Sposób na silniejsze stopy

Fot. Pixabay CC0

Naukowcy z City University of Hong Kong opracowali strategię tworzenia nowych stopów o wysokiej wytrzymałości. Pokonuje ona krytyczne do tej pory problemy związane z siłą ciągliwości, torując tym samym drogę nowatorskim materiałom w przyszłości.

Stopy wieloskładnikowe (HEA) to nowy rodzaj materiału zbudowany z równych lub prawie równych ilości pięciu lub więcej metali. W ostatnich latach inżynieria materiałowa skupia na nich coraz większą uwagę, gdyż stanowią alternatywę dla wielu materiałów. Problemem jest jednak fakt, że większość z nich ma tę samą wadę: im wyższa jest jego wytrzymałość, tym mniejsza ciągliwość. Innymi słowy, mocne stopy są mniej odkształcalne.

Jednak naukowcy pod wodzą profesora Liu Chain Tsuan znaleźli przełomowe rozwiązanie – wytwarzanie stopów o wysokiej entropii. "Większość konwencjonalnych stopów zawiera jeden lub dwa główne elementy, takie jak nikiel i żelazo do produkcji" - wyjaśnia. "Jednakże, dodając dodatkowe elementy z aluminium i tytanu w celu uzyskania masywnych osadów w stopie na bazie FeCoNi, odkryliśmy, że zarówno wytrzymałość, jak i ciągliwość znacznie wzrosły."

Co więcej, stopy o dużej wytrzymałości zwykle są narażone na niestabilność odkształcenia plastycznego. Oznacza to, że są poddawane działaniu dużej siły, odkształcenie staje się niestabilne i może doprowadzić do pęknięcia tzw. szyjki, czyli najwęższego miejsca. Naukowcy z Chin odkryli, że dzięki dodaniu wieloskładnikowych nanocząstek międzymetalicznych można równomiernie wzmacniać stop.

(KB)