Analicemos la estructura molecular de los metales con memoria de forma. Estos metales poseen dos estructuras o fases cristalinas muy distinguibles. El estado o fase en que se encuentre dependerá de la temperatura o fatiga del material. Puede encontrarse en dos fases, llamadas martensite, correspondiente a bajas temperaturas y austenite para altas temperaturas. Las propiedades de estos materiales dependen de la cantidad de cristales que se encuentran en una de las dos fases.

La aleación mas utilizada es la de Níquel - Titanio, en proporciones iguales, es decir con la misma cantidad de átomos. Analicemos la estructura atómica de una aleación de Níquel - Titaneo.

El ciclo de cambio de fase posee histeresis. El ciclo posee cuatro puntos importantes, un punto de inicio donde el material esta a alta temperatura, y su red cristalina es fuerte, otro punto donde la temperatura es mas baja y el material comienza a presentar maleabilidad, donde bajando aún mas la temperatura el material será sumamente maleable y podrá ser fácilmente deformado, subiendo la temperatura llegaremos a un punto donde el material comenzara a presentar una estructura cristalina fuerte.

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A continuación podrá ver la gráfica de a en función de la temperatura. Hasta que el material sea programado, dándole forma y calentándolo, este estará a un 100% del estado de austenite hasta que llegue a la temperatura de inicio (MS) del estado martensite dada una cantidad de fuerza aplicada. Cuando la temperatura baja hasta la temperatura final de martensite (MF) todos los cristales del metal estarán completamente en estado martensite. La forma del material no será alterada por este proceso. En la fase martensite el material puede ser deformado fácilmente por fuerzas externas debido a la flexibilidad de los parámetros a,b,c, y g del cristal. El material no volverá a la forma original debido a que se encuentra a una temperatura menor que MF. Si calentamos el material, este comenzara a recuperar su forma original , cuando la temperatura alcance el valor de inicio del estado de austenite (AS) y tendrá la forma original cuando se llegue a la temperatura final del estado austenite (AF).