Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.00602003
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Artigo Original

ESTRUTURAS DE LIGAS MONOCRISTALINAS Cu-Al-Ni APÓS CICLAGEM TÉRMINCA

STRUCTURE OF MONOCRYSTALLINE Cu-Al-Ni ALLOYS AFTER THERMAL CYCLING

Motta, Arthur da Conceição; Matlakhova, Lioudmila Aleksandrovna; Matlakhov, Anatoliy Nikolaevich; Pereira, Elaine Cristina; Toledo, Rosane; Monteiro, Sérgio Neves

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Resumo

Estudam-se as ligas monocristalinas Cu-13,5Al-4Ni e Cu-13,7Al-4,2Ni que exibem transformações martensíticas reversíveis (TMR). As ligas foram submetidas a ciclos de aquecimento e resfriamento num intervalo que inclui as temperaturas críticas de TMR. Maior atenção é dada às alterações na estrutura das ligas com a ciclagem térmica (CT) até 200 ciclos. A caracterização das ligas foi feita por meio de difração de raios X e microscopia óptica. Mostra-se que a estrutura da liga Cu-13,5Al-4Ni após CT, finalizado com ½ ciclo de resfriamento, altera no sentido R+β1→γ´1+β1+R→γ´1+β1, e finalizado com ½ ciclo de aquecimento, no sentido β1+R+(β´1)→γ´1+β1, ambos estabilizando a fase martensítica γ´1. A estrutura da liga Cu-13,7Al-4,2Ni após CT, finalizado com ½ ciclo de resfriamento, altera no sentido β´1+R→γ´1→β´1+(γ´1), e finalizado com ½ ciclo de aquecimento no sentido γ´1+R+β1→R+(γ´1+β´1)→β´1, ambos estabilizando a fase martensítica β´1.

Palavras-chave

Liga monocristalina Cu-Al-Ni, Ciclagem térmica, Transformações martensíticas reversíveis

Abstract

In the present work two monocrystalline Cu-Al-Ni alloys, Cu-13.5Al-4Ni and Cu-13.7Al-4.2Ni that show the reversible martensitic transformations (RMT) are studied. The samples were submitted to thermal cycling treatment (TCT) in the interval that covers the critical temperatures associated with RMT. In this study, more attention was paid to the structural changes of the alloys after TCT, up to 200 cycles. X-ray diffraction and optical microscopy were used to characterize the alloys. In the Cu-13.5Al-4Ni alloy, the TCT that finished with a ½ cycle of cooling alters the structure towards R+β1→γ´1+β1+R→γ´1+β1, and finished with a ½ cycle heating changes it towards β1+R+(β´1)→γ´1+β1, both stabilizing martensitic phase γ´1. In the Cu-13.7Al-4.2Ni alloy, the TCT that finished with a ½ cycle of cooling, alters the structure towards β´1+R→γ´1→β´1+(γ´1) and finished with a ½ cycle of heating alters it towards γ´1+R+β1→R+(γ´1+β´1)→β´1, both stabilizing martensitic phase β´1.

Keywords

Monocrystalline Cu-Al-Ni alloy, Thermal cycling treatment, Reversible martensitic transformations

Referências

1 PERKINS, J. Shape memory effects in alloys. Toronto: Springer, 1975.

2 OTSUKA, K.; WAYMAN, C.M. Shape memory materials. Cambridge: Cambridge University Press, 2000.

3 KURDIUMOV, G. V.; HANDROS, L. G. O equilíbrio termoelástico de fases e transformações martensíticas. Relatórios da Academia de Ciências da SSSR, v. 66, n. 2, p. 211-15, 1949. [em russo].

4 SARI, U.; AKSOY, I. Micro-structural analysis of self-accommodating martensites in Cu–11.92 wt%Al–3.78 wt%Ni shape memory alloy. Journal of Materials Processing Technology, v. 195, n. 1-3, p. 72-6, Jan. 2008.

5 JOUNEAU, P. H.; STADELMANN, P. Electron microscopy image simulation. Centre Interdépartemenal de Microscopie Electrronique. Lausanne, 1998. Disponível em: Acesso em: 20 jun. 2005.

6 MATLAKHOVA, L. A.; DIAS, F. R.; MATLAKHOV, A. N.; RODRIGUEZ, R. S.; CASTILLÓ, T. E.; TOLEDO, R.; LIMA, J. A. P.; MEIRELLES, L. A. M.; PEREIRA, E. C. Transformações martensíticas em ligas monocristalinas Cu-Al-Ni solicitadas a tratamentos termocíclicos. In: CBECIMAT, 16., 2004, Porto Alegre. Anais... Porto Alegre: s.n., 2004. 1 CD.

7 PEREIRA, E. C.; MATLAKHOVA, L. A.; MATLAKHOV, A. N.; TOLEDO, R.; SANTOS, L. O. S. Efeito dos ciclos térmicos sob carga na estrutura da liga monocristalina Cu-13,7%Al-4,2%Ni. In: CONGRESSO ANUAL DA ABM, 63., 2008, Santos. Anais... São Paulo: ABM, 2008. 1CD.

8 PRIADKO, A.; PULNEV, S.; VAHHI, I.; VETROV, V.; YUDIN, V. Actuators and drives based on Cu-Al-Ni shape memory single crystals. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ACTUATOR 98, 6., 1998, Bremen, Germany. Proceedings… Bremen: Wirtschaftsfoerderung Bremen GmbH, 1998. p. 478-81.

9 LIU, D.; HASHIMOTO, H.; KO, T. Electron microscopy study of martensite in Cu-11.2wt%Al-3wt%Ni. Journal of Materials Science, v. 32, n. 6, p. 1657-63, Mar. 1997.

10 PEREIRA, E. C.; MATLAKHOVA, L. A.; MATLAKHOV, A. N.; RODRÍGUEZ, R. J. S.; CASTILLÓ, T. E.; MONTEIRO, S. N. Tratamento termo-cíclico sob carga da liga monocristalina Cu-Al-Ni. In: Congresso Anual da ABM, 61., 2006, Rio de Janeiro. Anais... Rio de Janeiro: ABM, 2006. 1 CD.

11 DVORACK, M. A.; KUWANO, N.; POLAT, S.; CHEN, H.; WAYMAN, C. M. Decomposition of a β1-phase CuAlNi alloy at elevated temperature. Scripta Metallurgica, v. 17, n. 11, p. 1333-6, 1983.

12 PELOSIN, V.; RIVIÈRE, A. Structural and mechanical spectroscopy study of β´1 martensite decomposition in Cu-12%Al-3%Ni (wt.%) alloy. Journal of Alloys and Compounds, v. 268, n. 1-2, p. 166-72, Mar. 1998.

13 NOVIKOV, I. Teoria dos tratamentos térmicos dos metais. Rio de Janeiro: UFRJ, 1994.

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