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Previous issue date: 2010-09-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Shape memory alloys have been object of diverse studies due to a vast fan of possible
applications, such as: medical applications (materials for applications in dentistry and
orthopedics), sensor (thermostats) and thermal-mechanics actuators (connections of tubes).
The objectives of this work were the elaboration and characterization of Cu-Al shape
memory alloys which contend beryl and titanium in the following percentages: Cu-11,8Al-
XBe-0,3Ti (X = 0,5; 0,6 and 0.7% weight); and to analyze the viability of the
thermomechanical process in these alloys. The influence of the variables about chemical
composition, quench hardening, thermal cycling and the thermomechanical treatment in
the transformation temperatures were investigated. It was possible to verify that the
addition of small amounts of Be alters the matrix composition and, consequently, the
transformation temperatures. For its time, Ti forms precipitated with amounts of copper
and aluminum that inhibit the growth of the grain in the thermomechanical process. The
alloys were cycled themically in a range among the temperature below of Mf and above of
Af reaching stable values being evidenced a great thermal stability. The microstructural
evolution before and after the thermomechanical process, the transformation temperatures
and the thermal stability were characterized by the thermal analysis (DSC and DTA),
scanning electron microscopy and x-ray diffraction. Under low speeds of cooling, the
alloys show a decomposition of the β phase with formation of the γ2 and α phases, whereas
in the fast cooling, the β phase passes to β1 without the presence of the other phases. With
the increase of the percentile of Be, the γ2 phase increases and it maintains precipitated
together in the matrix with rich particles of second phase in titanium. However, after
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lamination and temper, the γ2 phase is not presented anymore staying the dispersed
particles of second phase in the matrix. / As ligas com efeito memória de forma têm sido objeto de diversos estudos, devido a um
vasto leque de aplicações possíveis, tais como: médicas (materiais para aplicações em
odontologia e ortopedia), sensores (termostatos) e atuadores termomecânicos (conexões de
tubos). Os objetivos deste trabalho foi a elaboração e caracterização de ligas com memória
de forma do sistema Cu-Al contendo berílio e titânio nos seguintes percentuais: Cu-
11,8Al-XBe-0,3Ti (X = 0,5; 0,6 e 0,7 %peso). Forma estudados os efeitos das variáveis de
processamento nas propriedades microestruturais e na estabilidade térmica. Além disso,
foram investigadas a influência das variáveis composição química, meio de têmpera,
ciclagem térmica e o tratamento termomecânico nas temperaturas de transformação. Foi
possível constatar que a adição de pequenos teores de Be altera a composição da matriz e,
consequentemente, as temperaturas de transformação. O Ti por sua vez, forma precipitados
com teores de cobre e alumínio que inibem o crescimento do grão no processo
termomecânico. As ligas foram cicladas termicamente numa faixa entre a temperatura
abaixo da transformação final da martensita e acima da transformação final da austenita,
atingindo valores estáveis, ficando evidenciada uma ótima estabilidade térmica. A
evolução microestrutural antes e depois do processo termomecânico, as temperaturas de
transformação e a estabilidade térmica foram caracterizadas pelas analises térmicas
(calorimetria exploratória diferencial e análise térmica diferencial), microscopia eletrônica
de varredura e difração de raios-X. Sob baixas velocidades de resfriamento as ligas
mostram uma decomposição da fase β CCC com formação das fases γ2 e α CFC, enquanto
que no resfriamento rápido a fase β passa para β1 sem a presença das demais fases. Com o
aumento do percentual de Be a fase γ2 aumenta e se mantém precipitada na matriz
vii
juntamente com partículas de segunda fase ricas em titânio. No entanto, após laminação e
têmpera, a fase γ2 não mais se apresenta permanecendo as partículas de segunda fase
dispersas na matriz.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/5406 |
| Date | 28 September 2010 |
| Creators | Júnior., Manoel Quirino da Silva |
| Contributors | Gomes, Rodinei Medeiros |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UFPB, BR, Engenharia Mecânica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -4711024085158558864, 600, 600, 600, 600, 4044336857615351199, -6956026795191561793, 2075167498588264571 |
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