(Phys.org) - Une équipe combinée de chercheurs affiliés au Army Research Laboratory à Aberdeen Proving Ground, L'Université d'État de l'Arizona et l'Université du Texas du Nord ont développé un alliage nanocristallin qui combine une résistance mécanique élevée avec une résistance au fluage à haute température. Dans leur article publié dans la revue La nature , l'équipe décrit comment ils ont créé le matériau et ses propriétés. Jonathan Cormier de l'Institut Pprime, L'UPR CNRS propose un article News &Views sur les travaux de l'équipe dans le même numéro de revue et décrit quelques-uns des obstacles qui entravent l'utilisation de l'alliage dans des applications industrielles.

Comme le note Cormier, certaines applications (telles que les moteurs d'avion) ​​nécessitent que le métal soit à la fois extrêmement solide et résistant au fluage (déformations qui se produisent en raison de contraintes à long terme) à des températures élevées. Actuellement, des superalliages sont utilisés, mais ils ont leurs limites, et pour cette raison, de nouveaux alliages avec de meilleures caractéristiques sont créés pour offrir des avantages tels qu'une plus grande efficacité (ce qui pourrait signifier une réduction de la consommation de carburant). Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé un moyen d'améliorer le fluage avec un alliage nanocristallin qu'ils ont développé. Ces alliages ont généralement une faible résistance au fluage en raison des grains extrêmement petits utilisés pour les fabriquer.

Pour faire leur alliage, les chercheurs ont commencé avec de très petits grains de cuivre, puis ont ajouté des particules de tantale aux frontières entre les grains individuels pour les empêcher de migrer - la source du fluage. Le résultat (qui impliquait des broyages multiples à -196°C) était un alliage avec d'excellentes propriétés de fluage en raison d'une microstructure stable.

Le développement de l'alliage est important car il montre qu'un alliage nanocristallin pourrait être rendu résistant au fluage; pourtant, il y a encore des problèmes empêchant son utilisation dans des applications industrielles - comme le note Cormier, au premier rang d'entre eux se trouvent les inquiétudes quant à savoir si le processus pourrait être porté à la production de masse. Aussi, les limites de densité accrues dans l'alliage le rendent plus sensible à l'oxydation et la résistance au fluage de l'alliage doit fonctionner à des températures plus élevées que celles que le nouvel alliage peut supporter.

© 2016 Phys.org