um die wohl vielversprechendsten /1/. Gleichzeitig stellen sie aufgrund ihres hohen Leistungs-
vermögens bei gleichzeitig niedrigen Kosten für Herstellung und Weiterverarbeitung in speziel-
len Einsatzgebieten eine ernstzunehmende Alternative zu den konventionellen Formgedächtnis-
legierungen wie NiTi oder CuZnAl dar. In mehreren Arbeiten wurde bereits über diese ganz
neue Gruppe von Formgedichtnislegierungen berichtet /2—4/.
Fiir viele Anwendungsfille wie z.B. Federelemente fiir Ventilsteuerungen oder auch als Kompo-
nenten fiir Formgedéichtnisverbunde werden als Halbzeug diinne Drihte oder Bänder benötigt.
Daher sollen in dieser Arbeit erste Ergebnisse über die Gefüge und Eigenschaften von zum einen
konventionell hergestellten Drähten und zum anderen schmelzgesponnenen Bändern aus Fe—
Ni—Co-Ti—Legierungen vorgestellt werden.
Fiir den Umgang mit Formgedichtnislegierungen ist die Kenntnis ihrer ganz besonderen Eigen-
schaften eine unbedingte Voraussetzung. Abb. 1 zeigt in dreidimensionalen Spannungs-Deh-
nungs-Temperatur-Diagrammen (o0—e-T) anschaulich die spezifischen Kennzeichen von Form-
gedächtnislegierungen im Vergleich zu einem normalen Werkstoffverhalten (Abb. 1a). Der Ein-
wegformgedächtniseffekt stellt ein pseudo-plastisches Verhalten dar. Dabei kann eine große
Verformung bei einer Erwärmung um wenige Grad Celsius vollständig zurückgehen (Abb 1b).
Dieser Effekt findet vor allen Dingen in der Verbindungstechnik, z.B. für Rohrmuffen seine An-
wendung. Abb. 1c zeigt die Pseudo— oder auch Gummielastizität. Das wesentliche Kennzeichen
ist hierbei, daß nahezu konstante Kräfte auch über sehr große Verformungswege ausgeübt wer-
den. Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Eigenschaft liegen hauptsächlich im medizinischen
Bereich wie etwa für Zahnspangen. Der sogenannte Zweiwegeffekt, bei dem das Metall sich
scheinbar an vorher durch eine Trainingsbehandlung eingeprägte, ganz unterschiedliche Formen
erinnert und diese durch bloße Erwärmung und Abkühlung abwechselnd einnimmt ist in Abb.
1d dargestellt. Dieses Verhalten wird in der Praxis für die verschiedensten Arten von tempera-
turabhängigen Steuerungen verwendet.
2. Experimentelle Methoden
Aufgrund der Umwandlungsthermodynamik von Fe-Ni-Co-Ti Legierungen sind die für die
Praxis sinnvollen chemischen Zusammenset zungen relativ eng vorgegeben. Abb. 2a zeigt dies in
einem Realisierungsdiagramm des Dreistoffsystems Fe-Ni-Co bei Raumtemperatur (RT), bei
dem die möglichen Legierungen in oder in der Nähe des Feldes IV liegen (nach /5/). Hier ist bei
einer Unterkühlung bis —196 °C eine martensitische Umwandlung möglich, die die Grund-
voraussetzung fiir Formgedichtnis darstellt. In Abb. 2b ist in einem schematischen Dreistoff-
system Fe-Ni—Co der gesamte Bereich der untersuchten Legierungen gekennzeichnet. Typische
Legierungsgehalte liegen zwischen 25 m.—% und 35 m.~% Nickel und 5 m.—% bis 25 m.—% Ko-
balt. Der Titan—-Gehalt ist mit 4 m.—~% in allen Fillen konstant gehalten worden. In dem unter-
suchten Legierungssystem werden die Formgedéichtniseffekte durch eine Ausscheidungshértung
Prakt. Met. Sonderbd. 21 (1990)
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