Stal balansuje między elastycznością i wytrzymałością. Naukowcy znaleźli łatwiejszy sposób na jej dostosowywanie
Inżynierowie z Purdue University i Sandia National Labs opracowali nową metodę obróbki stopów stali, która czyni je zarówno mocniejszymi, jak i bardziej elastycznymi poprzez dostosowanie wielkości ziaren, które je tworzą. W ramach tej obróbki tworzona jest cienka warstwa bardzo drobnych ziaren (poniżej 100 nm długości) na powierzchni stopu stali o nazwie T-91, pozostawiając te znacznie większe ziarna, bo o nawet 100-krotnej wielkości w środku. Takie podejście generuje gradient wielkości ziaren, który pozwala materiałowi na bardziej efektywne odkształcanie się pod wpływem naprężeń i daje życie nowemu materiałowi o nazwie G-T91.
Czytaj też:Ośmiornice znów nas zainspirowały. Nowy materiał będzie podstawą kamuflażu doskonałego
G-T91 ma granicę wytrzymałości rzędu 700 megapaskali, a więc o 36 procent wyższą niż w przypadku nieobrobionego T-91, względem którego odróżnia się też plastycznością, która z kolei jest aż o połowę lepsza. Po stworzeniu tego stopu stali naukowcy wykorzystali skaningową mikroskopię elektronową, aby podejrzeć, jak ziarna zmieniają kształt i orientację pod wpływem naprężenia. Odkryli, że ultradrobne ziarna w pobliżu powierzchni stają się bardziej kuliste i poziome, co pomaga stali rozciągać się bez pękania.
Czytaj też:Błyskawica rozpędzona do setek kilometrów na sekundę. Materiał pokazuje, jak działają piorunochrony
Teraz zespół planuje dokładnie zbadać mechanizm stojący za tym zachowaniem i zbadać sposoby optymalizacji układu ziaren dla różnych zastosowań. Nowa obróbka może mieć potencjalne zastosowanie w przemyśle energetycznym i lotniczym.
PS – po więcej materiałów najwyższej jakości zapraszamy na Focus Technologie. Subskrybuj nasz nowy kanał na YouTubie!