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Quando um fabricante pensa no material perfeito, fortes, leves e flexíveis são os três principais adjetivos que podem vir à mente. Isto porque estas propriedades permitem que o material seja usado em uma variedade de aplicações enquanto capaz de resistir a tremendas tensões. Agora, novas pesquisas levaram ao desenvolvimento de uma nova liga de titânio que tem sido chamada a mais forte de qualquer liga comercial de titânio atualmente no mercado. Esta nova liga poderia ter um impacto profundo na fabricação de automóveis, aeroespacial e muito mais.
A fibra de carbono tem sido amplamente aceita como a última e mais significativa revolução material, mas esta nova liga de titânio poderia levar o bolo. Chamado Ti185, na verdade foi produzido pela primeira vez há cerca de 50 anos. No entanto, o processo de manufatura bruta foi feito para uma mistura inconsistente de metal onde o material era forte em alguns lugares mas frágil em outros. Os metalúrgicos, na época, tentaram misturar titânio bruto com ferro junto com vanádio e alumínio para criar o Ti185. A questão era que a mistura acabava por se aglomerar com o ferro, o que levava a defeitos no produto final. Os metalúrgicos não eram capazes de produzir a liga de fins comerciais, até agora.
O titânio puro não é tão forte assim, então para dar-lhe as propriedades que os fabricantes estão à procura de uma liga precisa ser criada. Para aumentar a resistência das ligas de titânio comuns que são utilizadas na fabricação de aeronaves e no setor aeroespacial atualmente, pesquisadores do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico (PNNL) do Departamento de Energia dos EUA desenvolveram uma maneira de produzir Ti185 de forma acessível. A maneira como eles conseguiram isso foi organizando os átomos em um padrão específico para formar uma nanoestrutura especial.
Foi a primeira vez que os pesquisadores foram capazes de ver esse alinhamento atômico de perto e então esses cientistas deram um passo adiante. Os pesquisadores do PNNL então manipularam a nanoestrutura para criar a mais forte liga de titânio já desenvolvida. Outro benefício adicional a este novo processo é o seu custo mais eficaz quando comparado com a fabricação de ligas convencionais de titânio.
“Descobrimos que se você a tratar com calor primeiro com uma temperatura mais alta antes de uma etapa de tratamento térmico a baixa temperatura, você poderia criar uma liga de titânio 10 a 15% mais forte do que qualquer liga comercial de titânio atualmente no mercado e que ela tem aproximadamente o dobro da resistência do aço”, disse Arun Devaraj, um cientista de materiais do PNNL. bit.ly/2blCAPu
Os pesquisadores testaram a resistência da liga puxando ou aplicando tensão até que o titânio falhasse. O Ti185 foi considerado 10-15% mais forte que as ligas convencionais de titânio, o que é um feito monumental, o que só é mais impressionante, juntamente com o baixo custo de produção. O Ti185 é cerca do dobro do aço automotivo usado na fabricação de automóveis e também é metade do peso.
PNNL as descobertas também vão muito além de apenas trabalhar com o titânio. Eles podem até ser capazes de usar seu processo para melhorar ainda mais ligas.
“Isto empurra os limites do que podemos fazer com ligas de titânio, – Agora que entendemos o que está acontecendo e porque esta liga tem tanta força, os pesquisadores acreditam que eles podem ser capazes de modificar outras ligas, criando intencionalmente microestruturas que se parecem com as do Ti185”. Devaraj explica.
Esta pesquisa pode levar a descobertas metalúrgicas ainda mais revolucionárias que podem ajudar a empurrar o mundo para a frente. Novos aviões, tecnologias aeroespaciais e automóveis de consumo” poderão em breve contar com estas ligas avançadas e isso poderá ser apenas o começo. Ter a capacidade de fabricar materiais excepcionalmente resistentes e, ao mesmo tempo, manter o custo baixo é um sonho dos fabricantes.