Aspect de surface de l'acier développé contenant du cuivre (à gauche) et une contrepartie sans cuivre (à droite). Crédit :Kenta Yamanaka et al, Université du Tohoku
Machinerie industrielle et automobile, tels que les pièces de moteur automobile, contenir des matériaux qui sont, Chauffer-, porter-, et résistant à la corrosion. Ils sont connus sous le nom de « super plastiques techniques, " et ils continuent de révolutionner les procédés de fabrication. Bien qu'ils soient en réalité en plastique, ils sont beaucoup plus résistants que les plastiques typiques que nous rencontrons dans la vie quotidienne. Ces matériaux, cependant, créer un environnement corrosif pendant la fabrication.
Cela change avec une nouvelle innovation développée par une équipe de chercheurs basée au Japon. Ils ont conçu une nouvelle méthode pour améliorer la résistance à l'usure et à la corrosion des machines qui produisent des plastiques super techniques. Les chercheurs ont publié leurs résultats le 27 août dans Dégradation des matériaux npj , une revue Nature.
« Le marché mondial des super plastiques techniques s'est développé ces dernières années parce qu'ils ont une résistance remarquable aux températures élevées, une bonne résistance mécanique et une résistance exceptionnelle aux produits chimiques et aux solvants dans les environnements à haute température, " dit Kenta Yamanaka, auteur de l'article et professeur agrégé de traitement de déformation à l'Institut de recherche sur les matériaux de l'Université de Tohoku. "Toutefois, pendant le processus de fabrication, la vis alternative dans l'appareil de fabrication souffre généralement de pertes d'usure fréquentes parce que les matières premières semi-fluides contiennent généralement un grand nombre de fibres de verre comme renfort."
Les super plastiques techniques se décomposent également en gaz sulfurique, induisant un environnement hautement corrosif en plus des conditions d'usure physique élevées. Les vis des machines de fabrication ne peuvent pas résister longtemps à un tel environnement.
Vis pour moulage par injection plastique, comme fabriqué avec l'acier développé. Crédit :Kenta Yamanaka et al, Université du Tohoku
Pour corriger ce problème, Yamanaka et les chercheurs ont étudié un alliage d'acier connu sous le nom d'acier rapide, qui est actuellement principalement utilisé pour les outils. Selon Yamanaka, l'acier a des propriétés mécaniques exceptionnelles à température ambiante et élevée, mais il est vulnérable à la corrosion.
Les chercheurs ont utilisé un alliage à base d'acier rapide et l'ont traité avec du cuivre.
"La résistance à l'usure et à la corrosion des aciers montre généralement une relation de compromis, " a déclaré Yamanaka. " Dans cette étude, nous démontrons que l'ajout de traces de cuivre aux aciers de haute dureté améliore significativement la résistance à la corrosion des alliages, résultant en une excellente combinaison de résistance à l'usure et à la corrosion."
Après analyse de l'alliage par imagerie et études expérimentales, les chercheurs ont découvert qu'ils avaient développé avec succès un acier hautement résistant à l'usure et à la corrosion. Prochain, ils prévoient d'étudier plus avant les propriétés de l'alliage pour une application dans d'autres domaines.
