Stahl mit Formgedächtnis

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