des conteneurs d’expédition aux gratte-ciel en passant par les turbines, le bon vieil acier est toujours le cheval de bataille de notre monde moderne. Maintenant, les scientifiques découvrent de nouveaux secrets pour rendre le matériau meilleur, plus léger et plus fort.,
Aujourd’hui, une équipe de scientifiques des matériaux de L’Université des Sciences et technologies de Pohang en Corée du Sud a annoncé ce qu’ils appellent l’une des plus grandes percées en acier des dernières décennies: un tout nouveau type d’acier flexible, ultra-résistant et léger. Ce nouveau métal a un rapport résistance / poids qui correspond même à nos meilleurs alliages de titane, mais à un dixième du coût, et peut être créé à petite échelle avec des machines déjà utilisées pour fabriquer de l’acier de qualité automobile. L’étude apparaît dans la Nature.,
« en raison de sa légèreté, notre acier peut trouver de nombreuses applications dans la fabrication automobile et aéronautique », explique Hansoo Kim, le chercheur qui a dirigé l’équipe.
Bend, Don’t Break
la clé de la création de ce nouveau super-acier était de surmonter un défi qui pesait sur les scientifiques des matériaux depuis des décennies. Dans les années 1970, des chercheurs soviétiques ont découvert que l’ajout d’aluminium au mélange lors de la création de l’acier peut faire un métal incroyablement solide et léger, mais ce nouvel acier était inévitablement fragile., Vous devrez exercer beaucoup de force pour atteindre la limite de sa force, mais une fois que vous l’avez fait, l’acier se briserait plutôt que de se plier.
Les scientifiques ont vite compris le problème: lors de la création de l’alliage aluminium-acier, ils fusionnaient parfois des atomes d’aluminium et de fer pour former des structures cristallines dures appelées B2. Ces veines et pépites de B2 étaient fortes mais cassantes—jusqu’à ce que Kim et ses collèges conçoivent une solution.
« mon idée initiale était que si je pouvais induire en quelque sorte la formation de ces cristaux B2, je pourrais peut-être les disperser dans l’acier », dit-il., Les scientifiques ont calculé que si de petits cristaux de B2 étaient séparés les uns des autres, l’alliage environnant les isolerait de l’éclatement.
Kim et ses collègues ont passé des années à concevoir et à modifier une méthode de traitement thermique, puis à rouler finement leur acier pour contrôler quand et où les cristaux de B2 se sont formés., L’équipe a également découvert que l’ajout d’un faible pourcentage de nickel offrait encore plus de contrôle sur la formation de B2, car le nickel faisait que les cristaux se formaient à une température beaucoup plus élevée.
Plus de Super-Matériaux à Venir?
L’équipe de Kim a créé le nouveau métal à petite échelle. Mais avant de pouvoir être produit en série, les chercheurs doivent faire face à un problème de production délicat.,
Ce nouveau métal a un rapport résistance/poids qui correspond même à nos meilleurs alliages de titane
actuellement, les sidérurgistes utilisent une couche de silicate pour recouvrir et protéger l’acier Produit en masse de l’oxydation avec l’air et de la contamination de la fonderie. Ce silicate ne peut pas être utilisé pour L’acier de Kim car il a tendance à réagir avec l’aluminium de refroidissement, compromettant le produit final., Avant de commencer à construire des gratte-ciel en super-acier, ils devront trouver un moyen de protéger le matériau dans le monde réel.
Ça va être la peine. Le produit final de tout ce bricolage « est 13 pour cent moins dense par rapport à l’acier normal, et a presque le même rapport résistance / poids par rapport aux alliages de titane », explique Kim. C’est remarquable, mais Kim insiste sur le fait que la méthode est en fait plus importante que le résultat. Maintenant que ses résultats sont publiés, il s’attend à ce que les scientifiques préparent une multitude de nouveaux alliages basés sur la méthode de dispersion B2.
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