Dialogue essais-simulation et identification de lois de comportement ...

Partie A - Chapitre 1 : Superélasticité des alliages à mémoire de forme
Figure ‎1-16 : Exemples de Stents (Kim et al. 2010).
pastel-00910076, version 1 - 27 Nov 2013
La recouvrance de forme peut s’effectuer, sans application de contraintes, dans les deux
sens, sous l’effet d’un changement de température (chauffage et refroidissement) : c’est l’effet
mémoire double sens. Ce phénomène peut être observé lorsque le matériau a été
préalablement éduqué, l’alliage a alors deux formes stables, une à haute température
(austénitique) et une à basse température (martensitique). L’éducation du matériau peut être
réalisée soit en effectuant des cycles de transformation sous contrainte, soit par répétition de
cycles thermiques en imposant à l’échantillon la forme souhaitée. Cette « éducation » consiste
à introduire des défauts propres aux variantes (tels que les réseaux de dislocations ou des
défauts ponctuels) qui apparaissent à basse température. L’éducation permet la création d’un
champ de contraintes internes qui a pour effet d’orienter les variantes formées au cours du
refroidissement sans contrainte externe. Une déformation macroscopique spontanée est alors
obtenue lors du refroidissement.
Cependant, dans la plupart des applications industrielles, les cycles de refroidissementchauffage
s’effectuent sous contrainte : on parle alors d’effet mémoire double sens assisté.
Lors du refroidissement, la martensite formée est orientée par la contrainte, ce qui implique
une déformation de transformation non nulle. Lors du chauffage, cette martensite se
transforme en austénite, la déformation de transformation disparaît. Deux formes sont
obtenues : une à haute température et une à basse température. L’effet mémoire double sens
assisté est utilisé dans des actionneurs pilotés par le changement de température. La société
Furukawa a commercialisé des robinets mitigeurs utilisant l’effet mémoire double sens
assisté. Le système de ressort en alliage NiTi permet de piloter la régulation de la température
de l’eau en sortie (Figure 1-17).
L’entreprise Boeing a développé des chevrons de réacteur d’avion à géométrie variable, pour
la réduction des nuisances sonores (Mabe et al. 2006), en collaboration avec Texas A&M
University (Figure 1-18). Ce réacteur exploite l’effet mémoire double sens assisté.
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