Memory-Steel Fatigue - Einfluss von Ausscheidungsteilchen auf die Spannungsrelaxation und das Ermüdungsverhalten von vorgespannten, eisenbasierten Formgedächtnislegierungen

Eisenbasierte Formgedächtnislegierungen sind auf Grund ihrer inhärenten Eigenschaften und vergleichsweise geringen Kosten äußerst vielversprechend für Anwendungen als Vorspannelemente im Bauingenieurwesen. Allerdings sind die erreichbaren Spannungsniveaus aktuell begrenzt und es zeigt sich eine zeitabhängige Relaxation der Vorspannelemente, die durch überlagerte zyklische Belastungen verstärkt wird. Durch erste Versuche konnte herausgestellt werden, dass nanoskalige Ausscheidungen das Vorspannniveau solcher Legierungen wesentlich erhöhen können. Allerdings gibt es keine Untersuchungen wie sich nanoskalige Ausscheidungen auf das Relaxationsverhalten und die Ermüdungseigenschaften solcher Legierungen auswirken. Aus diesem Grund wird in dem beantragten Vorhaben der Einfluss von nanoskaligen Teilchen auf das Relaxationsverhalten, sowie auf das Ermüdungsverhalten von eisenbasierten Formgedächtnislegierungen systematisch untersucht. Dazu werden als Modelllegierungen eine Fe-Mn-SI-Cr-Ni-VC Legierung sowie eine Fe-Mn-Al-Ni Legierung erforscht, um materialübergreifende Einflussfaktoren der Teilchen auf die Eigenschaften abzuleiten.

Forschungsstellen:

• Institut für Stahlbau (Leibniz Universität Hannover)
• Institut für Werkstofftechnik – Metallische Werkstoffe (Universität Kassel)