Les alliages à mémoire de forme en NiTi soumis à une contrainte développent une transformation de phase martensitique sous forme de bandes de localisation présentant une grande déformation macroscopique [1]. Ce phénomène rend difficile l'identification du comportement du matériau, notamment en fatigue. De plus, la transformation martensitique, lorsqu'elle se produit, diminue fortement la durée de vie du matériau, d'où la nécessité de prédire correctement son apparition. Afin de réaliser une caractérisation précise du comportement de l'alliage en traction uniaxiale, nous avons utilisé des éprouvettes de forme diabolo qui forcent la transformation martensitique et les processus de fatigue à se produire dans une zone restreinte. Tout d'abord une étude de la réponse thermomécanique pour ce type d'éprouvettes a été réalisée en utilisant une mesure de la déformation par corrélation d'image et du comportement thermique par thermographie infra-rouge. Des essais de traction ont ensuite été réalisés à deux températures pour mettre en évidence l'influence de la R-phase, une phase intermédiaire qui précède généralement la transformation martensitique dans les alliages de NiTi. Pour une meilleure analyse, les résultats des essais de fatigue sont représentés aussi bien en contrainte (S-N) qu'en déformation (ε-N). Étrangement, l'apparition de la R-phase entraîne une baisse de la limite d'endurance, mais une meilleure durée de vie en fatigue à faible nombre de cycles. Enfin, les faciès de rupture ont été observés au microscope. Quatre zones de propagation de la fissure ont été repérées de la cas d'une amplitude de chargement inférieure à la limite de transformation martensitique, et trois zones seulement dans le cas d'une amplitude supérieure. L'augmentation des processus de dissipation associée à la propagation de la fissure avant rupture, a été confirmée par l'analyse des boucles d'hystérésis du comportement au cours du chargement cyclique, ainsi que par des mesures thermographiques, montrant une nette augmentation de la dissipation et de la température à partir d'une dizaine de cycles avant la rupture de l'éprouvette.

[1] Shaw, J. A., et S. Kyriakides. « On the nucleation and propagation of phase transformation fronts in a NiTi alloy ». Acta Materialia 45, no 2 (février 1997): 683‑700.