(a) Immagine di fase di diffrazione elettronica a retrodiffusione (EBSD) che mostra la microstruttura della lamella di grani di austenite stratificati incorporati nella matrice di martensite temperata. (b) Le strutture di dislocazione in martensite ingrandite nell'immagine al microscopio elettronico a trasmissione (TEM). (c) Immagine TEM che mostra l'allungamento della struttura cellulare di dislocazione dopo il ceppo di trazione dell'8%. (d) Immagine TEM che conferma la trasformazione dell'austenite metastabile in martensite dopo il ceppo di trazione del 16%. Credito:Università di Hong Kong
(Phys.org)—Un team di ricercatori di diverse istituzioni in Cina e Taiwan ha sviluppato un nuovo modo di produrre acciaio che offre maggiore resistenza e duttilità. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il team descrive parte del processo e gli ingredienti utilizzati per realizzare il nuovo tipo di acciaio e suggerisce possibili applicazioni.
Come notano i ricercatori, ci sono molte applicazioni industriali basate sull'acciaio che richiedono un alto grado di resistenza e duttilità (la capacità di essere tirato o deformato senza rompersi) - il grado più alto di entrambi, meglio è. Ma le tecniche tradizionali di produzione dell'acciaio richiedono generalmente un compromesso:più forza significa meno duttilità, o vice versa. In questo nuovo sforzo, i ricercatori riferiscono di aver trovato un modo per aggirare questo problema.
Per fare il nuovo acciaio, i ricercatori hanno sviluppato una nuova tecnica che chiamano deformata e partizionata (D&P):non possono fornire tutti i dettagli, Certo, perché ciò impedirebbe loro di capitalizzare su ciò che hanno creato. Ma divulgano che appartiene a una classe di metalli che l'industria ha definito "acciai innovativi, " che sono acciai medi al manganese realizzati con lo 0,47% di carbonio, 10% di manganese, 0,7 percento di vanadio e 2,0 percento di alluminio.
Riferiscono anche che il processo prevede la laminazione a freddo, a cui segue il rinvenimento in ambiente a bassa temperatura, e che i grani di austenite metastabili sono incorporati da qualche parte nel processo:questo, notano, aiuta a mantenere la duttilità consentendo difetti controllati che conferiscono al metallo la sua forza. Il gruppo afferma che il risultato è un acciaio con un carico di snervamento di 2,2 GPa e un allungamento uniforme del 16%, che lo renderebbe il migliore della sua categoria. Suggeriscono che le proprietà desiderate siano dovute al tipo di matrice formata durante il processo di laminazione e rinvenimento.
Le proprietà di trazione del presente innovativo acciaio D&P rispetto ad altri acciai altoresistenziali, compreso l'acciaio Maraging, acciaio nanotwinned (NT), acciaio da tempra e separazione (Q&P980) e acciaio a doppia fase (DP780). Credito:Università di Hong Kong
Oltre ad offrire maggiore resistenza e duttilità, l'acciaio è anche più economico da produrre rispetto ad altri acciai utilizzati in applicazioni critiche come aeroplani e razzi:il team afferma che può essere prodotto a solo un quinto del costo di altri metodi più tradizionali. Notano anche che il processo che hanno sviluppato offre le stesse caratteristiche desiderabili di altre leghe.
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