Materiales con memoria de forma

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INDEX

Introducción

Pag. 3

Historia

Pag.3

Por qué pasa?

Pag.4

Características

Pag.5

Tipos d’aleaciones

Pag.9

Aplicaciones en la actualidad

Pag.11

Aplicaciones futuras

Pag.15

Processo de fabricación

Pag.18

Conclusión

Pag.22

Bibliografia

Pag.22

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Introducción
En este trabajo se explicará de forma resumida todo lo relacionadocon las aleaciones
con memoria de forma o SMA ( abreviación en ingles de Shape Memory Alloy ), tanto
la historia, como sus aplicaciones futuras y presentes, sus características, el porque de
este efecto, i algunas de las aleaciones que tienen estas características.
Este tipo de aleaciones presentan una característica bastante peculiar, al deformarse a
simple vista plásticamente (más tarde yaexplicaremos que pasa) i posteriormente
calentándolos, veremos que recuperan su forma inicial. Existen otros tipos de
aleaciones con memoria de forma que son las llamadas aleaciones con memoria de
forma magnética, pero en este caso no hay mucha información por eso nos
centraremos más en las del primer tipo.
Debido a sus carateristicas tan pecularies también son conocidos como materialesinteligentes ( donde hay muchos mas tipos de materiales).

Historia
Las primeras referencias que se tienen sobre esta capacidad de memoria de forma
datan de la década de los 30, donde diversos científicos fueron descubriendo
diferentes fenómenos como el efecto superelastico o la aparición i desaparición de la
fase martensita con los cambios de temperatura en un cierto tipo de aleaciones. En ladécada de los 60 ya fue explicado todo este tipo de efectos de una forma más extensa.
A pesar de todo no fue hasta exactamente el 1962 donde se descubrió una aleación de
niquel y titanio llamada Nitinol donde se veía fuertemente potenciado este efecto de
memoria de forma. Hoy en dia el Nitinol continua siendo la aleación de este tipo más
extendida.

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¿Qué pasa desde un punto de vistamacroscópico y microscópico?
Las aleaciones con memoria de forma presentan dos fases diferentes. A baja temperatura, la
fase se denomina martensita y a alta, austenita. En la fase martensita (bastante dúctil) el
material es más maleable y fácil de trabajar que en la de austenita (poco dúctil).
Desde el punto de vista de la estructura cristalina, la transformación de austenita en
martensita seproduce en dos etapas

que

explicaremos

a

continuació.

1.- Disminuyendo la temperatura, aparece un desplazamiento de los átomos que no se refleja
en la vista macroscópica de la pieza, ya que la martensita se adapta a la forma inicial de la
austenita mediante la formación de maclas. Este proceso implica la formación de fronteras de
macla (estudiadas en clase). A continuación, si lamartensita se deforma por la aplicación de
una carga (cizalladura), las fronteras se desplazan hasta que se produce un desmaclado total o
parcial (deformación por el movimiento de los límites de macla). En este caso, sí observamos
un cambio de forma en la vista macroscópica de la pieza.

Figura 1: Efecto de memoria de forma, vista macroscópica y microscópica.

2.- Si procedemos a calentar lamartensita deformada por desmaclado, sólo tiene la posibilidad
de pasar a austenita, lo que implica volver, desde un punto de vista macroscópico, a la forma
exterior inicial. En resumen, si calentamos la martensita con cualquier grado de desmaclado y
con la deformación producida, se obtendrá siempre la misma fase austenítica, con la forma
inicial desde un punto de vista macroscópico.

4Figura 2: Representación microscópica de la transformación de fases de una aleación con memoria de forma.

Evidentemente, las temperaturas a las que se producen transformaciones de austenita a
martensita o martensita inducida por tensión (Af > As > Ms > Mf) varían en función del tipo de
aleación y este comportamiento puede modificarse mediante adecuados tratamientos
térmicos y mecánicos...