Разработанная "суперсталь" делает сплав прочнее и тверже

Удручает тот факт, что всякий раз, когда вы пытаетесь улучшить такие материалы, как сталь, вы в конечном итоге создаете новые слабые места в одно и то же время.

Этот баланс между различными свойствами всегда соблюдался. Теперь инженеры разработали новый тип "супер стали", которая бросает вызов этому компромиссу, оставаясь сильной, в то же время сопротивляясь изломам.

Супер сталь

Для таких материалов, как сталь, есть три основных свойства, которые необходимо сбалансировать - прочность, твердость и пластичность. Первые два могут звучать одинаково, но есть важное различие. Прочность описывает, какую часть нагрузки может выдержать материал до того, как он деформируется или выйдет из строя, измеряемая в Паскалях давления. В то же время прочность измеряет, сколько энергии требуется для разрушения материала.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Для сравнения, стекло имеет относительно высокую твердость, но низкую прочность, поэтому оно способно выдержать довольно большую нагрузку, но не требует много энергии, чтобы сломаться.

И, наконец, пластичность - это мера того, насколько легко растянуть или удлинить материал в разные формы. К сожалению, улучшение одного из этих трех свойств, как правило, уменьшает другое. Повышение прочности, например, часто делает материал менее твердым или пластичным.

Но теперь исследователи из Университета Гонконга и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBNL) говорят, что им удалось произвести тип стали, который имеет высокие характеристики во всех трех свойствах. И они смело называют это "суперсталь".

Новый материал обладает стойкостью к деформации около 2 гигапаскалей, твердостью разрушения 102 МПа-метра и равномерным удлинением 19 %. Команда говорит, что это делает суперсталь прочнее и жестче, чем мартенситно-стареющая сталь класса 300, используемая в авиакосмическом машиностроении - и новая сталь стоит всего около 20% от стоимости производства.

Суперсталь изготавливается по новому методу деформации и разделения (D&P), и ее прочность обеспечивается уникальной конструктивной особенностью. Когда на поверхности материала появляется трещина, под ним образуются многочисленные крошечные трещины. Эти микротрещины продолжают поглощать энергию от внешних сил, что предотвращает слишком быстрое распространение основной трещины.

Сопротивление разрушению новой супер стали протестировано Гонконгским университетом.
Команда говорит, что новая сверхпрочная сталь может найти применение, среди прочего, в высокопрочных мостовых тросах, пуленепробиваемых жилетах и автомобильных пружинах.

"Мы сделали большой шаг на пути к индустриализации новой суперстали", - говорит Хуанг Минсин, ведущий автор исследования. "Она демонстрирует огромный потенциал, который может быть использован в различных областях применения, включая превосходные пуленепробиваемые жилеты, мостовые тросы, легкие автомобильные и военные транспортные средства, аэрокосмическую отрасль, а также высокопрочные болты и гайки в строительной промышленности". опубликовано econet.ru по материалам newatlas.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet