Detailseite
Projekt
Zur Rolle von Ausscheidungsteilchen und Gitterdefekten bei der martensitischen Umwandlung von Hochtemperatur-Formgedächtnislegierungen
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Gunther Eggeler; Dr. Christoph Somsen
Fachliche Zuordnung
Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
Förderung
Förderung von 2012 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 200999873
In TP2 soll der Zusammenhang zwischen Mikrostruktur und martensitischen Phasenumwandlungen in Hochtemperatur-Formgedächtnislegierungen (HT-FGL) geklärt werden. Dabei soll die Rolle von lokaler Legierungszusammensetzung und -kristallographie, Punktdefekten, Versetzungen und Ausscheidungsteilchen im Transmissionselektronenmikroskop (TEM) untersucht werden. Zu Beginn der zweiten Förderphase der FOR 1766 stehen zunächst die vielversprechenden Ti-Basis Legierungen Ti80Ta20 und Ti75Ta20Al5 (HT-Aktorlegierungen) sowie Legierungen auf Basis von Co-Ni-Ga (pseudoelastische HT FGL und Aktorlegierungen) im Vordergrund. Später sollen die Untersuchungen auf optimierte ternäre bzw. quaternäre polykristalline Ti-Ta(-X-Y) Legierungen erweitert werden. TP2 setzt zur mikrostrukturellen Charakterisierung TEM ein. Die Entwicklung der Mikrostruktur wird beginnend bei der Herstellung (Schmelzmetallurgie: Erschmelzen, Umformen, Dünnschichttechnologie: Sputtern, Wärmebehandlung) charakterisiert. Besonderes Augenmerk gilt dann der Entwicklung der Mikrostruktur bei zyklischer Abfrage der mechanischen und thermischen Formgedächtniseffekte (funktionelle Ermüdung). Es gibt vier wissenschaftliche Ziele: Die Rolle von Legierungschemie und -kristallographie soll geklärt werden. Es gilt die Wechselwirkung von Versetzungsplastizität und martensitischer Umwandlung zu verstehen. Der Einfluss von Ausscheidungsteilchen auf die Formgedächtniseffekte wird untersucht. Neu betrachtet wird die Hochtemperatur-Oxidation, sowohl mit Blick auf die Ausbildung von Oxidationsschichten als auch hinsichtlich der martensitischen Umwandlung in oberflächennahen Zonen der Legierung. Dies ist insbesondere für Dünnschichtanwendungen von HT-FGL wichtig, wo Hochtemperatur-Oxidation zu einer strukturellen Schädigung führen kann, die die Formgedächtniseffekte unterdrückt. TP2 erarbeitet mikrostrukturelle Erkenntnisse, die bei der Legierungsentwicklung robuster HT-FGL hilft.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
