Caracterização de uma junta soldada a laser realizada em uma liga Ni-Ti com efeito memória de forma

Abstract

Ligas metálicas com efeito de memória de forma têm como característica principal retomar uma forma ou tamanho previamente definido quando sujeitas a estímulos externos capazes de induzir a transformação martensítica. Foram analisados corpos de prova da liga metálica Ni-Ti em formato de fios com 2,2mm de diâmetro e com composição química de 56,2% em peso de níquel, parte dessas amostras foram inicialmente submetidas ao processo de soldagem à laser. Após o processo de soldagem, todas as amostras foram envelhecidas por tratamento térmico a temperaturas de 400ºC, sendo aquecidos uniformemente por 10 minutos e resfriados em água. Este trabalho é desenvolvido através de um conjunto de técnicas que formam o procedimento experimental. O comportamento mecânico dos materiais foi avaliado por meio de microdureza Vickers para observar o comportamento da microdureza no centro e nas extremidades da região soldada, dentre as outras técnicas direcionadas a caracterização dos fios de Ni-Ti foram utilizadas a calorimetria diferencial de varredura (DSC) para determinar as temperaturas de transformação de fases; análises por meio de espectrometria de raios-x por dispersão de energia (EDS) da concentração química dentro e fora do cordão de solda, para identificar o comportamento dos elementos de liga no cordão de solda após o processo de soldagem e os efeitos provenientes das transformações de fases; microscopia óptica com o objetivo de observar as novas fases e suas morfologias devido ao processo de soldagem, e por fim, realização de análise por difração de raios X (DRX) a fim de estudar a cristalografia. Os resultados obtidos permitiram a análise de parâmetros como temperatura e entalpia de transformação, tratamento térmico e resistência mecânica. A análise destes resultados mostra que: a) A soldagem a laser induziu alterações na composição química do material, resultando em uma maior deposição de titânio no cordão de solda; b) A soldagem a laser reduziu consideravelmente a resistência mecânica da zona termicamente afetada pelo calor, principalmente nas extremidades da zona de fusão; c) Nenhuma das amostras tratadas termicamente a 400°C, seja soldada ou não, apresentou a formação de fase intermediária (Fase-R).