Aspecto de la superficie del acero desarrollado que contiene cobre (izquierda) y contraparte sin cobre (derecha). Crédito:Kenta Yamanaka et al, Universidad de Tohoku
Maquinaria industrial y automotriz, como piezas de motores de automóviles, contienen materiales que son, calor-, vestir-, y resistente a la corrosión. Se les conoce como "súper plásticos de ingeniería, "y continúan revolucionando los procesos de fabricación. Si bien en realidad son de plástico, son mucho más fuertes que los plásticos típicos que encontramos en la vida cotidiana. Estos materiales, sin embargo, crear un ambiente corrosivo durante la fabricación.
Eso está cambiando con una nueva innovación desarrollada por un equipo de investigadores con sede en Japón. Diseñaron un nuevo método para mejorar la resistencia al desgaste y la corrosión de las máquinas que producen plásticos de superingeniería. Los investigadores publicaron sus resultados el 27 de agosto en Degradación de materiales npj , una revista Nature.
"El mercado mundial de plásticos de superingeniería ha crecido en los últimos años porque tienen una resistencia notable a las altas temperaturas, buena resistencia mecánica y excepcional resistencia química y a los disolventes en entornos de alta temperatura, "dijo Kenta Yamanaka, autor del artículo y profesor asociado de procesamiento de deformaciones en el Instituto de Investigación de Materiales de la Universidad de Tohoku. "Sin embargo, durante el proceso de fabricación, el tornillo alternativo del aparato de fabricación suele sufrir pérdidas por desgaste frecuentes debido a que las materias primas semifluidas normalmente contienen un gran número de fibras de vidrio como refuerzo ".
Los súper plásticos de ingeniería también se descomponen en gas sulfúrico, induciendo un ambiente altamente corrosivo además de las condiciones de alto desgaste físico. Los tornillos de las máquinas de fabricación no pueden soportar un entorno de este tipo durante mucho tiempo.
Tornillo para moldeo por inyección de plástico, fabricado con el acero desarrollado. Crédito:Kenta Yamanaka et al, Universidad de Tohoku
Para corregir este problema, Yamanaka y los investigadores estudiaron una aleación de acero conocida como acero de alta velocidad, que actualmente se utiliza principalmente para herramientas. Según Yamanaka, el acero tiene excelentes propiedades mecánicas a temperatura ambiente y elevadas, pero es vulnerable a la corrosión.
Los investigadores utilizaron una aleación a base de acero de alta velocidad y la trataron con cobre.
"La resistencia al desgaste y a la corrosión de los aceros generalmente muestra una relación de compensación, "Dijo Yamanaka." En este estudio, demostramos que la adición de trazas de cobre a los aceros de alta dureza mejora significativamente la resistencia a la corrosión de las aleaciones, resultando en una excelente combinación de resistencia al desgaste y a la corrosión ".
Después de analizar la aleación a través de estudios experimentales y de imágenes, los investigadores descubrieron que habían desarrollado con éxito un acero altamente resistente al desgaste y a la corrosión. Próximo, planean investigar más a fondo las propiedades de la aleación para su aplicación en otros campos.
