Prakt. Met. Sonderband 30 (1999) 375 
Lis. Gefiigeiinderungen in Cu-Al-Ni Formgediichtnislegierungen 
Spricht 
KemDe- Heinrich Scherngell, Andreas Schnabl, Albert C. Kneissl 
emach- Institut für Metallkunde und Werkstoffprüfung, Montanuniversität Leoben, A-8700 Leoben 
° Mar 
zeit des 
: des Abstract 
win Microstructures of strong varying grain sizes have been established in wire specimens of a high- 
Un temperature CuAINi shape memory alloy by applying different betatizing heat treatments. In 
darge- samples suitable for thermomechanical treatment an intrinsic two-way shape memory effect was 
Chemi- induced. In the coarse grained samples the development of the reversible strain during training 
Tempe occurs at far smaller external forces compared to the fine grained specimens. While in the micro- 
Anteils structure of the untrained samples several martensite variants can be observed per grain, in the 
me des trained condition mostly one variant is dominating and the structure is considerably finer. Annealing 
< Dies at appropriate temperatures after betatizing treatment resulted in a positive effect on the magnitude 
mpera- ofthe obtained two-way shape memory effect. 
de Be- 
Kurzfassung 
An Drahtproben einer CuAINi Formgedächtnislegierung mit hohen Umwandlungstemperaturen 
werden durch Variation der Betatisierungsglühung Gefüge mit stark unterschiedlicher Korngröße 
erzeugt. An geeigneten Probenzuständen wird eine thermomechanische Trainingsbehandlung zur 
Erzeugung eines intrinsischen Zweiwegeffektes durchgeführt. Es zeigt sich, daß bei grobkörnigem 
Ae Gefüge mit einer wesentlich geringeren Trainingsspannung eine deutlich größere reversible Dehn- 
ung erreicht werden kann. Die Trainingsbehandlung führt auch zu einer deutlichen Änderung der 
Martensitstruktur. Während im grobkörnigen Gefüge mehrere, sich kreuzende Varianten pro Korn 
a vorliegen, dominiert im trainierten Zustand eine einzige Martensitvariante, und die Martensit- 
struktur ist wesentlich feiner. Glühbehandlungen nach der Betatisierungsglühung führen zu einer 
63 deutlichen Verbesserung der erzielbaren Zweiwegeffektgrößen. 
Einleitung 
5 DE- Funktionelle Elemente basierend auf dem Formgedächtniseffekt bieten sich ob ihrer Kompaktheit 
HAPE- und Einfachheit in zahlreichen Bereichen zunehmend als Alternative zu herkömmlichen System- 
iy lösungen an. Eine Einschränkung fiir viele potentielle Anwendungen stellt jedoch der begrenzte 
1.1007 Temperaturbereich für den Einsatz dieser Bauteile dar. So können die Schalttemperaturen zwar 
durch Modifizierung von chemischer Zusammensetzung und Gefüge in einem weiten Bereich von 
onal 100 K bis etwa 400 K an die jeweiligen Anforderungen angepaßt werden, es gibt aber kaum 
Legierungen, die den Formgedächtniseffekt bei Temperaturen darüber hinaus zeigen. 
Für eine Reihe industrieller Anwendungen - etwa in der Automobilindustrie - gibt es jedoch Bedarf 
an Elementen mit höheren Schalttemperaturen als gegenwärtig verfügbar sind. Es wird zur Zeit 
recht intensiv an der Entwicklung von Legierungen gearbeitet, die den Anwendungsbereich des 
Formgedächtniseffektes zu höheren Temperaturen erweitern. Die einzigen zur Zeit kommerziell 
verfügbaren Hochtemperatur- Formgedächtnislegierungen basieren auf dem System CuAINi. Je 
nach Zusammensetzung und Wärmebehandlung lassen sich damit Umwandlungstemperaturen von 
bis zu 250 °C erreichen. Leider teilt auch CuAINi die inhärente Schwäche der Cu-Basis 
Formgedächtnislegierungen im Einsatz, nämlich mangelnde thermische Stabilität. Probleme wie 
Martensitstabilisierung oder Alterungserscheinungen werden bei den angestrebten hohen