I ricercatori della National University of Science and Technology "MISIS" hanno sviluppato un database che aiuterà a creare nuovi tipi di acciai. Ciò accelererà il processo di creazione di tipi di acciaio innovativi con resistenza e duttilità specificate almeno 10 volte, che consentirà di realizzare carrozzerie dalle forme più complesse. L'articolo sulla ricerca è pubblicato in Calphad .

Nella moderna scienza dei materiali, la base per la sintesi di nuovi materiali sono i cosiddetti diagrammi di stato di fase, che mostrano l'interazione di elementi chimici a diverse temperature. Sulla base di queste informazioni, è possibile prevedere le proprietà fisiche e la microstruttura delle leghe, e, più importante, le condizioni e la tecnologia per la loro produzione.

Studiando e raccogliendo parametri termodinamici, gli scienziati creano un database da utilizzare in programmi specializzati che consentono di modellare nuovi materiali. Per gli sviluppatori è una sorta di "cheat sheet, " secondo cui sviluppano una tecnologia per creare nuovi materiali con le proprietà richieste.

Oggi, la produzione di acciai flessibili per carrozzerie, capace di piegarsi nelle forme più complesse, ma allo stesso tempo resiste al carico all'impatto, è di grande attualità per il settore. È noto che la resistenza e la duttilità dell'acciaio possono essere aumentate aggiungendo lantanio. Però, il meccanismo generale dell'influenza degli elementi delle terre rare sulle proprietà dell'acciaio è rimasto sconosciuto fino a tempi recenti.

Il database termodinamico che descrive l'interazione di ferro e carbonio con additivi al lantanio consente di assumere con precisione la composizione della fase, temperatura di cristallizzazione e microstruttura del materiale. Tale database è stato creato dai ricercatori di NUST MISIS. Questi dati consentono di ottimizzare lo sviluppo di nuovi acciai, in quanto riduce significativamente il tempo per cercare nuove composizioni e condurre gli esperimenti necessari. Con la banca dati, il periodo di sviluppo di nuovi tipi di acciaio può essere ridotto da 1 anno a 1-2 mesi.

"Nel nostro lavoro, siamo riusciti a confermare sperimentalmente tutti i dati termodinamici del sistema La-Fe-C (lantanio-ferro-carbonio). Ad esempio, per chiarire le reazioni chimiche tra gli elementi del sistema abbiamo ottenuto circa 30 leghe con diverse composizioni chimiche, "Vladimir Cheverikin, coautore della carta, ricercatore senior presso il Centro NUST MISIS "Termochimica dei materiali, " spiega.

Secondo i risultati della ricerca, gli scienziati sono riusciti a calcolare l'esatta temperatura di cristallizzazione delle leghe a base di acciaio e vari cambiamenti nel loro trattamento termico.

Così, Ora, se è necessario creare nuovi tipi di acciaio, è sufficiente caricare il database risultante nel software appropriato e ottenere un elenco di condizioni che ottimizzeranno i processi, compreso il trattamento termico e il trattamento a pressione.