Silnejšia „super oceľ“ s vysokou úrovňou odolnosti proti zlomeniu
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 13. 5. 2020
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Býva frustrujúce, že kedykoľvek sa výskumníci pokúsia vylepšiť materiály, ako je oceľ, narazia na nové slabosti. Teraz však vedci vyvinuli nový typ takzvanej „super ocele“, ktorá nie je žiadnym kompromisom vlastností. Zostáva silná a zároveň dokáže odolávať zlomeniu.
V prípade materiálov, ako je oceľ, existujú tri hlavné vlastnosti, ktoré je potrebné vyvážiť - pevnosť, húževnatosť a ťažnosť. Prvé dve vlastnosti by mohli znieť ako rovnaké, no je tam rozdiel. Pevnosť popisuje, koľko zaťaženia (tlaku) môže materiál prijať pred tým, ako sa deformuje. Húževnatosť medzitým meria, koľko sily je potrebnej na zlomenie materiálu. No a ťažnosť je mierou toho, ako ľahko sa dá materiál predlžovať alebo naťahovať do rôznych tvarov.
Zlepšenie jednej z týchto troch vlastností má však nanešťastie tendenciu zhoršovať ďalšie dve. No vedci z univerzity v Hong Kongu a z Lawrence Berkeley National Labs však teraz tvrdia, že dokázali vyrobiť druh ocele, ktorá dosahuje vysoké úrovne vo všetkých troch vlastnostiach. A preto ju aj odvážne nazvali ako „super oceľ“.
Nový materiál má medzu klzu voči deformácii okolo 2 giga pascalov, zlomovú húževnatosť 102 MPa-m½ a rovnomerné predĺženie o 19 percent. Tím tvrdí, že vďaka tomu je super oceľ silnejšia a tvrdšia ako vysokopevnostná oceľ triedy 300, ktorá sa používa v letectve. Navyše jej výroba je až o 80 percent lacnejšia.
Super oceľ sa vyrába pomocou novej deformačnej a deliacej metódy. Svoju odolnosť získava pomocou jedinečnej konštrukčnej vlastnosti. Keď sa na povrchu materiálu objaví prasklina, vytvorí sa pod ňou niekoľko drobnejších trhlín. Tieto „mikrotrhliny“ ďalej absorbujú energiu z vonkajších pôsobiacich síl, čo zabraňuje k príliš rýchlemu zväčšovanou sa hlavnej praskliny, a ž k celkovému zlomeniu materiálu.
Tím hovorí, že nová „super oceľ“ by si, okrem iného, mohla nájsť uplatnenie pre použitie v mostoch s vysokou pevnosťou, v nepriestrelných vestách či v pružinách pre tlmiče v automobiloch.
