Nowy niezwykle wytrzymały stop miedzi dla przemysłu kosmicznego i obronnego
Inżynierowie z Arizona State University, U.S. Army Research Laboratory, Lehigh University i Louisiana State University stworzyli wyjątkowo stabilny w wysokich temperaturach stop miedzi o niezwykłej wytrzymałości mechanicznej. Materiał Cu-3-Ta-0.5Li opisany został na łamach Science. Nasz stop czerpie z wyjątkowej wytrzymałości nadstopów niklu, wyjaśnia profesor Kiran Solanki, współautor badań.
Obecnie nadstopy (superstopy) niklu, materiały charakteryzujące się dużą żarowytrzymałością – czyli zdolnością do znoszenia znacznych obciążeń w wysokiej temperaturze – i odporne na korozję wykorzystywane są tam, gdzie tego typu wyjątkowe właściwości są koniecznością. Spotkamy je w przemyśle lotniczym i kosmicznym, turbinach gazowych czy urządzeniach wykorzystywanych w przemyśle chemicznym. Wciąż jednak trwają poszukiwania nowych materiałów. Szczególnie duże zapotrzebowanie istnieje ze strony przemysłu lotniczego, kosmicznego i obronnego.
Nowy materiał zawdzięcza swoje wyjątkowe właściwości unikatowej strukturze litu i miedzi uzyskanej przez strącanie (precypitację), która otoczona jest warstwą bogatą w tantal. Dodanie dokładnie 0,5 procenta litu zmieniło strukturę materiału. Wcześniej układ Cu-Ta miał niestabilną strukturę kulistą, zaś po dodaniu Li zmienił się w stabilne struktury sześcienne.
Właściwości takiego materiału są imponujące. Cu-3Ta-0.5Li pozostaje stabilny przez ponad 10 000 godzin w temperaturze 800 stopni Celsjusza. W temperaturze pokojowej jego granica plastyczności – czyli granica poza którą zaczyna się trwale odkształcać – wynosi 1120 MPa. Jest więc znacznie powyżej granicy plastyczności dla tytanu, wynoszącej 880 MPa. Nowy materiał jest też wyjątkowo odporny na pełzanie, czyli powolne odkształcanie pod wpływem długotrwałego obciążenia.
Komentarze (0)