(a) Image de phase de diffraction de rétrodiffusion d'électrons (EBSD) montrant la microstructure lamellaire de grains d'austénite en couches noyés dans une matrice de martensite trempée. (b) Les structures de dislocation dans la martensite agrandies dans l'image de microscopie électronique à transmission (MET). l'allongement de la structure cellulaire de dislocation après la déformation en traction de 8%.(d) Image MET confirmant la transformation de l'austénite métastable en martensite après une déformation en traction de 16%. Crédit :L'Université de Hong Kong
(Phys.org)—Une équipe de chercheurs de plusieurs institutions en Chine et à Taiwan a développé une nouvelle façon de fabriquer de l'acier qui offre plus de résistance et de ductilité. Dans leur article publié dans la revue Science , l'équipe décrit une partie du processus et les ingrédients qui sont entrés dans la fabrication du nouveau type d'acier et suggère des applications possibles.
Comme le notent les chercheurs, il existe de nombreuses applications industrielles basées sur l'acier qui nécessitent un degré élevé de résistance et de ductilité (la capacité d'être tiré ou déformé sans se casser) - le degré le plus élevé des deux, le meilleur. Mais les techniques traditionnelles de fabrication de l'acier nécessitent généralement un compromis :plus de résistance signifie moins de ductilité, ou vice versa. Dans ce nouvel effort, les chercheurs rapportent qu'ils ont trouvé un moyen de contourner ce problème.
Pour fabriquer le nouvel acier, les chercheurs ont développé une nouvelle technique qu'ils appellent déformée et partitionnée (D&P) - ils ne peuvent pas donner tous les détails, bien sûr, car cela les empêcherait de capitaliser sur ce qu'ils ont créé. Mais ils divulguent qu'il appartient à une classe de métal que l'industrie a définie comme « aciers révolutionnaires, " qui sont des aciers moyens au manganèse fabriqués avec 0,47% de carbone, 10 pour cent de manganèse, 0,7 pour cent de vanadium et 2,0 pour cent d'aluminium.
Ils signalent également que le processus implique un laminage à froid, qui est suivi d'un revenu dans un environnement à basse température, et que les grains d'austénite métastable sont incrustés quelque part dans le processus - ceci, ils notent, aide à conserver la ductilité tout en permettant des défauts contrôlés qui donnent au métal sa résistance. Le groupe affirme que le résultat est un acier avec une limite d'élasticité de 2,2 GPa et un allongement uniforme de 16 pour cent, ce qui en ferait le meilleur de sa catégorie. Ils suggèrent que les propriétés souhaitées sont dues au type de matrice formée pendant le processus de laminage et de revenu.
Propriétés de traction de l'acier D&P révolutionnaire par rapport à d'autres aciers à haute résistance, y compris l'acier maraging, acier nanojumelé (NT), acier de trempe et de séparation (Q&P980) et acier biphasé (DP780). Crédit :L'Université de Hong Kong
En plus d'offrir à la fois plus de résistance et de ductilité, l'acier est également moins cher à fabriquer que d'autres aciers utilisés dans des applications critiques telles que les avions et les fusées. L'équipe affirme qu'il peut être fabriqué pour seulement un cinquième du coût d'autres méthodes plus traditionnelles. Ils notent également que le processus qu'ils ont développé offre les mêmes caractéristiques souhaitables que d'autres alliages.
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