Haute résistance, les aciers légers peuvent enfin être transformés à l'échelle industrielle, grâce à une percée dans la maîtrise des étapes de fragilité indésirables de la production, par WMG, Université de Warwick.

Le Dr Alireza Rahnama a développé une nouvelle voie de traitement qui permet de produire des alliages à base d'acier à faible densité avec une résistance maximale, tout en restant durable et flexible, ce qui était en grande partie impossible jusqu'à présent.

Deux aciers légers ont été testés :Fe ^-15 Mn ^-dix Al ^-0,8 C ^-5Ni et Fe ^-15 Mn ^-dix Al ^-0,8 C – pour leur potentiel à atteindre une résistance et une ductilité maximales.

Pendant la fabrication, deux phases fragiles peuvent apparaître dans ces aciers :le kappa-carbure (k-carbure) et l'intermétallique B2 – qui rendent les aciers durs mais limitent leur ductilité, ils sont donc difficiles à rouler.

Par la simulation puis l'expérimentation, les chercheurs du WMG ont découvert qu'à certaines températures de recuit élevées, ces phases fragiles peuvent devenir beaucoup plus contrôlables, permettant aux aciers de conserver leur ductilité.

Entre 900°C et 1200°C, la phase k-carbure peut être retirée de la production, et la phase fragile intermétallique B2 peut devenir gérable - se formant en un disque, morphologie nanométrique, par opposition à un produit plus grossier qui se forme à des températures plus basses.

Les procédés actuels de renforcement des aciers légers les rendent moins flexibles - et donc moins commercialisables - mais grâce aux recherches du Dr Rahnama, cela devrait être un problème du passé.

La percée pourrait conduire à une révolution plus sûre, plus vert, voitures plus économes en carburant.

Les véhicules faits de matériaux plus solides et plus légers sont plus sûrs pour les conducteurs, émettent moins de CO2 et consomment moins de carburant - et des aciers plus malléables permettront aux fabricants de transformer des pièces automobiles en formes épurées.

Le Dr Rahnama commente :

« Les alliages à résistance et ductilité supérieures pourraient atténuer certaines de ces préoccupations en réduisant le poids et en améliorant l'efficacité énergétique. Les aciers légers sont l'un des candidats pour répondre à ces préoccupations.

"La plupart des mécanismes métallurgiques pour augmenter la résistance conduisent à une perte de ductilité, un effet appelé compromis résistance-ductilité. Cet article étudie la cinétique et la thermodynamique de l'évolution microstructurale des aciers légers à travers des simulations et des expériences et propose un mécanisme pour atteindre une résistance plus élevée et une plus grande ductilité; une méthode qui peut être facilement adoptée par l'industrie.

La recherche, « Effet de l'alliage Ni sur l'évolution microstructurale et les propriétés mécaniques de deux aciers légers duplex à différentes températures de recuit :expérience et simulation de champ de phase », est publié dans Acta Materialia .