Incoloy 800

Główna różnica między Incoloy800, 800H, 800HT

Stop 800 (UNS N08800), 800H (UNS N08810), 800HT (UNS N08811) to austenityczny stop niklowo-żelazowo-chromowy o wysokiej wytrzymałości w roztworze stałym. Nichrome został zaprojektowany z myślą o odporności na utlenianie i karbonizację w podwyższonych temperaturach, odporności na utlenianie w wysokiej temperaturze, odporności na osadzanie się kamienia w wysokiej temperaturze i odporności na karbonizację w wysokiej temperaturze. Doskonała ogólna odporność na korozję. Gdy zawartość niklu wynosi 32%, można zwiększyć odporność stopu na pękanie korozyjne powodowane przez chlorki oraz na kruchość w procesie wytrącania w stanie sigma. Jednocześnie ma również doskonałą odporność na równomierną korozję i ma doskonałą odporność na korozję w ekstremalnie wysokich temperaturach mediów wodnych w temperaturze 500 ° C. Temperatura pracy stopu 800 wynosi około 590 ° C, a temperatura robocza stopu 800H / 800HT wynosi powyżej 590 ° C, co ma doskonałą odporność na pełzanie i pękanie. Pod względem właściwości mechanicznych ma doskonałe właściwości mechaniczne bez względu na temperaturę zerową, temperaturę pokojową lub wysoką temperaturę 600°C. Jego doskonałe właściwości formowania na zimno sprawiają, że stop ten jest szeroko stosowany w produkcji mieszków, kompensatorów i innego wyposażenia. Te trzy produkty stopowe serii 800 były szeroko stosowane w kotłach ASME, zaworach wspomagających, pierwszych sekcjach kotłów elektrycznych, trzecich sekcjach pojemników na materiały jądrowe i czerwonych zbiornikach wysokociśnieniowych.

Stopy 800, 800H i 800HT to wysokowytrzymałe austenityczne stopy niklowo-żelazowo-chromowe w roztworze stałym. Stop niklowo-chromowo-żelazowy jest przeznaczony do przeciwutleniania i karbonizacji przy wzroście temperatury. Jest odporny na utlenianie w wysokiej temperaturze, łuszczenie w wysokiej temperaturze i karbonizację w wysokiej temperaturze i ma doskonałą ogólną odporność na korozję. Ta trójka Produkty ze stopów serii 800 były szeroko stosowane w kotłach ASME, zaworach wspomagających, pierwszej sekcji kotłów elektrycznych, trzeciej sekcji pojemników na materiały jądrowe i czerwonych zbiornikach wysokociśnieniowych itp.

Ale jaka jest między nimi różnica? Opiszmy to danymi z aspektów właściwości chemicznych i właściwości fizycznych.

Stopień odpowiadający 1.800 to UNSN08800,

Gatunek odpowiadający 800H to UNS N08810,

Gatunek odpowiadający 800HT to UNS N08811;

2. Pod względem składu chemicznego istnieją pewne różnice w zawartości C, a pozostałe wymagania są takie same:

C≤0.10 w 800,

0.05≤C≤0.10 w 800H,

0.06≤C≤0.10 w 800HT;

3. Pod względem właściwości fizycznych,

800 wymaga wytrzymałości na rozciąganie ≥ 517 MPa, granicy plastyczności ≥ 207 MPa, wydłużenia ≥ 30%;

jak 800HT, 800H wymaga wytrzymałości na rozciąganie ≥448MPa, granicy plastyczności ≥172MPa i wydłużenia ≥30%.

w przedziale cenowym Hastelloy 625

Jaki jest przedział cenowy Hastelloy 625?

Ze względu na liczbę pierwiastków składowych stopy można podzielić na stopy dwuskładnikowe, stopy trójskładnikowe i stopy wielopierwiastkowe. Typowe stopy to stop aluminium, stal, tytan itp. Cena Hastelloya 625 złoto to 350 juanów za kilogram, cena jest niska, a wsparcie można bezpłatnie dostarczyć do drzwi. Ma dobrą odporność na redukcję i łagodną korozję utleniającą. Doskonała odporność na korozję naprężeniową. Bardzo dobra odporność na miejscową korozję. Odporny na korozję stop o wielu doskonałych właściwościach. Ma dobrą odporność na utlenianie i umiarkowaną korozję redukcyjną.

Pojęcia i właściwości stopów

Stop: Substancja, która powstaje w wyniku stopienia dwóch lub więcej metali lub metali i niemetali i ma właściwości metaliczne.

①Stop musi zawierać elementy metalowe

②Stopy mogą również zawierać elementy niemetaliczne;

③Większość stopów to mieszanki;

④ Każdy składnik stopu nadal zachowuje swoje właściwości chemiczne;

⑤ Utworzony przez warunki fuzji.

Właściwości stopu

Ogólnie stopy porównuje się do ich czystych składników metalicznych

(1) Twardość jest większa niż twardość jakiegokolwiek metalu składowego.

Taki stop aluminium jest twardszy niż czyste aluminium, a stop żelaza jest twardszy niż czyste żelazo

(2) Temperatura topnienia jest niższa niż temperatura jakiegokolwiek metalu składowego.

Takich jak temperatura topnienia bezpiecznika i surówki jest niższa niż czystego żelaza

(3) Często mają doskonałe właściwości fizyczne, chemiczne lub mechaniczne.

(4) Przewodność elektryczna i cieplna jest niższa niż w przypadku jakiegokolwiek metalu składowego.

Incoloy800H

Właściwości stopu na bazie niklu Incoloy800H (N08810).

ncoloy800H jest odporny na korozję powodowaną przez wiele żrących mediów. Wysoka zawartość niklu zapewnia dobrą odporność na korozję naprężeniową w wodnych warunkach korozyjnych. Wysoka zawartość chromu zapewnia lepszą odporność na korozję wżerową i szczelinową. Stop ma dobrą odporność korozyjną na kwas azotowy i kwas organiczny, ale ma ograniczoną odporność korozyjną na kwas siarkowy i kwas chlorowodorowy. Oprócz możliwości korozji wżerowej w halogenkach, ma dobrą odporność na korozję w solach utleniających i nieutleniających. Ma również dobrą odporność na korozję w wodzie, parze i mieszaninach pary, powietrza i dwutlenku węgla.

Typ wysokowęglowy Incoloy800H ma zawartość węgla między 0.05 a 0.10. Stosowany jest głównie w temperaturach powyżej 600 stopni. Posiada cechy gruboziarnistego ziarna, wysoką wytrzymałość na pełzanie, dobre właściwości mechaniczne i odporność na korozję. Jest stosowany w przemyśle chemicznym, energetycznym, przegrzewaczu, podgrzewaczu, ogrzewaniu wysokotemperaturowym, rurze pieca do krakingu konwersyjnego itp. W przemyśle petrochemicznym.

Obróbka i spawanie Incoloy800H: wydajność obróbki termicznej jest dobra, temperatura obróbki termicznej wynosi 900 ~ 1200, a formowanie na gorąco wynosi 1000 ~ 1150 stopni, aby zmniejszyć skłonność stopu do korozji międzykrystalicznej, powinien on przejść przez strefę uczulenia 540 ~ 760 stopni tak szybko, jak to możliwe. Podczas obróbki na zimno wymagane jest pośrednie wyżarzanie zmiękczające. Temperatura obróbki cieplnej wynosi 920 ~ 980. Temperatura roztworu wynosi 1150 ~ 1205. Wydajność spawania jest dobra i stosowana jest konwencjonalna metoda spawania.

Odpowiednia klasa Incoloy800H:

Norma krajowa: NS1102, NS112, 0Cr21Ni32AlTi, norma amerykańska: Incoloy800H, N08810, norma niemiecka: 1.4958, X5NiCrAlTi31-20

Odporność na korozję Incoloy800H: stop ma dobrą odporność na korozję na kwas azotowy, kwas organiczny, sole utleniające i nieutleniające, z wyjątkiem soli halogenowych. Szczególnie odporność na korozję w wysokich temperaturach, ma dobrą odporność na nawęglanie, korozja międzykrystaliczna wystąpi, gdy stop zostanie podgrzany w temperaturze 593 ~ 816 i ma dobrą odporność na korozję naprężeniową, ale długotrwałe starzenie w temperaturze 650 stopni może znacznie zmniejszyć wrażliwość stopu na korozję naprężeniową , W NaOH odporność na stres NACL zależy od stężenia i poziomu. Ma dobrą odporność na pękanie korozyjne naprężeniowe i ma odporność na pękanie korozyjne naprężeniowe w chlorowodorku, odporność na korozję pary wodnej, powietrza i mieszaniny dwutlenku węgla oraz dobrą odporność na korozję kwasów organicznych, takich jak kwas azotowy, kwas mrówkowy, kwas octowy, kwas propionowy itp., ale po podgrzaniu spowoduje uczulenie i korozję międzykrystaliczną. Może wytrzymać tylko niskie stężenie korozji siarki i kwasu solnego. Ma dobrą odporność korozyjną na kwasy organiczne i dobrą odporność korozyjną na płynącą wodę morską, ale na powierzchni stojącej wody morskiej będą tworzyć się osady. I powodować poważne pęknięcia korozyjne.

Obszary zastosowań Incoloy800H: przegrzewacz, przegrzewacz, ogrzewanie wysokotemperaturowe, rura pieca do krakingu konwersyjnego itp. w przemyśle chemicznym, energetycznym i petrochemicznym.

17-7PH (SUS631)

17-7PH (SUS631) utwardzana wydzieleniowo twardość taśmy ze stali nierdzewnej

Stal nierdzewna 17-7PH utwardzana wydzieleniowo jest rodzajem stali martenzytycznej o dobrej wytrzymałości i wydajności przetwarzania. Ogólna wydajność stopu poprawia się po obróbce cieplnej. Skład jest zgodny z normą GB/T1220-2007 i może być stosowany na części takie jak sprężyny. . 17–7PH zawiera wysoką zawartość chromu, do 17%, i ma dobrą odporność na korozję. Dodanie elementów ze stopu aluminium do stopu w celu zwiększenia wytrzymałości materiału wymaga pochylenia.

Skład chemiczny 17-7PH:

Węgiel C: ≤0.09

Krzem Si: ≤1.0

Mangan Mn:≤1.0

Siarka S:≤0.03

Fosfor P:≤0.04

Chrom Cr: 16.0~18.0

Nikiel Ni: 6.50 ~ 7.75

Aluminium Al: 0.75 ~ 1.50

Statek kosmiczny Cyclone Global Navigation Satellite System

Satelity śledzące huragany mogą również monitorować szkodliwe mikrodrobiny plastiku w oceanie

Statek kosmiczny Cyclone Global Navigation Satellite System

Statek kosmiczny Cyclone Global Navigation Satellite System został zaprojektowany do śledzenia huraganów, ale może również monitorować mikroplastiki w oceanach. (Źródło zdjęcia: NASA)

System satelitarny zaprojektowany do śledzenia huraganów może ujawnić, gdzie w oceanie gromadzą się szkodliwe mikrodrobiny plastiku. Nowe badanie ujawnia teraz, dlaczego.

W 2021 roku naukowcy z University of Michigan i Southwest Research Institute odkryli, że statek kosmiczny z Globalnego Systemu Nawigacji Satelitarnej Cyclone może rozróżniać obszary w oceanie z wyższymi stężeniami mikrodrobin plastiku.

Z orbity około 333 mil (536 kilometrów) nad Ziemią satelity te są w stanie zobaczyć dziwne plamy w oceanie z mniejszymi i mniejszymi falami, które okazały się obszarami o wysokim stężeniu mikroplastików na powierzchni. W nowym badaniu naukowcy ujawnili teraz, co dokładnie dzieje się w wodzie obciążonej mikroplastikami, i mają nadzieję, że wyniki sprawią, że ta nowa metoda monitorowania satelitarnego będzie bardziej niezawodna.

Mikroplastik to ogromny problem środowiskowy. Te maleńkie fragmenty plastikowych odpadów o średnicy mniejszej niż 5 milimetrów zanieczyszczają całą planetę, w tym ciała ludzi i zwierząt na wszystkich kontynentach iw oceanach. Mikroplastiki wykryto zarówno w wodzie pitnej, jak i w jedzeniu, które spożywamy. W oceanach świata mikrodrobiny plastiku są szczególnie szkodliwe. Według Uniwersytetu w Plymouth (otwiera się w nowej karcie) w Wielkiej Brytanii biliony mikroplastików zanieczyszczają środowiska morskie i są one połykane przez wszelkiego rodzaju stworzenia morskie, od najmniejszego planktonu po gigantyczne wieloryby. Te maleńkie kawałki śmieci są szczególnie trudne do uprzątnięcia ze względu na ich mały rozmiar, a do niedawna były również trudne do wyśledzenia, ponieważ naukowcy musieli polegać na niejednolitych relacjach naocznych świadków.

Nowa metoda śledzenia satelitarnego może usprawnić monitorowanie mikrodrobin plastiku, co z kolei może ułatwić sprzątanie.

W nowym badaniu naukowcy z University of Michigan chcieli sprawdzić, dlaczego dokładnie woda zanieczyszczona mikroplastikami tworzy mniejsze fale. Eksperymentowali w laboratorium, tworząc sztuczne fale w małym basenie. Odkryli, że przyczyną tego zmniejszonego rozmiaru fal w zanieczyszczonej wodzie nie są same mikrodrobiny plastiku, ale także obecność środków powierzchniowo czynnych, oleistych chemikaliów, którymi te tworzywa sztuczne są często nasycane w celu zmiany ich właściwości.

Naukowcy przetestowali wodę

Naukowcy sprawdzili, jak mikroplastiki wpływają na zdolność wody do tworzenia fal. (Źródło zdjęcia: Robert Coelius, Michigan Engineering)

„Widzimy związek między chropowatością powierzchni a obecnością mikrodrobin plastiku i środków powierzchniowo czynnych” – powiedział Yulin Pan, adiunkt w dziedzinie architektury okrętowej i inżynierii morskiej na Uniwersytecie Michigan oraz autor artykułu w oświadczeniu (otwiera się w nowej karcie ). „Celem jest teraz zrozumienie dokładnego związku między trzema zmiennymi”.

Naukowcy chcą opracować model, który pozwoliłby im nie tylko monitorować mikroplastiki z kosmosu, ale także przewidywać ruch zanieczyszczonej plastikiem wody w oceanie.

Badanie(otwiera się w nowej karcie) zostało opublikowane 8 lutego w czasopiśmie Scientific Reports.

Śledź Terezę Pultarovą na Twitterze @TerezaPultarova. Śledź nas na Twitterze @Spacedotcom i na Facebooku.

Dołącz do naszych forów kosmicznych, aby na bieżąco rozmawiać o kosmosie na temat najnowszych misji, nocnego nieba i nie tylko! A jeśli masz wskazówkę dotyczącą wiadomości, korektę lub komentarz, daj nam znać na adres: [email chroniony].

stop spawalniczy 600

Stop chromowo-niklowy 600 i technologia jego przetwarzania

Alloy 600 (UNSN0660) to stop z niklem jako głównym składnikiem i odpornością na różne warunki korozyjne. Stop 600 (UNSN0660) może być stosowany w środowiskach o niskiej i wysokiej temperaturze 20000F (10930C). Nie ma magnetyzmu i może być spawany w celu zapewnienia odporności na korozję. Jego zawartość stopu niklu jest wysoka i ma wysoką odporność na korozję i dobrą odporność na pękanie korozyjne pod wpływem chlorków. Chrom sprawia, że ​​nadaje się do środowisk o niskim stopniu utleniania.

Ogólna charakterystyka

Alloy 600 (oznaczony przez UNS jako N0660) to stop chromowo-niklowy, który jest przeznaczony do pracy w środowiskach od niskich temperatur do 2000 stopni Fahrenheita (1093 stopni Celsjusza). Stop jest niemagnetyczny i łatwy do spawania. Stop 600 jest stosowany w różnych dziedzinach antykorozyjnych. Jego wysoka zawartość niklu wykazuje pewien stopień odporności na korozję w środowiskach o zmniejszonym stopniu korozji, podczas gdy chrom w stopie ma odporność na korozję w środowisku o słabym utlenianiu. Wysoka zawartość niklu w stopie ma szczególną odporność na rozszczepienie korozyjne chlorków.

Obszar zastosowania:

① Sprzęt do przetwarzania chemicznego i spożywczego

② Młyn papierniczy i komora fermentacyjna alkaliów

③ Wymiennik ciepła

④ Tłumik i parownik do obróbki cieplnej.

Obróbka cieplna:

Stop 600 nie twardnieje podczas obróbki cieplnej. Twardość stopu można zwiększyć jedynie poprzez obróbkę na zimno. Po obróbce na zimno stop jest wyżarzany w celu zmiękczenia materiału. Zmiękczanie należy przeprowadzić od temperatury początkowej 1600 stopni Fahrenheita (871 stopni Celsjusza) do 2100 stopni Fahrenheita (1149 stopni Celsjusza). Kiedy temperatura wzrośnie do 1800 stopni Fahrenheita (982 stopni Celsjusza) lub więcej, cząsteczki będą szybko rosnąć. Jeśli jednak materiał zostanie zmiękczony w temperaturze 1900 stopni Fahrenheita (1038 stopni Celsjusza) w bardzo krótkim czasie, można zapobiec zbyt dużemu zwiększeniu cząstek. Powolne chłodzenie i hartowanie może być zachowane twardość stopu 600 mniej więcej to samo.

Przetwarzanie:

Stop 600 wykazuje dobre właściwości formowania na zimno, co jest związane z zawartą w nim stalą nierdzewną Ni-Cr. Wysoka zawartość niklu zapobiega jego przemianie ze stali austenitycznej w stal martenzytyczną, co nastąpi, gdy stop stali nierdzewnej 301 i stop stali nierdzewnej 304 są formowane na zimno. W porównaniu ze stopami 301 i stopami 304, efektywna szybkość utwardzania stopów 600 jest niższa i może być stosowana do formowania walcowego różnymi metodami, ale między wyżarzaniem a wyżarzaniem wystąpi duża ilość odkształceń.

Jeśli stosuje się wyżarzanie w wysokiej * temperaturze, stop 600 wytwarza stosunkowo duże cząstki, aby uzyskać właściwości nadane przez wzrost temperatury, a powierzchnia jest uformowana w maksymalnym zakresie, tworząc wyraźną falistość, która nazywa się „skórką pomarańczy”. Zjawisko to jest powodowane przez duże cząstki, które powszechnie uważa się za szkodliwe dla właściwości materiału.

Spawalniczy:

Standardowe zgrzewanie oporowe i stapianie stali nierdzewnej może być stosowane do stopu 600. Elektrody i druty do stop spawalniczy 600 i inne materiały można znaleźć na rynku. Ponieważ stop ten będzie wytwarzał tlenki o silnej przyczepności, należy rozsądnie stosować ochronę gazem obojętnym.

Wydajność pręta okrągłego 4142

Jaki jest materiał 4142 okrągłego pręta 4142 blachy stalowej?

Wprowadzenie do stali stopowej 4142:
Stal 4142 jest stalą o ultra wysokiej wytrzymałości, o wysokiej wytrzymałości i ciągliwości, dobrej hartowności, bez oczywistej kruchości odpuszczania, wysokiej granicy zmęczenia, wielokrotnej odporności na uderzenia po hartowaniu i odpuszczaniu oraz dobrej udarności w niskich temperaturach. Stal ta nadaje się do produkcji dużych i średnich form plastikowych, które wymagają pewnej wytrzymałości i udarności. Zwykle jako rozwiązanie do obróbki cieplnej stosuje się hartowanie powierzchniowe po hartowaniu i odpuszczaniu.

Wydajność pręta okrągłego 4142

Skład chemiczny stali stopowej 4142:
Węgiel C: 0.40 ~ 0.45%
Krzem Si: 0.15 ~ 0.35%
Mangan Mn: 0.75 ~ 1.00%
Siarka S: ≤0.040%
Fosfor P: ≤0.035%
Chrom Cr: 0.80 ~ 1.10%
Molibden Mo: 0.15 ~ 0.25%

nasze opakowanie produktu

Włoski klient pomyślnie złożył zamówienie

Nazwa produktu: Pręt z miedzi beztlenowej

Kraj klienta: Włochy

Średnica 60 mm, długość 720 mm, pojedyncza waga 18.5 kg

Materiał: C10700

Opakowanie produktu

Hartowanie 17-7PH

Hartowanie 17-7PH (RH950) hartowanie w niskiej temperaturze + starzenie

17–7PH lub Typ 631 (UNS S17700) to chromowo-niklowa stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo, stosowana do zastosowań sprężynowych w wielu gałęziach przemysłu.

7-7 Stopy utwardzane wydzieleniowo mogą być formowane w miękkim stanie austenitycznym i utwardzane do wysokich poziomów wytrzymałości poprzez niskotemperaturową obróbkę cieplną. Niska temperatura pozwala na minimalne odkształcenie w porównaniu z konwencjonalnymi procesami hartowania i hartowania. W stanie wyżarzonym austenitycznie miękkim, 17-7 jest bardzo podatny na formowanie i idealnie nadaje się do operacji takich jak ciągnienie, gięcie i formowanie końcówek. 17-7 jest łatwo spawalny zarówno w stanie wyżarzonym, jak i po obróbce cieplnej.

Artykuł:
Węgiel: 0.09 maks

Mangan: 1.00 maks

Fosfor: 0.040 maks

Siarka: maks. 0.030

Krzem: maks. 1.00

Chrom: 16.00 – 18.00

Nikiel: 6.50 – 7.75

Aluminium: 0.75 – 1.50

Żelazo: zrównoważone

Właściwości fizyczne:
Temperatura topnienia: 2550 – 2640°F (1400 – 1450°C)

Gęstość: 0.282 funta/cal3 / 7.8 g/cm3

Moduł sprężystości przy rozciąganiu (RH 950 i TH 1050): 29.6 X 10 6 psi / 204 GPA

Zachowanie mechaniczne:
Stan: wyżarzany
Minimalna wytrzymałość na rozciąganie (psi): 130,000 XNUMX

Granica wydajności min. Przesunięcie 0.2% (psi): 40,000 XNUMX

2″ Wydłużenie Typowe: 35%

Twardość: Rockwell B85

Stan: utwardzony + postarzany (TH1050)
Typowa wytrzymałość na rozciąganie (psi): 200,000 XNUMX

Granica plastyczności Typowe przesunięcie o 2% (psi): 185,000 XNUMX

% wydłużenia przy 2″: 9%

Twardość: Rockwell C40

Stan: utwardzony, hartowanie w niskich temperaturach + starzenie (RH950)

Typowa wytrzymałość na rozciąganie (psi): 235,000 XNUMX

Granica plastyczności Typowe odchylenie 2% (psi): 220,000 XNUMX

% wydłużenia przy 2″: 6%

Twardość: Rockwell C48

Stan: walcowane na zimno/obrabiane + postarzane (CH900)
Typowa wytrzymałość na rozciąganie (psi): 265,000 XNUMX

Granica plastyczności Typowe odchylenie 2% (psi): 260,000 XNUMX

% wydłużenia przy 2″: 2%

Twardość: Rockwell C49

obróbka cieplna:
17-7 wymaga trzech podstawowych etapów obróbki cieplnej:

Kondycjonowanie austenityczne.

Chłodzenie przekształca austenit w martenzyt

Utwardzanie wydzieleniowe do warunków TH 1050 lub RH 950

Alternatywnie, aby uzyskać najwyższe właściwości mechaniczne ze stopu, materiał w stanie A jest przekształcany w martenzyt przez redukcję na zimno do stanu C w walcarce. Utwardzanie do kondycjonowania CH 900 uzyskuje się przez pojedynczą obróbkę cieplną starzenia w niskiej temperaturze.

stop niklu

Amerykańscy naukowcy odkryli, że stop o najwyższej wytrzymałości nadal ma bardzo wysoką wydajność w ekstremalnie niskich temperaturach

Berkeley National Laboratory w Stanach Zjednoczonych odkryło, że stop składający się z chromu, kobaltu i niklu jest najtwardszym materiałem o najbardziej odpornych na pękanie właściwościach. Zdjęcie przedstawia ścieżkę pęknięcia w nanoskali i towarzyszące jej odkształcenie struktury krystalicznej Stop CrCoNi podczas testu warunków skrajnych 20 kelwinów. Pęknięcia rozszerzają się od lewej do prawej

Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na eksplorację kosmosu i ekstremalnych regionów przez ludzi, ludzie zaczęli szukać materiałów metalowych, które można stosować w niskich temperaturach. Narodowe Laboratorium Stanów Zjednoczonych odkryło stop składający się z chromu, kobaltu i niklu, który może zachować niezwykle wysoką wytrzymałość w ekstremalnie niskich temperaturach i jest obecnie najtwardszym stopem na świecie.

Lawrence Berkeley National Laboratory i Oak Ridge National Laboratory w Stanach Zjednoczonych wspólnie napisały wyniki tego eksperymentu w artykule, który zostanie opublikowany w czasopiśmie Science w grudniu 2022 r. Badania te były wspierane przez Biuro Naukowe Departamentu Energii USA.

Naukowcy badają stopy metali wykonane z „chromu, kobaltu i niklu” oraz „chromu, manganu, żelaza, kobaltu i niklu” w równych proporcjach i badają ich wartości odporności na pękanie. Zaobserwowano, że wartości „chromowo-manganowo-żelazowo-kobaltowo-niklowego” i „odporności na pękanie chromu stopu „kobaltowo-niklowego” w temperaturze minus 253.15°C wynoszą odpowiednio 262 i 459 MPa-pierwiastek kwadratowy.

Ponadto w wyniku eksperymentów stwierdzono, że „Chrom-Kobalt-Nikiel” wykazywał odporność na wzrost pęknięć przekraczającą 540 MPa-metr kwadratowy po stabilnym pęknięciu 2.25 mm. Powyższe wartości oznaczają, że stop ma najwyższą wytrzymałość na świecie. Naukowcy odkryli również, że odkształcenie metalu w niskich temperaturach i odkształcenie struktury w wysokich temperaturach dają zupełnie inne wyniki.

Stop ten jest nie tylko niezwykle ciągliwy, ale także niezwykle plastyczny, a przy tym bardzo wytrzymały (prawie trwale odporny na odkształcenia). Ponadto stop ma bardzo szczególną właściwość, jego wytrzymałość i plastyczność wzrastają wraz ze spadkiem temperatury, co jest przeciwieństwem właściwości większości materiałów na świecie.

Stop wykonany z chromu, kobaltu i nikiel, który należy do rodzaju stopu o wysokiej entropii, który różni się od innych stopów ogólnych. Różnica polega na tym, że inne stopy składają się w dużej mierze z jednego metalu (na przykład żelaza, złota, srebra lub miedzi itp.) i niewielkich ilości innych pierwiastków lub metali (na przykład stali nierdzewnej, 18-karatowego złota itp.) .), ale stopy typu HEA, powstaje przez zmieszanie każdego pierwiastka w niemal równych proporcjach.

Stopy te, w których zmieszane są równe ilości każdego pierwiastka, wydają się nadawać materiałowi bardzo wysoką „wytrzymałość” i „plastyczność” połączone w „twardość” metalu pod wpływem naprężeń.

Odkryli, że stopy te nie miały złożonej mikrostruktury, gdy zastosowano ciśnienie w temperaturze pokojowej, ale gdy zastosowano ciśnienie w ekstremalnie niskich temperaturach, mikrostruktura zaczęła się komplikować. Krystalizacja w stopie zmieni się z okrągłych ziaren w paski, z silną tendencją do płaskich deformacji, aż w końcu utworzy wiązkę krzyżujących się pasm deformacji. Dlatego spekuluje się, że te zmiany pozwalają metalowi stopowemu zwiększyć jego wytrzymałość.

„Pierwotnie atomy metalu w tym stopie były gładkimi i prostymi ziarnami, ale przy ciśnieniu w niskiej temperaturze pojawiają się. Kiedy stop się odkształca, zaczyna mieć wiele przeszkód w środku, co daje mu odporność na pękanie znacznie przewyższającą większość materiały."

Andrew Jr., dyrektor laboratorium Center for Electron Microscopy, dodał: „Kiedy metal ulega deformacji, jego struktura staje się bardzo złożona, a ta przemiana pomaga wyjaśnić, dlaczego wykazuje on taką odporność na pękanie”.

Ponadto profesor Rich powiedział również: „Materiał ten ma wartość odporności na pękanie sięgającą 500 MPa-metrów kwadratowych w temperaturze ciekłego helu (-253.15°C)”.

Profesor Rich wyjaśnił: „Jeśli w tej samej jednostce, wartość odporności na pękanie kawałka krzemu wynosi 1 M MPa-metr kwadratowy, wartość odporności na pękanie kadłuba ze stopu aluminium stosowanego w samolotach pasażerskich wynosi 35 MPa-metr kwadratowy, i najlepsze pękanie stali Przy wartości udarności wynoszącej 100 MPa pierwiastków kwadratowych wartość wykazywana przez ten stop jest dość zdumiewająca”.

Jednak profesor Ritchie powiedział, że chociaż obecny rozwój jest ekscytujący, jest jeszcze za wcześnie, aby był praktyczny. „Potrzebujemy więcej czasu, aby lepiej zrozumieć właściwości tego materiału, abyśmy mogli w przyszłości zastosować go w praktycznych zastosowaniach i uniknąć wypadków, których ludzie nie chcą widzieć, gdy ludzie go używają”.

Newsroom poinformował, że George i Ritchie, profesorowie inżynierii w Oak Ridge National Laboratory, rozpoczęli badania stopy chromowo-kobaltowo-niklowe dziesięć lat temu, łącząc metal z manganem i zawierającym żelazo stopem chromowo-manganowo-żelazowo-kobaltowo-niklowym.

Kiedy umieścili materiał w temperaturze ciekłego azotu (-196 ° C), aby obserwować zmiany w metalu, odkryli, że stop ma imponującą wytrzymałość i wytrzymałość. Aby przetestować różne próbki w tej niskiej temperaturze, znalezienie wszelkiego rodzaju personelu i narzędzi zajęło im 10 lat, aż w końcu doszli do wyników eksperymentu.