Modellizzazione microscopica della transizione di fase martensitica

Le leghe a memoria di forma sono dei materiali che presentano proprietà caratteristiche quali comportamenti di tipo super-elastico e l'effetto a memoria di forma, ovvero la capacità, grazie a opportune escursioni termiche, di riacquistare la forma che avevano prima di essere stati deformati. A causa di queste particolarità, sono sempre più spesso utilizzate in numerosi ambiti, dalla medicina alla produzione industriale. Alla base dei comportamenti che caratterizzano le leghe a memoria di forma, vi è una transizione di fase da solido a solido che prende il nome di transizione di fase martensitica. Il motore di questa transizione è il cambio di simmetria del reticolo cristallino, provocato essenzialmente da due fattori: le variazioni di temperatura e le particolari deformazioni che vengono imposte al materiale. L'obbiettivo di questo lavoro è quello di riprodurre la transizione di fase e analizzare il modo in cui questa si verifica, sia come effetto delle variazioni di temperatura sia in quanto causata dalle deformazioni imposte. Il primo strumento utilizzato per fare questo è l'adattamento dello studio delle deformazioni plastiche all'analisi di un materiale che possa presentarsi in più fasi a seconda delle condizioni al contorno imposte. Questo permette la costruzione di un algoritmo, che viene chiamato algoritmo di aggiornamento della mappa di Bain, che consenta la riproduzione delle transizioni di fase e lo studio del loro carattere intermittente. L'algoritmo viene successivamente adattato alla riproduzione numerica del fenomeno e infine vengono riportati i risultati e le relative analisi di alcune simulazioni numeriche effettuate. Lo scopo di queste simulazioni numeriche è quello di cogliere il comportamento super-elastico della lega e il fenomeno dell'isteresi, che si presenta come differenza tra i valori nei parametri caratteristici in corrispondenza dei quali avviene la transizione di fase.