(Phys.org)—Een team van onderzoekers van verschillende instellingen in China en Taiwan heeft een nieuwe manier ontwikkeld om staal te maken dat meer sterkte en taaiheid biedt. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , het team beschrijft een deel van het proces en de ingrediënten die zijn gebruikt om de nieuwe staalsoort te maken en suggereert mogelijke toepassingen.

Zoals de onderzoekers opmerken, er zijn veel industriële toepassingen op basis van staal die een hoge mate van sterkte en ductiliteit vereisen (het vermogen om te worden getrokken of vervormd zonder te breken) - de hogere mate van beide, des te beter. Maar traditionele staalproductietechnieken vereisen over het algemeen een afweging:meer sterkte betekent minder taaiheid, of vice versa. In deze nieuwe poging de onderzoekers melden dat ze een manier hebben gevonden om dit probleem te omzeilen.

Om het nieuwe staal te maken, de onderzoekers ontwikkelden een nieuwe techniek die ze misvormd en gepartitioneerd (D&P) noemen - ze kunnen niet alle details geven, natuurlijk, want dat zou hen ervan weerhouden te profiteren van wat ze hebben gecreëerd. Maar ze onthullen wel dat het tot een metaalklasse behoort die de industrie heeft gedefinieerd als "doorbraakstaal, ", dit zijn middelgrote mangaanstaalsoorten die zijn gemaakt met 0,47 procent koolstof, 10 procent mangaan, 0,7 procent vanadium en 2,0 procent aluminium.

Ze melden ook dat het proces koudwalsen omvat, die wordt gevolgd door temperen in een omgeving met lage temperaturen, en dat metastabiele austenietkorrels ergens in het proces zijn ingebed - dit, zij merken op, helpt de taaiheid te behouden terwijl gecontroleerde defecten mogelijk zijn die het metaal zijn sterkte geven. De groep beweert dat het resultaat een staal is met een vloeigrens van 2,2 GPa en een uniforme rek van 16 procent, wat hem de beste in zijn klasse zou maken. Ze suggereren dat de gewenste eigenschappen te wijten zijn aan het type matrix dat wordt gevormd tijdens het wals- en temperproces.

Naast het bieden van zowel meer sterkte als vervormbaarheid, het staal is ook goedkoper om te maken dan andere staalsoorten die worden gebruikt in kritieke toepassingen zoals vliegtuigen en raketten - het team beweert dat het kan worden gemaakt voor slechts een vijfde van de kosten van andere, meer traditionele methoden. Ze merken ook op dat het proces dat ze hebben ontwikkeld dezelfde gewenste eigenschappen biedt als andere legeringen.

© 2017 Fys.org