Ny måde at lave stål, der er både stærkere og mere duktilt

(Phys.org) – Et team af forskere fra flere institutioner i Kina og Taiwan har udviklet en ny måde at fremstille stål på, der giver mere styrke og duktilitet. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , holdet beskriver en del af processen og de ingredienser, der gik ind i fremstillingen af ​​den nye type stål og foreslår mulige anvendelser.

Som forskerne bemærker, der er mange industrielle applikationer baseret på stål, der kræver en høj grad af styrke og duktilitet (evnen til at blive trukket eller deformeret uden at gå i stykker) - den højere grad af begge, des bedre. Men traditionelle stålfremstillingsteknikker kræver generelt en afvejning:Mere styrke betyder mindre duktilitet, eller omvendt. I denne nye indsats, forskerne rapporterer, at de har fundet en vej rundt om dette problem.

For at lave det nye stål, forskerne udviklede en ny teknik, de kalder deformeret og partitioneret (D&P) - de kan ikke give alle detaljerne, selvfølgelig, fordi det ville forhindre dem i at udnytte det, de har skabt. Men de afslører, at det tilhører en klasse af metal, som industrien har defineret som "banebrydende stål, "som er mellemstore manganstål, der er lavet med 0,47 procent kulstof, 10 procent mangan, 0,7 procent vanadium og 2,0 procent aluminium.

De rapporterer også, at processen involverer koldvalsning, som følges op af temperering i et lavtemperaturmiljø, og at metastabile austenitkorn er indlejret et sted i processen - dette, de bemærker, hjælper med at bevare duktiliteten og samtidig tillade kontrollerede defekter, der giver metallet dets styrke. Gruppen hævder, at resultatet er et stål med en flydespænding på 2,2 GPa og 16 procent ensartet forlængelse, hvilket ville gøre den til den bedste i sin klasse. De antyder, at de ønskede egenskaber skyldes den type matrix, der dannes under valse- og hærdningsprocessen.

Ud over at tilbyde både mere styrke og duktilitet, stålet er også billigere at fremstille end andre stål, der bruges i kritiske applikationer som flyvemaskiner og raketter - holdet hævder, at det kan fremstilles for kun en femtedel af prisen på andre mere traditionelle metoder. De bemærker også, at den proces, de udviklede, tilbyder de samme ønskelige egenskaber som andre legeringer.

© 2017 Phys.org