Etude de l'influence du vieillissement en phase B sur la dégradation de l'effet mémoire de forme dans les alliages Cu-Al-Ni

Néanmoins, un chauffage temporaire au dessus de 200°C peut provoquer une perte de l’effet mémoire des alliages Cu-Al-Ni.

Nous avons étudié trois alliages aves des teneurs en nickel comprises entre 3 % et 5 %.

L’objectif de notre étude est double :

• Étudier la cinétique des transformations structurales au cours d’un vieillissement en phase β dans le domaine de températures 200°C-350°C ;

• Quantifier la perte de l’effet mémoire au cours du vieillissement afin de déterminer les possibilités d’utilisation de ces alliages au dessus de 200°C.

La caractérisation structurale a été effectuée par microscope optique, diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage et microscopie électronique en transmission.

Les caractéristiques de la transformation martensitique ont été déterminées par analyse thermomécanique (TMA), par calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et par des mesures de résistivité électrique.

La perte de l’effet mémoire simple sens a été quantifiée à partir des courbes de transformations obtenues par analyse thermomécanique(TMA) sur des échantillons comprimés.

Les résultats principaux sont :

 Au dessus de 300°C, la précipitation de la phase d’équilibre у₂ se produit au cours du vieillissement. Elle entraîne une augmentation de la température Mѕ.

Nous avons montré que cette augmentation de Ms peut être reliée à la fraction transformée par une loi de puissance.

 Il n’y a pas de relation directe, en revanche, entre la perte de l’effet mémoire et la fraction transformée. Cela indique que le nombre et la taille des précipités ont une influence sur la perte de l’effet mémoire.

 Pour un vieillissement de 256 minutes à 275°C, la perte de l’effet mémoire est inférieure à 15%. Par contre, au dessus de 300°C, la perte de l’effet mémoire est très rapide.

Nous pouvons donc considérer que 275°C est une température limite à ne pas dépasser pour ces alliages.

ABSTRACT

The shape memory alloys Cu-Al-Ni are the only ones to have a transformation temperature of up to 200°C. This gives them an advantage compared to shape memory alloys Cu-Zn-Al or Ti-Ni whose transformation temperatures do not exceed 100 ° C.

However, a temporary heating above 200 ° C can cause a loss of memory effect alloys Cu-Al-Ni.

We studied three alloys with nickel content between 3% and 5%.

The aim of our study is twofold:

• Studying the kinetics of structural changes during aging in β phase in the temperature range 200 °C-350 °C.

• Quantifying the loss of memory effect with aging in order to determine the potential use of these alloys above 200°C.

The structural characterization was carried out by optical microscope, XR-ray diffraction, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy.

The characteristics of the martensitic transformation were determined by thermomechanical analysis (TMA), differential scanning calorimetry (DSC) and by measuring the electrical resistivity.

The loss of one way shape memory was quantified from the curves obtained by thermomechanical analysis (TMA) on compressed samples.

The main results are:

 Above 300 ° C, the precipitation of equilibrium phase γ2 occurs during aging. It causes an increase in temperature Mѕ.

We showed that this increase of Ms may be related to the fraction transformed by a power law.

 There is no direct relationship between the loss of memory effect and the fraction transformed. This indicates that the number and size of the precipitates have an influence on the loss of memory effect.

 For 256 minutes of aging at 275°C, loss of memory effect is less than 15%. On the other hand, above 300 ° C, loss of memory effect is very fast.

We can therefore consider that 275°C is the temperature limit that not may be exceeded for these alloys.