Главная / Новости / Европа / Инженеры Университета Шеффилда заявили о прорыве в производстве высокопрочной стали

Инженеры Университета Шеффилда заявили о прорыве в производстве высокопрочной стали

Европа / Металлургия

Новый прорыв в производстве стали, который кроме прочего может помочь снизить выбросы углекислого газа в автомобильной промышленности, был сделан инженерами из Университета Шеффилда.

Инженеры Университета Шеффилда заявили о прорыве в производстве высокопрочной стали

Инженеры Университета Шеффилда разработали новый способ изготовления легкой и высокопрочной стали, который можно легко адаптировать для массового производства. В исследовании, опубликованном в журнале Nature, команда во главе с профессором Марком Рейнфортом и доктором Джунхенг Гао из факультета материаловедения и инженерии университета разработала совершенно новый способ изготовления легкой и высокопрочной стали, которую можно легко адаптировать к массовому производству.

Исследование показало, как можно производить сверхмелкозернистую сталь, чтобы обеспечить лучшие в мире механические свойства. Этот метод позволяет производить сталь с прочностью почти 2 ГПа - например, проволоку диаметром 1 см, способную выдержать вес 15 тонн. С помощью новой технологии можно производить сталь с удлинением 45% - это означает, что сплав будет достаточно пластичным, чтобы из него можно было штамповать сложные формы.

Секрет успеха британских исследователей заключается в добавлении меди - элемента, которого традиционно избегают при производстве стали из-за пагубного воздействия, которое он может оказывать на свойства определенных типов стали.

Медь все чаще встречается в переработанной стали, потому что большая часть ее производится с использованием переработанных автомобилей и других инженерных изделий, содержащих электрическую проводку. Металлурги стремятся использовать больше переработанных материалов в своем производственном процессе для повышения экологичности производства, поэтому попадание в расплав некоторого количества меди просто неизбежно.

Чтобы решить эту проблему, команда Шеффилда разработала новый способ использования меди в производственном процессе для производства стали лучшего в мире качества. Для этого им нужно было понять, как атомы меди распределяются в стальной матрице.

Продвинутая визуализация соавторов из Национального института стандартов и технологий США (NIST) показала, что при термообработке стали во время обработки медь быстро выделяется в кристаллических зернах стали, а не на границах зерен. Это ограничивает рост зерен в микроструктуре материала, оставляя ультрамелкозернистую микроструктуру, которая придает высокую прочность и превосходную пластичность, но также повышает его термическую стабильность.

Сочетание этих свойств делает эту сталь особенно привлекательной для производителей автомобилей, поскольку они стремятся включить легкие компоненты, чтобы сделать свои автомобили более эффективными с точки зрения расхода топлива или энергии на километр пробега.

В среднем автомобиль содержит 900 кг стали, поэтому любое уменьшение этого количества улучшит характеристики автомобиля с точки зрения воздействия на окружающую среду.

Преимущество использования высокопрочных сталей заключается в том, что в автомобиле можно использовать меньше материала, и поэтому общий вес компонентов уменьшается при том же уровне производительности.

 «Медь обычно рассматривается как элемент, которого следует избегать, поскольку она может оказать негативное влияние на некоторые виды стали. Однако то, что нам удалось сделать здесь, в Шеффилде, - это разработать совершенно новую технику, которая позволяет использовать медь в позитивном ключе, чтобы производить сталь действительно лучшего в мире качества. Эта сталь обладает высокой прочностью и невероятно легким весом, что означает, что ее можно использовать для производства автомобилей, которые не наносят вред окружающей среде», - заявил профессор материаловедения и инженерии в Университете Шеффилда Марк Рейнфорт.
МЕТАЛЛУРГПРОМ
Добавить комментарий
Комментарии (0)
Прокомментировать
Войти с ВК Войти с ФБ Войти с Яндекс
Войти через:
Войти с ВК Войти с ФБ Войти с Яндекс