.
Când un producător se gândește la materialul perfect, puternic, ușor și flexibil sunt cele trei adjective principale care îi pot veni în minte. Acest lucru se datorează faptului că aceste proprietăți permit ca materialul să fie utilizat într-o varietate de aplicații, fiind în același timp capabil să reziste la tensiuni enorme. Acum, noi cercetări au dus la dezvoltarea unui nou aliaj de titan care a fost numit cel mai puternic dintre toate aliajele de titan comercializate în prezent pe piață. Acest nou aliaj ar putea avea un impact profund asupra producției de automobile, aerospațiale și nu numai.
Fibra de carbon a fost acceptată pe scară largă ca fiind cea mai recentă și cea mai semnificativă revoluție materială, dar acest nou aliaj de titan ar putea cuceri tortul. Denumit Ti185, acesta a fost de fapt produs pentru prima dată în urmă cu aproximativ 50 de ani. Cu toate acestea, procesul de fabricație rudimentar a făcut ca amestecul de metal să fie inconsecvent, în care materialul era puternic în unele locuri, dar fragil în altele. Metalurgiștii de atunci au încercat să amestece titanul brut cu fier împreună cu vanadiu și aluminiu pentru a crea Ti185. Problema era că amestecul sfârșea prin a se aglutina împreună cu fierul, ceea ce ducea la defecte în produsul finit. Metalurgiștii nu au reușit să producă aliajul în scopuri comerciale, până în prezent.
Titanul pur nu este, de fapt, atât de puternic, așa că, pentru a-i conferi proprietățile pe care le caută producătorii, trebuie creat un aliaj. Pentru a crește rezistența aliajelor comune de titan care sunt utilizate în prezent în industria aerospațială și în fabricarea aeronavelor, cercetătorii de la laboratorul Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) al Departamentului de Energie din SUA au dezvoltat o modalitate de a produce Ti185 la prețuri accesibile. Modul în care au realizat acest lucru a fost aranjarea atomilor într-un model specific pentru a forma o nanostructură specială.
A fost prima dată când cercetătorii au putut vedea de aproape această aliniere atomică, iar apoi acești oameni de știință au făcut un pas mai departe. Cercetătorii de la PNNL au manipulat apoi nanostructura pentru a crea cel mai puternic aliaj de titan dezvoltat vreodată. De asemenea, un alt beneficiu adăugat la acest nou proces este faptul că este mai eficient din punct de vedere al costurilor în comparație cu fabricarea aliajelor de titan convenționale.
„Am descoperit că, dacă îl tratăm termic mai întâi cu o temperatură mai ridicată înainte de o etapă de tratament termic la temperatură scăzută, putem crea un aliaj de titan cu 10 până la 15 procente mai puternic decât orice aliaj de titan comercial aflat în prezent pe piață și că are aproximativ dublul rezistenței oțelului”, a declarat Arun Devaraj, cercetător în domeniul materialelor la PNNL. bit.ly/2blCAPu
Cercetătorii au testat rezistența aliajului trăgând sau aplicând tensiune până când titanul cedează. S-a constatat că Ti185 este cu 10-15% mai rezistent decât aliajele de titan convenționale, ceea ce reprezintă o realizare monumentală, care este cu atât mai impresionantă cu cât este cuplată cu costul scăzut de producție. Ti185 este de aproximativ două ori mai puternic decât oțelul utilizat în producția de automobile și, de asemenea, are jumătate din greutate.
Constatările PNNL merg, de asemenea, mult mai departe de a lucra doar cu titan. Ei ar putea chiar să fie capabili să folosească procesul lor pentru a îmbunătăți și mai multe aliaje.
„Acest lucru împinge limita a ceea ce putem face cu aliajele de titan, – Acum că înțelegem ce se întâmplă și de ce acest aliaj are o rezistență atât de mare, cercetătorii cred că ar putea fi capabili să modifice alte aliaje prin crearea intenționată a unor microstructuri care să arate ca cele din Ti185.” explică Devaraj.
Această cercetare ar putea duce la și mai multe descoperiri metalurgice revoluționare care ar putea ajuta la împingerea lumii înainte. Noile aeronave, tehnologiile aerospațiale și automobilele de consum’ ar putea în curând să se bazeze pe aceste aliaje avansate și acesta ar putea fi doar începutul. A avea capacitatea de a fabrica materiale cu rezistență excepțional de ridicată, menținând în același timp costurile la un nivel scăzut, este un vis al producătorilor.
.