Propriedades Mecânicas em Flexão e Torção de Fios - IME

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FIG. 19 – Diagrama TTT descrevendo o comportamento de envelhecimento para ligas de Ti-52Ni (Otsuka e Ren, 2005). Stroz et al analisaram a ciclagem térmica da liga Ni-49%Ti entre −70 e 60º C no estado recozida e envelhecida (Stroz, Bojarski et al., 1991). Usando resistividade elétrica e metodologias de atrito interno, eles observaram o deslocamento da transformação martensítica para menores temperaturas. Para ligas envelhecidas contendo precipitados de Ni4Ti3, houve um aumento na temperatura associada com o pico da fase-R e um aumento na complexidade das transformações térmicas como um todo. As mudanças no comportamento da transformação foram atribuídas ao aumento da densidade de discordâncias, que foi observado após poucos ciclos. Em três ligas de Ni-Ti de composição variada, Miyazaki et al também mostraram a diminuição nas temperaturas Ms e Mf com a termociclagem e atribuiu isto aos campos de tensão gerados pelo aumento da densidade de discordâncias. Ele propôs que o deslocamento das temperaturas ocorreu devido termociclagem devido 43
e relaxamento dos campos de tensão próximo dos precipitados. (Miyazaki, Igo et al., 1986). Baseado nesses estudos, as mudanças na transformação de fases são devido à geração de novas discordâncias e/ou interação com precipitados (Berzins e Roberts, 2010). Brantley et al citam que a fase-R intermediária esta sempre presente em fios ortodônticos de Ni-Ti superelástico ou termo-ativado submetidos a transformação. No entanto, a análise com o DSC convencional comparado com o DSC com temperatura modulada (TMDSC), não permite detectar tal transformação (Brantley, Iijima et al., 2003) (Brantley, Iijima et al., 2002). Durante os ciclos térmicos, as discordâncias desenvolvidas na estrutura e a localização de deformação plástica em nível micro resultam em formação de um campo heterogêneo de tensão interna (Shahmir, Nili-Ahmadabadi et al., 2011). Em 2009, Resnina induziu a transformação martensítica em multi estágios por repetidos ciclos térmicos. Ele encontrou que a repetição desses ciclos nas ligas equiatômicas através de intervalos de temperatura na transformação martensítica induz a cinética multi estágio na transição de fases. As temperaturas das três transformações B2→B19, B2→R, e R→B19, diferiram uma da outra, levando a três picos na curva do calorímetro (Resnina e Belyaev, 2009). 2.7 DEFORMAÇÃO PLÁSTICA EM FIOS ORTODÔNTICOS DE Ni-Ti No início, o ortodontista acostumado à manipulação dos fios de aço inoxidável austenítico da série 304 tem dificuldade em deformar plasticamente os fios superelásticos de Ni-Ti. A tensão necessária para deformá-lo além do limite elástico é maior do que a usual e o profissional tem problemas para manter a precisão habitual para movimentar o dente em questão (FIG. 20 e FIG. 21). Esta diferença de comportamento entre os dois materiais esta associada aos mecanismos de deformação das ligas. O aço baseia-se no escorregamento permanente dos planos cristalinos e o Ni-Ti no rearranjo reversível da fase martensítica (Tobushi, Kitamura et al., 2010). O endurecimento por precipitação resultante do tratamento termomecânico e o tratamento de envelhecimento são tão efetivos em conseguir uma alta tensão crítica de escorregamento que por sua vez melhora o efeito de superelasticidade e o efeito memória de forma (Otsuka e Wayman, 1998; Pelton, 44
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