Formgedächtnislegierungen (FGL) sind seit Jahrzehnten ein stark im Fokus von Forschungsinstituten und der Industrie stehendes Thema. Eine diffusionslose Festkörperumwandlung zwischen einer austenitischen Hochtemperatur- und einer martensitischen Tieftemperaturphase erlaubt diesen Legierungen eine reversible Formänderung mit Dehnungen von mehreren Prozent. Diese einzigartige Eigenschaft wird durch einen externen Stimulus, wie bspw. eine Temperaturänderung oder das Anlegen einer mechanischen Spannung, hervorgerufen. Dadurch können FGL als „intelligente Materialien“ (von engl.: smart materials) verschiedene Funktionen in sog. Smart Applications übernehmen.

Die kommerziell erfolgreichsten FGL sind bislang die binären Legierungen auf Basis von Nickel-Titan (Ni-Ti). Aufgrund ihrer ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität finden diese Legierungen vor allem in der biomedizinischen Technik Anwendung. Von Seiten der Industrie besteht zudem ein großes Interesse an der Verwendbarkeit von FGL bei Temperaturen oberhalb von 100 °C, bei denen binäres Ni-Ti nicht verwendet werden kann. Aus diesem Grund wurden in den vergangenen Jahren eine große Bandbreite an sog. Hochtemperatur- (HT-)FGL entwickelt, die per Definition eine Martensitstarttemperatur (Ms) größer 100 °C aufweisen und dadurch neue Märkte in der Automobiltechnik, Energieindustrie sowie der Luft- und Raumfahrt schaffen.

Für eine stetige Weiterentwicklung dieser Materialien sowie deren erfolgreiche Implementierung in anvisierten Anwendungen ist die Erarbeitung eines umfassenden Verständnisses der komplexen Wechselbeziehungen zwischen der Mikrostruktur, der martensitischen Phasenumwandlung und dem makroskopischen funktionalen Materialverhalten zwingend erforderlich. Hierzu bieten mordernste in situ Charakterisierungstechniken enorme Potentiale und Möglichkeiten. Dieser Thematik widmet sich das kommende Webinar. Dort wird anhand zweier HT-FGL Systeme, Co-Ni-Ga und Ti-Ta, die skalenübergreifende Charakterisierung von Materialeigenschaften sowohl ein- als auch vielkristalliner Strukturen vorgestellt. Im Detail werden die optische Lichtmikroskopie sowie die hochauflösende Neutronen- und Synchrotronbeugung beleuchtet. Dabei gilt die besondere Aufmerksamkeit der Verwendung dieser Verfahren zur Erforschung von grundlegenden strukturellen und funktionalen Schädigungsmechanismen.