Ученые нашли способ сделать различные металлы еще прочнее

6 Июля 2014 в 18:00, Николай Хижняк 6 978 просмотров 6

metal-gradient-structure

Сталь часто берут в качестве своеобразного мерила прочности различных материалов. Вы наверняка много раз слышали выражение «этот материал прочнее стали». Так вот, научные сотрудники Университета штата Северная Каролина создали сталь, которая прочнее, кхм, обычной стали. Новый металл ученые получили, используя метод, который повышает прочность самых различных металлов путем изменения их микроструктуры.

Что интересно, ученых на создание более прочного вида стали вдохновила внутренняя структура костей и бамбука — оба этих материала, как известно, обладают невероятным соотношением характеристик силы и прочности. Увеличить силу и прочность металла ученые смогли путем наделения его так называемой градиентной структурой. Эта структура представляет из себя миллионы крошечных пористостей, которые, уходя глубже в металл, увеличиваются в размерах.

«Использование пористости в структуре на внешней стороне позволяет делать металл не только тверже, но и уменьшает его эластичность. Другими словами, его невозможно растянуть очень сильно, не сломав в итоге», — говорит Цзяо Ли Ву, профессор материаловедения из Института механики Китайской академии наук, разработавший совместно с Юнтиан Жу из Университета штата Северная Каролина новый металл.

«Однако если мы постепенно увеличим размеры этих полостей, уходящих вглубь материала, то мы сможем наделить металл необходимой эластичностью», — продолжает Ли Ву.

«Аналогичную структуру вы можете наблюдать, если разрежете вдоль кость или стебель бамбука. Если говорить кратко, плавный переход от мелкой пористости к более крупной делает общую структуру металла более крепкой и в то же время более эластичной. Такая комбинация характеристик невозможна в обычных материалах».

Для тестирования градиентной структуры ученые использовали различные металлы. В результате им удалось увеличить прочность и эластичность меди, железа, никеля и нержавеющей стали.

Помимо этого, исследователи проверили пользу градиентной структуры с использованием стали без атомов внедрения, способную выдерживать нагрузку в 450 мегапаскалей, что могло бы говорить о том, что данная сталь может растягиваться без разрушения до 5 процентов от своей первоначальной длины. Добавив градиентной структуры, команде ученых удалось создать сталь без атомов внедрения, способную выдержать нагрузку до 500 мегапаскалей, то есть данная сталь получила возможность растягиваться до 20 процентов от свой первоначальной длины без разрушения.

«Мы считаем, что это весьма полезное открытие, потому что потенциал его использования очень велик, а процесс производства весьма дешев, что позволяет его внедрение на более крупном уровне», — говорит Ли Ву.

Сейчас команда ученых собирается узнать, помогает ли использование градиентной структуры в материалах делать их более износостойкими и защищенными от коррозии.

Ученые нашли способ сделать различные металлы еще прочнее

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

6 комментариев

  1. storm X

    Кость по-моему, только лазер или болгарка разрежет, обычный бытовой тесак лишь разрубит ее (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  2. dizel007

    Учёные прочитали книгу "как заколялась сталь" (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  3. ohoho

    ну так-то, из курса материаловедения, это всего лишь маленький отрывочек о свойствах материала на основе железа..., и вообще за железом будующее, мы о нем имеем очень посредственные знания.

  4. vital33

    Заказал на сайте http://www.mwm-eng.ru/katalog/tokarnoe-oborudovanie/tokarnye-prutkovye-avtomaty/ станок для работы со сферическими заготовками, через 2 часа позвонили уточнили нюансы. Приезжал на газели сам забирал со склада, приехал, а листогиб уже на отгрузке упакованный стоял. Оплатить пришлось заранее картой.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.