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Small-scale functional fatigue of a Ni-Mn-Ga Heusler alloy

  • Functional fatigue of shape-memory alloys is a considerable threat to the reliable service of actuation devices. Here, we demonstrate the essentially degradation-free cyclic phase-transformation behavior of Ni-Mn-Ga microcrystals up to one million stress-driven superelastic cycles. Cyclic dissipation amounts to about 1/5 of the bulk counterpart and remains unaffected during cycling, even after the introduction of dislocation structures via plastic straining. Plastic yielding and the transformation stress largely exceed the known bulk values. However, the transformation-stress is found to depend on plastic pre-straining, which suggests that the size-affected transformation stress is sensitive to the initial defect structure and that it can be tuned by a targeted introduction of dislocations. These findings demonstrate the high suitability of Ni-Mn-Ga as a robust shape-memory alloy in small-scale functional device engineering.

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Autor*innen:Adnan Fareed, Julian M. RosalieORCiD, Satyakam KarORCiD, Sebastian FählerORCiD, Robert MaaßORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Acta Materialia
Jahr der Erstveröffentlichung:2024
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.0 Abteilungsleitung und andere
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier B.V.
Jahrgang/Band:274
Aufsatznummer:119988
Erste Seite:1
Letzte Seite:10
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Functional fatigue; Ni-Mn-Ga; Shape-memory alloys; Superelasticity
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Nano
DOI:10.1016/j.actamat.2024.119988
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-600695
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:22.05.2024
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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