27 września 2022

Rozmaite gałęzie przemysłu wykorzystują w konstrukcji swoich wyrobów materiały, które przy dobrych cechach wytrzymałościowych, powinny jednocześnie charakteryzować się niewielką gęstością, niskimi kosztami produkcji, gwarantować bezpieczeństwo użytkowania oraz nie wpływać negatywnie na środowisko. W szczególności dotyczy to branży motoryzacyjnej. Grupa naukowców z Uniwersytetu Stanowego w Wayne prowadzi badania, które mogą przyczynić się do stworzenia materiałów o wysokiej plastyczności, ciągliwości oraz odporności na pękanie. Ich wysiłki doprowadziły do opracowania materiału nowej generacji, którym jest stal bainityczna hartowana izotermicznie.



Grupa kierowana przez dr Susila Putatunda, profesora inżynierii chemicznej i materiałowej Uniwersytetu w Wayne, skupiła się opracowywaniu nowych materiałów z wykorzystaniem unikatowej technologii wytwarzania. Stosuje się w niej używane w przemyśle stalowym surowce, które poddaje się dodatkowej obróbce cieplnej, poprzez hartowanie izotermiczne. Według dr Putatunda jest to już trzecia generacja stali o wysokiej wytrzymałości, posiadająca szereg zalet, stawiających ją wyżej niż stale dotychczas stosowane w przemyśle. Nowy materiał ma dwukrotnie wyższą granicę plastyczności, wysoką wytrzymałość na rozciąganie i jest blisko trzy razy bardziej odporny na pękanie, w porównaniu z innymi stalami aktualnie dostępnymi na rynku. Naukowcom udało się również poprawić jego wytrzymałość zmęczeniową i udarność, oraz zmniejszyć jego gęstość.
Stal bainityczna nowej generacji charakteryzuje się mikrostrukturą zawierającą ferryt oraz produkty przemiany austenitu. Wysoka zawartość węgla i krzemu oraz hartowanie izotermiczne powodują, że uzyskana stal ma podwyższone właściwości wytrzymałościowe. Sam proces hartowania izotermicznego jest bardzo energooszczędny i po jego przeprowadzeniu nie jest wymagana żadna dodatkowa obróbka cieplna. Ze względu na dużą odporność materiału na pękanie, stal ta doskonale nadaje się do zastosowania w osłonach balistycznych wojskowych pojazdów opancerzonych.

źródło: http://media.wayne.edu