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Aug 16, 2023

우수한 강도와 가소성

퍼듀대학교(Purdue University) 2023년 8월 21일 T-91 강철 합금에 대한 새로운 처리를 통해 초가소성을 나타내는 초미세 금속 입자를 갖춘 G-T91이라는 더 강하고 연성이 높은 버전이 탄생했습니다. 이것

작성자: Purdue University 2023년 8월 21일

T-91 강철 합금에 대한 새로운 처리를 통해 초미세 금속 입자가 초가소성을 나타내는 G-T91이라는 더 강하고 연성이 높은 버전이 탄생했습니다. Purdue University와 Sandia National Laboratories의 이번 발견은 자동차 축 및 서스펜션 케이블과 같은 응용 분야에 혁명을 일으킬 수 있지만 정확한 메커니즘은 미스터리로 남아 있습니다.

A new treatment tested on a high-quality steel alloyA mixture of two metallic elements typically used to give greater strength or higher resistance to corrosion." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> 합금은 놀라운 강도와 유연성을 가져오며, 품질은 종종 조합이 아닌 절충으로 간주됩니다. 강철의 가장 바깥층에서 생성된 처리로 생성된 초미세 금속 입자는 신장, 회전 및 변형에 따라 늘어나는 것처럼 보이며 퍼듀 대학 연구진이 완전히 설명할 수 없는 방식으로 초가소성을 부여합니다.

The researchers treated T-91, a modified steel alloy that is used in nuclear and petrochemical applications, but said the treatment could be used in other places where strong, ductile steel would be beneficial, such as cars axles, suspension cables and other structural components. The research, which was conducted in collaboration with Sandia National Laboratories and has been patented, appeared Wednesday, May 31 in Science Advances<em>Science Advances</em> is a peer-reviewed, open-access scientific journal that is published by the American Association for the Advancement of Science (AAAS). It was launched in 2015 and covers a wide range of topics in the natural sciences, including biology, chemistry, earth and environmental sciences, materials science, and physics." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">과학은 발전합니다.

T-91의 더 강하고 더 플라스틱 변형의 즉각적인 결과보다 더 흥미로운 것은 팀이 에서 확장된 영역에서 생성된 처리로 생성된 초미세 금속 입자의 "나노라미네이트"의 특성을 보여주는 Sandia에서 관찰한 것입니다. 약 200 마이크론 깊이의 표면. 현미경 이미지는 G-T91(또는 그래디언트 T91)이라고 불리는 처리된 강철이 증가하는 응력에 노출되면서 예상치 못한 변형을 보여준다고 퍼듀 대학 재료공학부 교수인 Xinghang Zhang이 말했습니다.

Zhang은 “이것은 복잡한 과정이며 연구 커뮤니티에서는 이전에 이러한 현상을 본 적이 없습니다.”라고 말했습니다. "정의상 G-T91은 초가소성을 보이고 있지만 이를 가능하게 하는 정확한 메커니즘은 불분명합니다."

강철과 같은 금속은 육안으로는 단일체로 보일 수 있지만 크게 확대하면 금속 막대는 입자라고 불리는 개별 결정의 집합체임을 드러냅니다. 금속에 변형이 가해지면 금속 구조가 파열되지 않고 유지되어 금속이 늘어나고 구부러지는 방식으로 입자가 변형될 수 있습니다. 더 큰 입자는 작은 입자보다 더 큰 변형을 수용할 수 있으며, 이는 큰 입자 변형 금속과 작은 입자 강한 금속 사이의 고정된 균형을 이루는 기초입니다.

Science Advances 논문에서 Zhang 연구실의 대학원생이었던 수석 저자 Zhongxia Shang은 압축 및 전단 응력을 사용하여 T-91 샘플 표면의 큰 입자를 더 작은 입자로 분해했습니다. 샘플의 단면을 보면 가장 작은 초미세 입자의 크기가 100nm 미만인 표면에서부터 입자가 10~100배 더 큰 소재의 중심으로 갈수록 입자 크기가 증가하는 것으로 나타났습니다.

변형된 G-T91 샘플은 인장 응력 단위인 약 700메가파스칼의 항복 강도를 가지며 약 10%의 균일한 변형을 견뎌냈습니다. 이는 표준 T-91에서 도달할 수 있는 결합 강도와 가소성에 비해 크게 향상된 것입니다.