Beschreibung
Formgedächtnislegierungen (FGL) sind multifunktionale Werkstoffe deren Phasenstruktur durch Variation der Temperatur zwischen einer harten Hochtemperaturphase „Austenit“ und der Niedrigtemperaturphase „Martensit“ hin und her wechseln. Bei niedrigeren Temperaturen liegt die Tieftemperaturphase Martensit im thermodynamischen Gleichgewicht vor. Eine Umwandlung vom Martensit in Austenit beginnt bei der AustenitStart Temperatur (AS). Hiernach wandelt das Material mit Erhöhung der Temperatur die makroskopische Gestalt in die eingeprägte Form um. Nach Erreichen der Austenitfinish Temperatur (AF) liegt ein reines Austenitgefüge vor. Die Rückumwandlung ist um eine Hysteresebreite auf der Temperaturachse versetzt: So liegen die kritischen Phasenumwandlungstemperaturen (PUT) Martensitstart (MS) und Martensitfinish (MF) bei binären NiTi Legierungen im Bereich zwischen 5 – 25 K tiefer als AS und AF. Die martensitische Gitterstruktur hat hochbewegliche Grenzflächen, was die einfache Verformbarkeit im kalten Zustand begründet. Dieser Vorgang macht es möglich, dass das Material stark verformt werden kann und anschließend bei Erwärmung in die ursprüngliche, eingeprägte Form zurückkehrt. Dieser Effekt kann für Aktorik-Anwendungen genutzt werden, bei welchen z.B. eine Stellbewegung ausgeführt werden soll.