Formgedächtnislegierung

Formgedächtnislegierungen (FGL, Shape Memory Alloy, SMA) sind Legierungen, die abhängig von der Temperatur nach einer Verformung wieder in ihre alte Form zurückkehren.

Ursache dafür ist die Umwandlung von der Tieftemperaturphase Martensit in die Hochtemperaturphase Austenit. Die Umwandlung kann thermisch oder durch mechanische Spannung ausgelöst werden.

Unterschieden werden:

• Der Einwegeffekt, bei dem die Mikrostruktur des Werkstoffs in der Tieftemperaturphase (verzwillingter Martensit) bei einer Verformung so verändert wird, dass der Martensit entzwillingt und gedehnt wird. Nach Entlastung und einer Erwärmung kehrt der Werkstoff in seine Hochtemperaturphase Austenit zurück und bildet beim Abkühlen erneut Zwillinge.
• Der Zweiwegeffekt ermöglicht, dass ein Werkstoff je nach hohem oder niedrigem Temperaturbereich in eine unterschiedliche Form zurückkehrt.
• Die Pseudoelastizität (Superelastizität) ist eine Art mechanisches Gedächtnis des Werkstoffes. Stabilisierter Austenit kann nach einer Verformung nur durch Entlasten und ohne Einbringung von Wärme wieder in seinen Ausgangszustand Martensit zurückgelangen.
• Bei magnetischen Formgedächtnislegierungen wird die Formänderung magnetisch angeregt.

Da die Auslösung des Formgedächtniseffektes nur geringe Energie erfordert, werden solche Werkstoffe wegen ihrer Möglichkeiten zur Übertragung großer Kräfte u. a. als Aktoren eingesetzt. Viele zeigen auch nach umfangreichen Bewegungszyklen kaum Ermüdung. Allerdings kann nach einer hohen Zyklenzahl eine Restdehnung verbleiben.

形状记忆合金

形状记忆合金（SMA）是指发生了形变后加热到某一温度就可使其回复到原来形状的合金。

这是由于低温相（马氏体）加热后转变为高温相（奥氏体）。加热或机械应力可以诱发相变。

形状记忆合金可以进行以下区分：

单程记忆效应，材料的低温相（孪晶马氏体）微观结构在相变中发生去孪晶和拉伸现象。释放应力和加热后，材料转变回其高温相（奥氏体），并在冷却过程中再次生成孪晶。

双程记忆效应，材料可以回复两种不同的形状（高温范围内的形状和低温范围内的形状）。

伪弹性（超弹性）是材料的一种机械性记忆。材料发生形变后，如果释放压力且不引入任何热量，稳定的奥氏体只能转变为原状态（马氏体）。

磁性形状记忆合金受磁性影响而发生形状变化。

形状记忆效应的诱发仅需要少量的能量，因此这样的材料能够转化大量能量通常被用做致动器和其他应用。许多形状记忆合金几乎不会产生疲劳，即使经过大幅度的循环运动，但残留伸长率可能在后面的循环运动中保持很久。

Efecto térmico de memoria

El efecto térmico de memoria es una característica de las aleaciones (SMA) que, dependiendo de la temperatura, regresan a su forma original después de una deformación.

Esto es causado debido a la transformación de la fase de baja temperatura (martensita) en la fase de alta temperatura (austenita). La transformación puede ser activada térmicamente o mediante esfuerzo mecánico.

Se debe distinguir entre:

El efecto memoria en un sentido, el cual modifica la microestructura del material en la fase de baja temperatura (martensita maclada) de manera tal durante la deformación que la martensita es demaclada y estirada. Después de la liberación de esfuerzos y el calentamiento, el material regresa a su fase de alta temperatura (austensita) y es maclado de nuevo durante el enfriamiento.

El efecto memoria en dos sentidos permite que un material adopte dos formas diferentes, una en el rango de alta temperatura y otro en el rango de baja temperatura.

La pseudoelasticidad (superelasticidad) es un tipo de memoria de material mecánica. Después de la deformación, la austenita estabilizada puede regresar a su estado original (martensita) solo si el esfuerzo es liberado sin introducir calor.

En el caso del efecto térmico de memoria magnética, el cambio en la forma se crea magnéticamente.

Ya que solo se requiere de una pequeña cantidad de energía para activar el efecto térmico de memoria, dichos materiales se usan, entre otras cosas, como activadores debido a su capacidad para transferir grandes fuerzas. Muchos de ellos presentan casi nada de fatiga, incluso después de ciclos de movimiento substanciales, pero puede quedar algo de elongación residual después de un número grande de ciclos.