Caracterización termo-mecánica de la aleación Ni-Ti para aplicaciones en medicina

Resumen

El diseño de dispositivos mecánicos con la aleación de memoria de forma Ni-Ti obliga a un conocimiento de las temperaturas de transformación austenita-martensita en las condiciones de operación, así como las propiedades mecánicas de ambas estructuras. En este trabajo se muestra la influencia destacada que el tratamiento térmico de recocido y las cargas en servicio tienen sobre dichas temperaturas, medidas con técnicas de resistividad y dinamo-mecánicas (DMTA). Las temperaturas de transformación aumentan al aumentar tanto las condiciones de recocido, temperatura y tiempo, como las cargas aplicadas sobre el material. El efecto es mayor sobre la transformación martensítica en ambos casos, y los intervalos térmicos de ambas transformaciones prácticamente no se alteran. Las propiedades mecánicas de ambas estructuras obtenidas con ensayos de tracción y dinamo-mecánicos muestran la mayor resistencia y rigidez de la fase austenítica, y la débil dependencia de aquellas con las condiciones del recocido. Las tensiones de recuperación se han medido por dos rnétodos diferentes. Con el Método I, que utiliza las de tracción convencionales, se observa que la tensión aumenta linealrnente con la temperatura, a partir de un valor umbral de ésta. Las pendientes aumenta con la predeformación aplicada (hasta un 6%) y con las temperaturas y tiempos de recocido. Con el Método II, que mide directamente la tensión de recuperación, se obtienen resultados un 200-300% superiores a los obtenidos con el primer método. La razón de esta diferencia está en que el segundo método incorpora efectos de formación de martensita por tensión y la probable presencia de fases intermedias. En cuanto al grado de recuperación de forma, medido con ensayos de curvatura, se ha comprobado que depende de la predeformación inicial y de las temperaturas de transformación. La recuperación de forma es completa con predeformaciones inferiores al 8%, y en un rango térmico muy estrecho. Con toda la información del material detallada en este trabajo se diseñará de forma más precisa y fiable el componente mecánico resistente bajo las condiciones reales de operación.