La decarbonizzazione delle automobili non richiede solo il passaggio dai motori a benzina ai motori elettrici, ma anche parti in acciaio di qualità che aiutano i motori a funzionare riducendo al contempo il peso dei veicoli. I materiali in acciaio ad alte prestazioni possono offrire corse più silenziose e resistere all'usura dovuta alla rotazione ad alta velocità dei motori. Per crearli, è necessario ottimizzare il processo di modifica della superficie dell'acciaio con carbonio, azoto ed elementi di lega.
Per comprendere le interazioni tra gli elementi dell'acciaio, un gruppo di ricerca dell'Università Metropolitana di Osaka ha condotto un'indagine sistematica guidata dal professore associato Tokuteru Uesugi della Graduate School of Informatics. Il gruppo ha teoricamente calcolato 120 combinazioni di come 12 elementi di lega, tra cui alluminio e titanio, interagiscono con il carbonio durante la carburazione e l'azoto nel processo di nitrurazione.
I risultati sono stati pubblicati su ISIJ International .
I risultati hanno mostrato che quando il titanio viene posto in una disposizione specifica, si lega all’azoto o al carbonio, indurendo il ferro. I dati analitici del gruppo hanno anche mostrato che l'elemento di lega deve avere un raggio metallico maggiore rispetto all'atomo di ferro per legarsi bene.
"Sebbene non sia stato facile chiarire il meccanismo dai risultati di numerosi calcoli, abbiamo utilizzato la regressione lineare multipla e l'analisi stratificata attraverso tentativi ed errori", ha affermato il professor Uesugi. "Si prevede che questi risultati contribuiranno a una migliore comprensione dei meccanismi di rafforzamento dell'acciaio e di maggiore durabilità, nonché allo sviluppo di materiali superiori."
Ulteriori informazioni: Tokuteru Uesugi et al, Interazioni tra elementi interstiziali e sostitutivi di cluster biatomici e triatomici di soluti in α -Fe dai calcoli dei principi primi, ISIJ International (2024). DOI:10.2355/isijinternational.ISIJINT-2024-062
Fornito da Osaka Metropolitan University
