Des chercheurs de l'Université nationale des sciences et de la technologie MISIS (NUST MISIS) ont réussi à développer une méthode unique pour traiter les verres métalliques en vrac. Selon les auteurs de l'étude, ils ont réussi à trouver des conditions de traitement qui améliorent considérablement la qualité de ce matériau prometteur. Les résultats de la recherche ont été publiés dans Journal des alliages et des composés.

Les verres métalliques (métaux amorphes) sont des matériaux qui, contrairement aux formes cristallines, n'ont pas d'ordre atomique à longue portée. Selon les scientifiques, cela rend le matériau à haute résistance, élastique, et résistant à la corrosion. Les métaux amorphes ont également d'autres propriétés utiles, en raison de leur demande dans la fabrication d'instruments, génie mécanique, médecine et génie magnéto-électrique.

Les scientifiques de NUST MISIS ont expliqué que la fragilité du matériau est l'un des obstacles à son utilisation généralisée. Les auteurs de l'étude pensent que la nouvelle méthode de traitement des verres métalliques contribuera à éliminer ce problème. La méthode a été testée sur un alliage amorphe du système Zr-Cu-Fe-Al.

"Le recuit avant et après laminage était 'interdit' par les canons de la science des verres métalliques, car cela conduit à leur fragilisation dans l'absolue majorité des cas. Le choix de la composition de l'alliage et du système d'alliage nous a permis de contourner ce problème :un recuit à environ 100 degrés en dessous de la température de transition vitreuse a permis d'obtenir la ductilisation des échantillons en vrac et le durcissement des échantillons en bande sans fragilisation, " Professeur Dmitri Luzgin, le directeur de recherche, expliqué.

Selon les scientifiques, c'est la façon dont la matrice amorphe d'origine de l'alliage se décompose qui affecte les caractéristiques du matériau résultant. Des résultats différents sont obtenus selon la géométrie des échantillons, en vrac ou en ruban.

"Pour les échantillons en vrac, nous avons obtenu une augmentation de la plasticité à la traction jusqu'à 1,5 % à température ambiante en divisant une phase amorphe homogène en deux. Pour les échantillons de ruban, une augmentation de 25% de la dureté a été obtenue, qui est pourvu de la séparation de nanoparticules vitreuses de phase secondaire amorphe d'environ 7 nm avec rétention de la plasticité lors de la flexion et de la compression. C'est un résultat inattendu et assez significatif, " Andreï Bazlov, l'auteur de la méthode, un employé du Département de Métallurgie Physique des Métaux Non-ferreux de NUST MISIS, mentionné.

Les scientifiques de NUST MISIS ont expliqué que l'alliage du système Zr-Cu-Fe-Al ne peut pas être utilisé comme matériau structurel principal en raison de son coût élevé; mais ils pensent que la technologie proposée peut être appliquée à d'autres alliages amorphes, en particulier, titane.

La nouvelle méthode simplifiera le processus d'attribution des propriétés nécessaires aux verres métalliques, élargissant ainsi leur champ d'application. À l'avenir, l'équipe de recherche souhaite utiliser la nouvelle technologie pour produire du titane et d'autres verres métalliques en vrac de haute qualité.