or minimize these problems associated with bolts, new materials have been studied, such as Shape Memory Alloys (SMA). Such alloys belong to the class of active materials and have the surprising ability to recover an "apparently plastic" strain through a subsequent heating above a critical temperature. The application of these materials has increased on many fields, due to the special properties of these alloys (Shape memory, superelasticity and others). In this context, a possible alternative to minimize or even eliminate the drawbacks associated with conventional bolts would be manufacturing these elements from SMA. In this regard, the main objective of this work was to manufacture and test bolts made of SMA from NiTi-system. The tests aimed to analyze the behavior of SMA bolts from the viewpoint of Shape Memory Effect (SME), Superelasticity (SE), and Transverse Cyclic Shear (TCS). Thus, to analyze the effects of many factors on the response variable, some of the tests were carried out according to a methodology of Design of Experiments (DOE). Based upon the results, one can establish that the SMA bolts have a strong application potential and, in this way, it was possible to attest the innovative nature of this work, which might be the basis for future studies on the field of SMA fasteners.

Neste trabalho é apresentado o efeito do tratamento térmico no aço inoxidável Fe-Mn-Si-Cr-Ni-Co com Efeito de Memória de Forma (EMF), processado por trefilação com diferentes reduções de áreas (RA). As amostras foram caracterizadas em termos da evolução microestrutural e do EMF. A caracterização microestrutural foi realizada com o auxílio de técnicas de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura, e medidas obtidas por difração de raios X. Foram realizadas medidas de dureza Vickers para acompanhar o encruamento e o amolecimento das amostras tratadas termicamente. A caracterização do EMF foi realizada por meio de ensaios de tração, com deformação de até 4%. A técnica de trefilação com posterior tratamento térmico de recozimento promoveu aumento na dureza do aço inoxidável em estudo de até 639 25 HV para a condição deformada com 57% de RA, seguida de recozimento em 550C por 1 h. Obteve-se uma recuperação de forma total de até 83% para uma amostra deformada com 57% de RA, seguida de recozimento em 850C durante 1 h.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7533_1.pdf: 2730050 bytes, checksum: 946290862a32cf4d726fa1b40e924f6b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O advento dos materiais inteligentes ocorreu devido à crescente corrida tecnológica com a introdução de novas técnicas para o desenvolvimento de novos materiais capazes de proporcionar a produção de dispositivos heterodoxos resultando em melhorias funcionais aliadas a miniaturização e simplificação. Esses dispositivos desenvolvidos a partir desses novos materiais são disponibilizados como sensores, atuadores, aplicações na medicina, odontologia, robótica, etc.. Entre esses materiais denominados inteligentes destacam-se as ligas com efeito memória de forma, que podem sob determinadas condições apresentar recuperação de forma quando submetidas a alterações na temperatura ou tensão. Este fenômeno denominado efeito memória de forma (EMF) possibilita a utilização desses materiais como sensores ou atuadores inteligentes. O objetivo principal desse trabalho consiste na caracterização de atuadores na forma de molas helicoidais produzidas através da conformação de fios de uma liga de Cu-Zn-Al com efeito memória de forma . A caracterização dessas molas foi realizada através da análise da deformação termoelástica, das temperaturas críticas de transformação, histerese térmica e do rendimento do efeito memória de forma. O principal interesse nos atuadores utilizados como molas helicoidais reside no grande deslocamento linear e na capacidade de carga proporcionado pelo efeito memória de forma que permite a realização de trabalho quando submetido a diferentes condições de temperaturas e tensões. A caracterização desses atuadores na forma de molas helicoidais objeto desse trabalho de pesquisa foi desenvolvida a partir da conformação dos fios da liga Cu-Zn-Al seguida de um procedimento termomecânico de treinamento ou educação realizado com o auxilio de uma máquina de ensaio de tração sob carregamento constante aperfeiçoada no Laboratório de Materiais Inteligentes do Departamento de Engenharia Mecânica da UFPE. Nesses ensaios foram obtidas as temperaturas críticas de transformação em cada ciclo térmico e observou-se o comportamento do efeito memória de forma dos atuadores quando submetidos a diferentes carregamentos. Dentre os principais resultados foi observada a decalagem das curvas tensão versus deformação devido ao processo de reorientação das plaquetas de martensita e ao acúmulo de deformação plástica produzida durante os ciclos térmicos. A deformação plástica induz a redução do efeito memória de forma quando grandes cargas são aplicadas. As molas submetidas a menores cargas apresentaram melhores rendimentos do que aquelas molas submetidas às cargas maiores

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

As ligas Ni-Ti, também conhecidas como Nitinol, são baseadas na fase martensítica NiTi (estrutura monoclínica B'19), exibem propriedades únicas, como efeito de memória de forma e super elasticidade. A sua temperatura de transformação martensítica depende da composição e processamento do Nitinol. Seu valor típico é uma faixa de temperatura entre -80 a 100° C. A utilização de elemento de liga pode contribuir para evitar a formação indesejável de Ni3Ti e NiTi2. De acordo com a seção isotérmica a 900°C do sistema Ti-Ni-Fe, existe uma ampla região monofásica estendida do NiTi ao FeNi. A moagem de alta energia pode produzir nanomateriais e estruturas metaestáveis. O presente trabalho relata a caracterização microestrutural das ligas Ni50Ti48Fe2 e Ni50Ti45Fe5 preparadas por trituração de bolas de alta energia e subsequente sinterização. As misturas de pó elementar foram processadas em diferentes tempos (1, 3 e 5 horas) num moinho de esferas planetário Fritsch P-5 sob atmosfera de argônio utilizando frascos de aço endurecido (225 mL) e esferas (12 mm de diâmetro), velocidade rotativa de 200 rpm, E uma proporção em peso bola-pó de 10:1. Corpos verdes com 10 mm de diâmetro foram compactados por prensagem axial e sinterizados a 900°C, por 16h sob atmosfera de argônio. As informações sobre as transformações de fase nos pós moídos e ligas sinterizadas foram obtidas por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de dispersão de energia e análise térmica (DSC / TG). Apenas os picos Ni e Ti foram observados em padrões DRX dos pós Ni50Ti48Fe2 e Ni50Ti45Fe5 moídos durante 5 h. Além disso, os maiores picos de Ni e Ti foram alargados e movidos de direção, indicando que os átomos de ferro foram preferencialmente dissolvidos na estrutura de Ni para formar soluções sólidas estendidas. As microestruturas das ligas Ni50Ti48Fe2 e Ni50Ti45Fe5 sinterizadas foram formadas principalmente pela fase NiTi (estrutura monoclinica B'19), e suas transformações martensíticas foram próximas a 50°C. / Ni-Ti alloys, also known as Nitinol, are based on the martensitic NiTi phase (monoclinic B’19 structure) exibit unique properties such as shape memory effect and super elasticity, and its martensitic transformation temperature depends on the nitinol composition and processing. Its typical value is a temperature range between -80-100 °C. The use of alloying can contribute to avoid the undesirable Ni3Ti and NiTi2 formation. According to the isothermal section at 900oC of the Ti-Ni-Fe system, it exists a wide single-phase region extended from the NiTi to FeNi. High-energy ball milling can produce nanomaterials and metastable structures. The present work reports on the microstructural characterization of the Ni50Ti48Fe2 and Ni50Ti45Fe5 alloys prepared by high-energy ball milling and subsequent sintering. The elemental powder mixtures were processed for different times (1, 3 and 5 hours) in a planetary Fritsch P-5 ball mill under argon atmosphere using hardened steel vials (225 mL) and balls (12mm diameter), rotary speed of 200 rpm, and a ball-to-powder weight ratio of 10:1. Green bodies with 10 mm diameter were compacted by axial pressing and sintered at 900oC for 16h under argon atmosphere. Information on the phase transformations in the milled powders and sintered alloys were obtained by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy dispersive spectrometry, and thermal analyses (DSC/TG). Only the Ni and Ti peaks were noted in XRD patterns of the Ni50Ti48Fe2 and Ni50Ti45Fe5 powders milled for 5 h. In addition, the major Ni and Ti peaks were broadened and moved toward the indicating that the iron atoms were preferentially dissolved into the Ni lattice to form extended solid solutions. The microstructures of the sintered Ni50Ti48Fe2 and Ni50Ti45Fe5 alloys were mainly formed by the NiTi phase (monoclinic B’19 structure), and their martensitic transformations were close to 50oC.

Tese (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-05T14:12:29Z No. of bitstreams: 1 2017_WeimarSilvaCastilho.pdf: 11425631 bytes, checksum: 7ed2c8cfd2a72a3b8f4856c130c8dbb2 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-11T16:21:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_WeimarSilvaCastilho.pdf: 11425631 bytes, checksum: 7ed2c8cfd2a72a3b8f4856c130c8dbb2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-11T16:21:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_WeimarSilvaCastilho.pdf: 11425631 bytes, checksum: 7ed2c8cfd2a72a3b8f4856c130c8dbb2 (MD5) Previous issue date: 2017-08-10 / As ligas com memória de forma possuem a habilidade de retornar, após uma deformação pseudoplástica a um formato ou tamanho previamente definido, quando submetidas a um ciclo termomecânico adequado. Essas ligas exibem duas propriedades fundamentais: a pseudoelasticidade e o efeito memória de forma. O tratamento criogênico é muito utilizado na indústria para melhorar as propriedades mecânicas dos aços, fundamentalmente a resistência ao desgaste. O objetivo desta pesquisa foi investigar se e como o tratamento criogênico afetaria as propriedades térmicas e mecânicas de duas ligas de NiTi, sendo uma austenítica Ni57Ti43 e outra martensítica Ni55Ti45 na faixa de temperatura de 24°C à 27°C. A metodologia empregada consistiu de uma análise experimental comparativa entre propriedades térmicas e mecânicas das ligas como recebidas, com as tratadas criogenicamente. E de análise microestrutural dos mesmos materiais para explicar os resultados. O tratamento criogênico consistiu em um resfriamento à -196 °C, por imersão em nitrogênio líquido, em diferentes tempos de imersão que variaram entre 6 e 48 horas. As propriedades térmicas (temperaturas de transformação de fase e calor latente de transformação) foram avaliadas por Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), e as mecânicas (módulo de elasticidade e amortecimento) por excitação por impulso, também foi avaliada a dureza Rockell - B. A análise microestrutural foi realizada por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de raios X (DRX) e Fluorescência de raios X (FRX). Os resultados mostraram que, independente do tempo de resfriamento criogênico, o módulo elástico, a dureza e as fases presentes no material não sofreram modificações. Porém, houve aumento nas seguintes propriedades das ligas: temperatura de transformação de fase, histerese térmica e amortecimento. As observações das análises microestruturais permitiram concluir que não houve aumento no tamanho médio do grão. / The shape-memory alloys bear the ability of returning, after a pseudoplastic deformation, to a size or shape previously when submitted to an adequate thermomechanical cycle. Those alloys present two fundamental properties: the pseudoelasticity and the shape-memory effect. The cryogenic treatment is very much used in industry for the improvement of the mechanical properties of the steel, essentially the abrasion resistance. The objective of this research was to investigate whether and how the cryogenic treatment would affect the thermal and mechanical properties of two shape-memory alloys, one austenitic Ni57Ti43 and another martensitic Ni55Ti45, in a temperature range from 24 ºC to 27º C . The method consisted of an experimental comparative analysis of the thermal and mechanical properties of the alloys in as received and the cryogenically treated conditions. Also a microstructural analysis of the same material was carried out to explain the results. The cryogenic treatment consisted of a cooling action at -196 º C through immersion in liquid nitrogen in different periods of immersion that varied between 6 and 48 hours. The thermal properties (phase transformation temperatures and transformation latent heat) were evaluated by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and the mechanic (modulus of elasticity and damping) technique through impulse excitation; the hardness was also evaluated. The microstructural analysis accomplished through Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD) and X-Ray Fluorescence (XRF). The results showed that apart the cryogenic cooling time, the modulus of elasticity, the hardness and the phases that were present in the material did not undergo modifications. Nevertheless, there was an increase in the following properties of the alloys: toughness, phase transformation temperature, thermal hysteresis and damping. The observations of the microstructural analyses enabled the conclusion that there was no increase in the average grain size.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-08-29T19:28:12Z No. of bitstreams: 1 2016_BartholomeuFerreiradaCruzFilho.pdf: 3202318 bytes, checksum: b5deea38f2b9babc7b349e1de3685469 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-09-05T17:14:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_BartholomeuFerreiradaCruzFilho.pdf: 3202318 bytes, checksum: b5deea38f2b9babc7b349e1de3685469 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T17:14:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_BartholomeuFerreiradaCruzFilho.pdf: 3202318 bytes, checksum: b5deea38f2b9babc7b349e1de3685469 (MD5) / As Ligas com Memória de Forma - LMF apresentam um grande potencial de aplicação nas diversas áreas da engenharia e da medicina. De maneira especial, naquelas onde esses materiais são empregados como atuadores, observa-se uma necessidade de aprimoramento de suas propriedades com sua resistência à fadiga termomecânica e à fadiga estrutural. Neste trabalho investiga-se o potencial de tratamento criogênico para alterar propriedades de LMF. O tratamento criogênico profundo vem sendo empregado há décadas para aprimorar propriedades materiais em aços como o aumento de resistência ao desgaste em aços ferramentas e da vida à fadiga em materiais ferrosos. O objetivo do presente trabalho foi investigar a influência de tratamento criogênico profundo em propriedades mecânicas (módulo elástico, amortecimento e dureza) e térmicas (temperaturas de transformação de fase e calor latente de transformação) da liga Ni48-Ti52. Para isso, realizou-se uma análise comparativa experimental dessas propriedades antes de depois do tratamento criogênico a -196oC por diferentes tempos de imersão. Os corpos de provas foram preparados e denominados NiTi_CR (CP’S como recebido), NiTi_TC12, NiTi_TC18 e NiTi_TC24 (CP´s tratados criogenicamente por imersão a -196oC por 12, 18 e 24 horas respectivamente). A taxa de resfriamento e aquecimento utilizada foi de 18°C/h. As referidas propriedades térmicas foram medidas por Calorimetria Diferencial de Varredura e as propriedades mecânicas por Excitação por Impulso. A análise microestrutural foi baseada em microscopias ótica e eletrônica de varredura e difratometria de raio-X. Os resultados mostraram que o tratamento criogênico afeta todas as propriedades investigadas, com destaque para a redução do calor latente de transformação e o aumento do fator de amortecimento. A análise microestrutural sinaliza que essas alterações podem estar associadas a alterações do tamanho de grão e de precipitados. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Smart Memory Alloys-SMA have a great potential for application in various engineering and medicine fields. In a special way, in those where these materials are used as actuators, there is a need for improvement of its properties such as resistance to thermomechanical fatigue and structural fatigue. This work investigates the potential of cryogenic treatment to change properties of SMA. Deep cryogenic treatment has been used for decades to enhance material properties in steels as the wear resistance increase in tool steels and fatigue life in ferrous materials. The objective of this study is to investigate the influence of deep cryogenic treatment on mechanical properties (elastic modulus, damping and stiffness) and thermal (phase transformation temperatures and latent heat processing) of Ni48-Ti52 alloy. In this sense, was carried out an experimental comparative analysis of these properties before and after the cryogenic treatment at -196ºC using different immersion times. The test samples were prepared and referred as NiTi_CR (CPs as received), NiTi_TC12, and NiTi_TC18 NiTi_TC24 (CP's cryogenically treated by immersion -196oC for 12, 18 and 24 hours respectively). The heating and cooling rate used was 18 ° C / hr. These thermal properties were measured by Differential Scanning Calorimetry and the mechanical properties by Impulse Excitation. Microstructural analysis was based on optical and electronic microscopy scanning and X-ray diffraction. The results showed that cryogenic treatment affects all the properties investigated, with emphasis on reducing the latent heat of transformation and increased damping factor. Microstructural analysis indicates that these changes may be associated with changes in grain size and precipitates.