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  • Nueva aleación nanocristalina que combina resistencia mecánica con resistencia a la fluencia a alta temperatura

    Imagen BF-STEM que destaca la estructura núcleo-capa del nanocluster. Crédito: Naturaleza (2016). DOI:10.1038 / nature19313

    (Phys.org) —Un equipo combinado de investigadores afiliados al Laboratorio de Investigación del Ejército en Aberdeen Proving Ground, La Universidad Estatal de Arizona y la Universidad del Norte de Texas han desarrollado una aleación nanocristalina que combina una alta resistencia mecánica con una resistencia a la fluencia a alta temperatura. En su artículo publicado en la revista Naturaleza , el equipo describe cómo crearon el material y sus propiedades. Jonathan Cormier con Institut Pprime, UPR CNRS ofrece un artículo de News &Views sobre el trabajo realizado por el equipo en la misma edición de la revista y describe algunos de los obstáculos que se interponen en el camino de la aleación que se utiliza en aplicaciones industriales.

    Como señala Cormier, Hay algunas aplicaciones (como los motores de avión) que requieren que el metal sea extremadamente fuerte y resistente a la fluencia (deformaciones que ocurren debido a la tensión a largo plazo) a altas temperaturas. En la actualidad, se utilizan superaleaciones, pero tienen sus limites, y por eso Se están creando nuevas aleaciones con mejores características para proporcionar beneficios como una mayor eficiencia (lo que podría significar una reducción del consumo de combustible). En este nuevo esfuerzo, Los investigadores han encontrado una manera de mejorar la fluencia con una aleación nanocristalina que han desarrollado; estas aleaciones suelen tener poca resistencia a la fluencia debido a los granos extremadamente pequeños que se utilizan para fabricarlas.

    Para hacer su aleación, los investigadores comenzaron con granos muy pequeños de cobre y luego agregaron partículas de tantalio a los límites entre los granos individuales para evitar que migren, la fuente de fluencia. El resultado (que involucró múltiples moliendas a -196 ° C) fue una aleación con excelentes propiedades de fluencia debido a una microestructura estable; las pruebas mostraron que era aproximadamente de seis a ocho magnitudes de orden mejor que otras aleaciones nanocristalinas.

    El desarrollo de la aleación es significativo porque muestra que una aleación nanocristalina podría fabricarse para ser resistente a la fluencia; sin embargo, todavía existen problemas que impiden su uso en aplicaciones industriales, como señala Cormier, La principal de ellas es la preocupación acerca de si el proceso podría llevarse a la producción en masa. También, los límites de densidad aumentados en la aleación la hacen más susceptible a la oxidación y la resistencia a la fluencia de la aleación debe funcionar a temperaturas más altas que las que puede soportar la nueva aleación.

    © 2016 Phys.org




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