Hochtemperaturformgedächtnislegierungen (HT-FGL) aus Cobalt-Nickel-Gallium (CoNiGa) bieten hervorragende Formgedächtniseigenschaften im einkristallinen Zustand. Die wirtschaftlich deutlich attraktiveren vielkristallinen CoNiGa-FGL weisen demgegenüber aufgrund stark richtungsabhängiger Umwandlungsdehnungen sehr hohe interkristalline Spannungen auf, die zu schneller Rissbildung und einer sehr geringen funktionellen Stabilität führen.
Ziel des Forschungsprojektes ist es deshalb, Prozessrouten zu entwickeln, die durch eine thermomechanische Behandlung die Herstellung von CoNiGa-Formgedächtniswerkstoffen mit einer maßgeschneiderten Mikrostruktur ermöglichen, die zu reduzierten interkristallinen Spannungen während der Phasenumwandlung führt und damit eine hohe funktionelle Stabilität aufweist. In dem Projekt erfolgt eine Auslegung der Prozessroute auf Basis der geforderten Ziel-Mikrostruktur. Dazu werden vielkristalline CoNiGa-Werkstoffe thermomechanisch mittels einer Kombination aus Strangpressen und Wärmebehandlung verarbeitet, kristallographisch und mikrostrukturell charakterisiert und deren mechanische sowie funktionelle Eigenschaften bewertet. Abschließend werden die Erkenntnisse zur Übertragung des Prinzips auf ein weiteres Legierungssystem genutzt.
Mit den derartigen vielkristallinen CoNiGa-FGL hoher funktioneller Stabilität soll der Grundstein gelegt werden, die vielversprechenden Eigenschaften der einkristallinen Werkstoffe für die Anwendung im Hochtemperaturbereich (etwa als pseudoelastische Hochtemperaturdämpferelemente) zu qualifizieren. Derzeit stehen einer solchen Anwendung die enormen technischen und ökonomischen Herausforderungen einkristalliner Werkstoffe im Weg.