Qu’est-ce qu’un alliage à mémoire de forme?

Les alliages à mémoire de forme (Anglais: shape memory alloys, abr. SMA) sont principalement connus pour leur aptitude à regagner, après avoir subi une déformation pseudo-plastique, leur forme initiale en étant chauffés. Suite à une transformation de la structure cristalline passant de l’Austénite (structure cubique à face centrée - fcc) à la Martensite (structure hexagonale à densité maximale - hcp) – transformation dépendant de la température de chauffage et de la pression mise en œuvre –, l’alliage se souvient de sa forme initiale.

Austenit

Austénite fcc

Martensit

Marténsite hcp

De la déformation de l’Austénite résulte une forme stable de Martensite. Cependant, comme l’Austénite est plus stable à un niveau énergétique (température) plus élevé, l’alliage se retransforme presque entièrement en sa forme initiale.

 

Spannungs-Dehnungs-Diagramm

Spannungs-Temperatur-Diagramm

Si, par exemple, une barre en acier Fe-SMA est prétendue (transformation Austénite – Martensite), elle subit une déformation (1). La tension une fois relâchée, cette déformation subsiste sous une forme pseudo-plastique (2). Avec l’activation (par chauffage) le matériau se retransforme en sa forme initiale. Si par contre l’élément est encastré dans du béton, du béton projeté ou du mortier cimentaire, cette re-transformation ne peut pas se produire : la structure portante elle-même peut alors être soumise à une précontrainte.

 

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