Definició

Conforme a seção 5.7, caracterização elétrica das ligas com efeito memória de forma, pode-se obter as curvas de resistividade elétrica versus temperatura ( ρ x T ), as quais permitem inicialmente avaliar o efeito da corrente elétrica usada na caracterização e em suas respectivas temperaturas de transformações de fases martensita/austenita no aquecimento e austenita/martensita no resfriamento e ainda comprovar o tipo II, de transformação martensítica, seção 2.1.1, Figura 2.2, na qual Af > Mi > Ai > Mf, através

da análise das Figuras 6.28, 6.29 e 6.30.

Figura 6.28 - Gráfico resistividade elétrica versus temperatura para corrente de excitação de 0,3A e respectivas temperaturas de transformações de fases durante o

Figura 6.29 - Gráfico resistividade elétrica versus temperatura para corrente de excitação de 0,6A e respectivas temperaturas de transformações de fases durante o

aquecimento e resfriamento

Figura 6.30 - Gráfico resistividade elétrica versus temperatura para corrente de excitação de 0,8A e respectivas temperaturas de transformações de fases durante o

Fez-se as leituras das temperaturas de fases, tomando um valor médio através das retas paralelas inseridas nos gráficos, as quais encontram-se com uma diferença entre si menor que 3% do valor da resistividade elétrica medida, uma vez que a ordem de grandeza é de µΩ.cm, esta variação poderá ser desprezível.

A pequena variação nas temperaturas de transformações de fases, a qual pode ser própria do efeito dos ciclos térmicos, discutida na seção 3.5.1, permitiu definir a corrente de 0,6A para a caracterização das ligas a serem analisadas quanto ao efeito da segregação sobre a memória de forma.

Na Figura 6.31, pode-se avaliar o efeito da composição química sobre a memória de forma para as ligas 4.2 e 5.2.

Figura 6.31 - Gráfico resistividade elétrica versus temperatura para as ligas 4.2 e 5.2

Na Figura 6.31, observa-se uma histerese bem característica das temperaturas de transformações de fases na liga 5.2, a qual também se manifesta na liga 6.2 (Figura 6.29). A composição química resultante dos processos de fabricação da liga 4.2 não permitiu que o mesmo efeito fosse obtido, devido a perda do alumínio por oxidação e do zinco pela segregação por variação de massa específica, comprovada na Tabela 6.11.

Os gráficos a seguir são os da caracterização elétrica das ligas fabricadas com a segregação controlada por difusão e fusão seletiva, Figuras 6.32, 6.33 e 6.34.

Figura 6.32 - Gráfico resistividade elétrica versus temperatura para a liga 456.1

Na seção 5.1, Figura 5.1 e Equação 5.1, constata-se que a liga 456.1 deveria

estar manifestando o EMF , em uma faixa de temperatura Mi de aproximadamente 293K

(20oC) até 423K (150oC), no entanto, em nenhum ensaio realizado nas amostras desta

liga, o EMF manifestou-se, conforme pode ver observado na Figura 6.32 e no processo de memorização da mesma.

Figura 6.33 - Gráfico resistividade elétrica versus temperatura, para as ligas 465.3 e 564.4

Na seção 6.5.2, análise química, pode-se verificar nas Figuras 6.22 até 6.27 e nas Tabelas 6.9 e 6.10 as respectivas variações das composições químicas das ligas 465.3 e 564.4 e notar uma maior variação na composição química, segregação mais acentuada, na liga 564.4. Esta encontra-se mais próxima do efeito de segregação imposto pelo processo de difusão e fusão seletiva, desenvolvido neste trabalho, do que a liga 465.3. Porém, conforme já citado, as previsões do EMF segundo referências

teóricas, as temperaturas Mi , encontravam-se todas em um valor superior aos medidos

na liga 564.4. A liga 465.3, por apresentar maior homogeneidade não manifestou uma histerese típica do EMF.

Figura 6.34 - Gráfico resistividade elétrica versus temperatura, para as ligas 456.4 e 456.3

Em uma análise análoga ao da Figura 6.33, observa-se que, na Figura 6.34, a liga 456.4 apresenta uma maior segregação do que a liga 456.3, porém as variações de composição levaram-na, a não manifestação do EMF, por sair do campo de composição química em que o EMF se manifesta. No entanto, a liga 456.3 com uma maior homogeneidade, ficou em uma faixa de composição na qual pode-se verificar uma histerese típica do EMF.

Observa-se que as duas ligas 456.4 e 456.3 apresentam composições químicas semelhantes em alguns seguimentos das amostras e este fato levou as curvas da Figura 6.34 apresentar uma forma característica para as duas ligas a temperaturas superiores a 363K (90oC).

As variações e os picos apresentados nos gráficos resistividade elétrica versus temperatura podem ser explicados através das variações estruturais ocorridas nas transformações de fases, uma vez que o movimento dos elétrons não pode ocorrer sob condições que satisfaçam a lei de Bragg (REED-HILL, 1982, p. 84), sem se esquecer

que as fases têm sua dependência na relação elétrons de valência/átomos, já citado anteriormente.

A Tabela 6.12 foi obtida através da determinação das temperaturas de início da transformação martensítica (Mi) teóricas e os valores reais encontrados.

Tabela 6.12 – Valores das temperaturas Mi (início da transformação martensítica) – teórios e reais

Liga Mi1 (ºC) Mi2 (ºC) Mireal (ºC)

4.2 sem EMF 165 sem EMF

5.2 200 157 60 6.2 50 -85 70

456.1 75 a 200 25 a 145 sem EMF

465.3 sem EMF 167 a > 200 sem EMF

456.3 177 a > 200 144 a > 200 52

456.4 25 a > 200 -39 a > 200 sem EMF

564.4 sem EMF sem EMF -13

A falta de correspondência dos dados encontrados na literatura com os valores obtidos experimentalmente, a não eficiência do tratamento de solubilização e a forte segregação por variação de massa específica , levaram as curvas resistividade elétrica versus temperatura, que caracterizam o EMF, a manifestarem em situações extremas de composição química em que o EMF ocorre. Porém, mesmo em valores extremos observa-se uma forma de curva peculiar nas ligas produzidas por difusão e fusão seletiva o que permite afirmar que, com as devidas correções a produção de ligas memória de forma com segregação controlada é uma realidade.

O procedimento de difusão e fusão seletiva, apresentado neste trabalho, poderá ser aplicado em outras áreas da engenharia de materiais.