Memory-Legierungen

Memory-Legierungen

 

['memərɪ-; englisch memory »Gedächtnis«], Formgedächtnislegierungen, Gedächtnislegierungen [englisch shape memory alloys], Gedächtnismetalle, Metalllegierungen mit der Fähigkeit, sich beim Erwärmen in eine frühere Form zurückzuverwandeln. Verformt man ein bei hohen Temperaturen hergestelltes Werkstück aus einer Memory-Legierung plastisch bei tiefen Temperaturen, so nimmt es beim Erwärmen seine ursprüngliche Form wieder an. Der Effekt wurde 1953 in den USA beim Schweißen von Blechen aus Nickel-Titan-Legierungen erstmals beobachtet. Er beruht auf einem Phasenübergang ferroelastischer Ni-Ti-Kristalle (Ferroelastizität).

 

Memory-Legierungen verändern in einem bestimmten Temperaturbereich ihre Kristallstruktur. Bei hoher Temperatur liegt eine kubische Austenitstruktur vor, die sich durch hohe Festigkeit auszeichnet. Bei Abkühlung erfolgt Umwandlung in eine leicht verformbare Martensitstruktur. Wird diese nach einer plastischen Formänderung erwärmt, bildet sich wieder das Austenitgefüge unter Rückbildung der ursprünglichen Form, d. h., die Umwandlung ist reversibel. Ein Beispiel ist die Nickel-Titan-Legierung Nitinol mit je 50 Atomprozent Nickel (Ni) und Titan (Ti). Als Memory-Legierungen wirken außer Nickel-Titan-Legierungen auch Kupfer-Zink-Aluminium-Legierungen. Memory-Legierungen finden u. a. Anwendung bei Schrumpfringen zum Verbinden von Rohrenden, Knochenklammern und Zahnregulierungen, die nicht nachgespannt werden müssen, sowie bei thermisch ansprechenden Stellelementen (z. B. automatische Fensteröffner für Gewächshäuser, Brandschutzeinrichtungen).