Influência do Ti e da taxa de resfriamento na microestrutura e na temperatura MS em ligas Ni-Ti com EMF solidificadas rapidamente

Abstract

RESUMOUm grande desafio no projeto de microssistemas é a implementação de princípios eficientes de atuação miniaturizados em microescala. Ligas com efeito memória de forma (EMF) têm sido consideradas como uma solução potencial para este problema, uma vez que estes materiais oferecem propriedades atraentes como grande deformação e capacidade para ser processada em microescala. Ligas com composição Ni-44, 8wt% Ti e Ni-45, 3wt% Ti foram produzidas usando o método melt spinning em atmosfera argônio. Fitas obtidas neste processo mostraram tamanho médio de grãos martensíticos entre 5 e 30 µm, dependendo do tipo de liga e da velocidade linear da roda do melting spinning. As temperaturas de início de transformação martensítica (M S ) assim como o tamanho de grãos foram reduzidos com o aumento de velocidade linear da roda e da quantidade de titânio. Palavras-chave:ligas Ni-Ti, efeito de memória de forma, solidificação rápida. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACTOne important challenge of microsystems design is the implementation of efficient principles of miniaturized actuation at the micro-scale. Shape memory alloys (SMAs) have early been considered as a potential solution to this problem as these materials offer attractive properties like a high-power to weight ratio, large deformation and the capability to be micro-scale processed. Alloys of composition Ni-44,8wt%Ti and Ni-45,3wt%Ti were produced using the melt spinning method in air atmosphere. Ribbons obtained in this process showed martensitic grain size between 5 and 30 µm, depending on the alloy composition and the linear velocity of the wheel.Keywords: shape memory Ni-Ti alloy; rapid solidification; martensitic transformation. _______________________________________________________________________________________ INTRODUÇÃOOs termossensores são largamente usados em aplicações domésticas e em equipamentos industriais para controle de temperatura. Em muitas aplicações, especialmente em sistema de alarme contra incêndio e em dispositivos de proteção contra superaquecimento, é muito importante aumentar a velocidade de resposta, e para isso é necessário miniaturizar esses dispositivos com garantia de baixo custo [1].Os materiais mais promissores para atender tais exigências são as ligas metálicas com Efeito de Memória de Forma (EMF). A designação dessas é aplicada a um grupo de materiais metálico que demonstram capacidade de retomar uma forma ou tamanho previamente definido quando sujeitas a um ciclo térmico apropriado [2].Em virtude de possuírem propriedades específicas, as ligas com EMF são fortemente utilizadas em muitas áreas da ciência e tecnologia e está cada vez mais aumentando o campo de suas aplicações. As aplicações mais importantes são na engenharia elétrica e mecânica, tecnologia aeroespacial, medicina e robótica. Com o surgimento de novos desafios na engenharia, novas pesquisas e desenvolvimentos em ligas com EMF com espessuras finas se fazem necessárias, para atender as necessidades de miniatur...