Legierungen Mit Formgedächtnis: 372. Sitzung Am 6. Februar 1991 in Düsseldorf

ISBN-13: 9783663017387 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 64 str.

Erhard Hornbogen

Opis

Das Formgedachtnis ist eine neuartige Materialeigenschaft. Wir unterscheiden in diesem Rahmen: 1. EinwegefJekt oder Pseudoplastizitat: Eine scheinbar plastische Verformung geht bei Erwarmen vollstandig zuruck. 2. ZweiwegefJekt: Beim Abkuhlen andert sich die Form in einer ganz bestimm ten Weise, die beim Erwarmen wieder ruckgangig gemacht wird. 3. Gummiartiges Verhalten oder Pseudoelastizitat: Bei einer bestimmten mecha nischen Spannung dehnt sich das Material sehr stark und schnappt beim Entlasten wieder zuruck. Die Voraussetzung fur diese Erscheinung ist eine reversible martensitische Umwandlung. Dabei handelt es sich um eine strukturelle Phasen umwandlung in kristallinen Festkorpern, die mit grosseren Betragen (y = 0,2) von Scherung ver bunden ist. Das Formgedachtnis ist zunachst in Cu-Legierungen mit CsCl-Struktur (ss CuZn, ss-CuZnAl, ss-CuAlNi), spater in ss-NiTi gefunden worden. In Bochum wird gegenwartig an der Entwicklung von Legierungen auf Fe-Basis (Formgedachtnis stahle, FeMn-X, FeNi-X) gearbeitet. Das Verstandnis des Formgedachtnisses erfor dert eine besondere Thermodynamik, die die Gefugestruktur des Festkorpers und daraus folgende mechanische Eigenschaften berucksichtigt. Es werden folgende "antropomorphen" Eigenschaften beschrieben und mikro strukturell begrundet: "Lernen" einer Form fur den Einwegeffekt "Trainieren" des Ein- und Zweiwegeffektes "Vergessen" des Zweiwegeffektes durch Erwarmen oder Uberlastung "Ermuden" durch wiederholte thermische und/oder mechanische Zyklen. Dabei muss zwischen mechanischem Ermuden (Bildung von Mikrorissen und Bruch) und Ermuden des Gedachtnisses (Ande rung der Kristallographie und des Verlaufs der Umwandlung) unterschieden werden."

Spis treści

Legierungen mit Formgedächtnis.- Zusammenfassung.- 1. Einleitung.- 1.1 Normale thermische und mechanische Eigenschaften.- 1.2 Phase, Gefüge, Umwandlungen.- 1.3 Beschreibung der drei Gedächtniseffekte.- 1.4 Neue Werkstoffe, neue Eigenschaften.- 2. Einige bemerkenswerte physikalische Eigenschaften der FGL.- 2.1 Geometrie: nichtfraktale und fraktale Gefüge.- 2.2 Kristallographie: komplexe Stapelfolgen.- 2.3 Thermodynamik: Äquivalenz von thermischer und mechanischer Energie.- 2.4 Mechanische Eigenschaften: Beziehung zwischen Streckgrenze und Umwandlungstemperatur.- 3. Vorbereitung der FLG für bestimmte Anwendungen.- 3.1 Betatisieren.- 3.2 Herstellung der gewünschten Endform.- 3.3 Einüben des Zweiwegeffektes.- 3.4 Thermische und mechanische Ermüdung; Altern.- 4. Übersicht über die Anwendungsgebiete.- Symbole und ihre Bedeutung.- Literatur.- Diskussionsbeiträge.

O autorze

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Erhard Hornbogen studierte Metallkunde an der TH-Clausthal und Stuttgart. Nach Forschung (US Steel, Monroeville, USA; MPI und TU Stuttgart) Professur für Metallphysik in Göttingen. Ab 1968-1995 Professor für Werkstoffwissenschaft an der Universität Bochum. Forschungsschwerpunkte: Einfluss der Mikrostruktur auf Werkstoffeigenschaften; Bedeutung von Werkstoffen in Technik und Gesellschaft. Autor mehrerer Lehrbücher.