IGF-Nr.: 19.282N / Mikro-Elektronenstrahlschweißen der Mischverbindungen aus Nitinol und nichtrostenden Stählen ohne Zusatzwerkstoff

Produktinformationen

Legierungen aus den beiden Elementen Nickel und Titan gehören zu den sogenannten Formgedächtnislegierungen (FGL). Formgedächtniswerkstoffe zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei bestimmten von außen angeregten Umwandlungen definierte Formänderungen vollziehen. Sie werden auch als Nitinol bezeichnet. Während artgleiche NiTi-FGL Verbindungen z.B, durch Laserschweißen mit bis zu 80% der Zugfestigkeit des Grundwerkstoffs hergestellt werden können, bereitet das Verbinden von NiTi mit artfremden Materialien, wie etwa mit nichtrostenden Stählen erhebliche Probleme. Bei der metallurgischen Verbindung dieser Werkstoffe entstehen versprödend wirkende intermetallische Phasen, so dass Schmelzschweißverfahren nur bedingt und nur mit deutlich reduzierten Verbindungseigenschaften eingesetzt werden können.
Der Einsatz von Produkten mit geschweißten Verbindungen von Nitinol und nichtrostenden Stählen ohne die bisherigen Einschränkungen der mechanisch-technologischen Eigenschaften ist für eine Vielzahl von KMU der Medizintechnikbranche und der Mikrosystemtechnikbranche von hohem Interesse.
Es soll daher im Rahmen des Projektes nachgewiesen werden, dass mit Hilfe des Mikro-Elektronenstrahlschweißens der intermetallische Phasensaum beim artfremden Schweißen von Nitinol mit nichtrostenden Stählen stark reduziert, die Kornvergröberung vermieden werden kann und Heißrisse so wie Reaktionsprodukte aus der Atmosphäre oder durch Verunreinigungen, Adsorbat- oder Oxidschichten an den Oberflächen wie Oxide (Ti4Ni2O) oder Nitride vermieden werden können. Die Möglichkeit der Beobachtung des Fügevorgangs mit Hilfe der REM Funktionalität ist ein weiterer Vorteil des Verfahrens, der anhand der Demonstratoren nachgewiesen werden soll.
Dieses Anwendungssegment ist historisch bedingt stark von KMU besetzt. Insbesondere bei Verbindungen artfremder Legierungen stoßen Schmelzschweißverfahren schnell an ihre Grenzen.

ISBN

978-3-96870-425-8

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 426

Erscheinungsdatum

Februar 2019

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

168

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