Einfluss elementarer Mechanismen auf das funktionale Ermüdungsverhalten von Formgedächtnislegierungen

Formgedächtnislegierungen (FGL) stehen seit Jahren im Fokus industrieller und akademischer Forschungsvorhaben. FGL zeichnen sich in diesem Zusammenhang durch einzigartige funktionelle Materialeigenschaften aus. Über eine Änderung der Temperatur, der mechanischen Spannung oder einer magnetischen Anregung können FGL auf externe Anregungen reagieren und in Aktor- und/oder Dämpfungsanwendungen eingesetzt werden. Viele FGL Systeme leiden jedoch an zyklischer Instabilität. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation werden daher neuartige eisenbasierte Formgedächtnislegierungen sowie Hochtemperaturformgedächtnislegierungen hinsichtlich ihrer quasistatischen und zyklischen funktionalen Eigenschaften bewertet. Einkristalline Fe-Ni-Co-Al-Ta und Co-Ni-Ga Formgedächtnislegierungen wurden in thermomechanischen Versuchsführungen unter Korrelation der sich jeweils entwickelnden Mikrostruktur mit Blick auf die Stabilität der funktionalen Eigenschaften charakterisiert. Dabei werden im Rahmen dieser Arbeit grundlegende mikrostrukturelle Mechanismen identifiziert, die zu einer Degradation der Funktionalität führen können. Über hochauflösende Mikroskopie und Neutronenbeugungsexperimente an ermüdeten Proben wird ein detailliertes Bild der Einflüsse auf das funktionelle Ermüdungsverhalten erarbeitet. Aus den Erkenntnissen werden schließlich, unter Berücksichtigung der Literatur, Rückschlüsse auf einen grundlegenden Ermüdungsparameter in den betrachten Formgedächtnislegierungen diskutiert.