In den sogenannten „Formgedächtnisstählen" steckt im Vergleich zu den konventionellen Formgedächtnislegierungen wie Nickel-Titan oder Kupfer-Zink Legierungen ein überaus großes und bisher nicht im Entferntesten ausgeschöpftes Potenzial. Zwar sind die maximalen Ein- und Zweiwegeffekte, d.h. die reversiblen Formänderungsanteile deutlich kleiner, doch decken die Formgedächtnisstähle auf Basis von Fe-Ni-Legierungen dafür wiederum sehr viel größere Bereiche der technisch nutzbaren Umwandlungstemperaturen und -hysteresen ab. Daneben erreichen sie aufgrund der für die Einstellung des Formgedächtnisses unbedingt notwendigen Ausscheidungshärtung bei den maximalen Festigkeiten ebenfalls sehr gute Werte. Diese sind jedoch ganz wesentlich von spezifischen thermischen und/oder mechanischen Parametern abhängig.
Inhaltsverzeichnis
- Werkstoffwissenschaftliche Grundlagen
- Einleitung
- Nachweis der Formgedächtniseigenschaften
- Einsatzmöglichkeiten in der Praxis
- Zusammenfassung und Ausblick
- Zusammenfassung
- Literaturhinweise
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Zielsetzung dieses Werkes ist es, die werkstoffkundlichen Grundlagen und das Anwendungspotenzial von Formgedächtnisstählen zu beleuchten. Im Gegensatz zu konventionellen Formgedächtnislegierungen wie Nickel-Titan oder Kupfer-Zink Legierungen besitzen Formgedächtnisstähle ein enormes, bisher weitgehend ungenutztes Potenzial. Trotz geringerer maximaler Ein- und Zweiwegeffekte zeichnen sich Formgedächtnisstähle auf Basis von Fe-Ni-Legierungen durch eine deutlich größere Bandbreite an technisch nutzbaren Umwandlungstemperaturen und -hysteresen aus. Durch die notwendige Ausscheidungshärtung zur Einstellung des Formgedächtnisses erreichen sie zudem sehr hohe Festigkeiten.
- Werkstoffwissenschaftliche Grundlagen von Formgedächtnisstählen
- Vergleich mit konventionellen Formgedächtnislegierungen
- Potenziale und Einsatzmöglichkeiten in der Praxis
- Entwicklungstendenzen und Forschungsschwerpunkte
- Einfluss von thermischen und mechanischen Parametern auf die Eigenschaften
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Dieses Kapitel bietet einen einführenden Überblick über Formgedächtnislegierungen, insbesondere über die neuere Entwicklung von Formgedächtnisstählen. Es werden die Vorteile von Stahllegierungen gegenüber konventionellen Formgedächtnislegierungen wie NiTi oder CuZnAl herausgestellt und die Bedeutung von Fe-Ni- und Fe-Mn-basierten Legierungen für die Forschungslandschaft beleuchtet.
- Werkstoffwissenschaftliche Grundlagen: Dieser Abschnitt beschäftigt sich mit den werkstoffkundlichen Grundlagen von Formgedächtnisstählen, insbesondere mit der martensitischen Umwandlung. Die Bedeutung der Thermoelastizität des Martensits für die Formgedächtniseigenschaften wird erläutert.
- Nachweis der Formgedächtniseigenschaften: Dieses Kapitel behandelt die experimentellen Methoden zur Untersuchung der Formgedächtniseigenschaften von Stählen. Es werden die Zusammenhänge zwischen Mikrostruktur, chemischer Zusammensetzung und Formgedächtniseigenschaften analysiert.
Schlüsselwörter
Formgedächtnisstahl, Formgedächtniseffekt, martensitische Umwandlung, Thermoelastizität, Fe-Ni-Legierung, Fe-Mn-Legierung, Ausscheidungshärtung, Umwandlungstemperatur, Hysterese, Anwendungspotenzial, Werkstoffwissenschaftliche Grundlagen
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- Prof. Dr.-Ing, Dipl.-Wirt.-Ing. Norbert Jost (Author), 2007, Stahl mit Formgedächtnis, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/82951
