(Phys.org)—Un team combinato di ricercatori affiliato con l'Army Research Laboratory presso Aberdeen Proving Ground, L'Arizona State University e la University of North Texas hanno sviluppato una lega nanocristallina che combina un'elevata resistenza meccanica con la resistenza al creep ad alta temperatura. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Natura , il team descrive come hanno creato il materiale e le sue proprietà. Jonathan Cormier con Institut Pprime, UPR CNRS offre un pezzo di News &Views sul lavoro svolto dal team nello stesso numero della rivista e delinea alcuni degli ostacoli che si frappongono all'utilizzo della lega nelle applicazioni industriali.

Come osserva Cormier, ci sono alcune applicazioni (come i motori degli aeroplani) che richiedono che il metallo sia estremamente forte e resistente allo scorrimento (deformazioni che si verificano a causa di stress a lungo termine) alle alte temperature. Attualmente, vengono utilizzate superleghe, ma hanno i loro limiti, e per questo motivo, vengono create nuove leghe con caratteristiche migliori per fornire vantaggi come una maggiore efficienza (che potrebbe significare una riduzione del consumo di carburante). In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno trovato un modo per migliorare lo scorrimento con una lega nanocristallina che hanno sviluppato:tali leghe in genere hanno una scarsa resistenza allo scorrimento a causa dei grani estremamente piccoli utilizzati per realizzarli.

Per fare la loro lega, i ricercatori hanno iniziato con grani molto piccoli di rame e poi hanno aggiunto particelle di tantalio ai confini tra i singoli grani per impedire loro di migrare, la fonte del creep. Il risultato (che ha comportato fresature multiple a -196°C) è stata una lega con eccellenti proprietà di scorrimento grazie a una microstruttura stabile:i test hanno mostrato che è di circa sei-otto magnitudini di ordine migliore di altre leghe nanocristalline.

Lo sviluppo della lega è significativo perché mostra che una lega nanocristallina potrebbe essere realizzata per resistere al creep; tuttavia ci sono ancora problemi che ne impediscono l'uso nelle applicazioni industriali, come nota Cormier, la principale tra queste sono le preoccupazioni sul fatto che il processo possa essere portato alla produzione di massa. Anche, i limiti di densità aumentati nella lega la rendono più suscettibile all'ossidazione e la resistenza al creep della lega deve funzionare a temperature più elevate di quelle che la nuova lega può sostenere.

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