A liga de magnésio pode ser tornada mais forte e mais funcional por prensagem a quente sob condições otimizadas para produzir uma estrutura cristalina ultrafina, Pesquisadores do A * STAR mostraram. O material aprimorado significa que a liga de magnésio terá aplicações mais amplas como um material estrutural ultraleve.

A liga de alumínio é atualmente o metal leve mais utilizado para muitas aplicações estruturais, de fuselagens de aeronaves a corpos de smartphones. Isso é luz, resistente à corrosão e relativamente fácil de moldar, soldar e trabalhar. As ligas de magnésio são até um terço mais leves do que as ligas de alumínio, e são particularmente promissores para aplicações onde o peso é crítico:eles têm o benefício adicional de serem mais resistentes a amassados ​​e mais usináveis, e melhor capaz de proteger a radiação eletromagnética e amortecer vibrações, do que ligas de alumínio.

A desvantagem do magnésio é que é notoriamente difícil de trabalhar, requer altas temperaturas para conformabilidade, e geralmente tem menor resistência. Encontrar uma maneira de melhorar as propriedades mecânicas e a trabalhabilidade das ligas de magnésio poderia abrir muitas novas aplicações para o material com benefícios do mundo real, como maior economia de combustível em aeronaves, embarcações e veículos terrestres, e telefones celulares mais leves.

Kai Soon Fong e colegas do Instituto de Tecnologia de Fabricação de Cingapura e da Universidade Tecnológica de Nanyang desenvolveram agora um método de pré-processamento que melhora significativamente a resistência mecânica e a ductilidade do AZ31, a liga de magnésio mais amplamente utilizada.

"Nós mostramos que as propriedades das folhas de magnésio comerciais AZ31 podem ser aumentadas por deformação plástica severa usando uma técnica de prensagem de ranhura restrita ortogonal com pós-recozimento rápido, "diz Fong.

A prensagem de ranhura restrita envolve prensagem repetida de uma folha fina de metal, como liga de magnésio, entre aquecido, matrizes finamente onduladas. Isso estica - ou estica - o material em domínios muito estreitos, causando deformação plástica, evitando danos e induzindo os grãos de cristal microscópicos a recristalizar em uma microestrutura mais fina. Girando a folha em 90 graus entre cada etapa de prensagem, o material é coado repetidamente até que toda a folha tenha sido processada.

O material é então aquecido, ou recozido, para remover a tensão residual, mas a uma taxa de aquecimento mais rápida e menos tempo do que o normal, para evitar que os grãos aumentem novamente.

"Ao otimizar a temperatura de processamento e a taxa de deformação, fomos capazes de alcançar uma microestrutura ultrafina, que não altera fisicamente a liga, mas melhora suas propriedades mecânicas por meio do refinamento do grão, "diz Fong." Este processamento levou a uma melhor resistência mecânica e ductilidade, tornando-o mais resistente e fácil de moldar em temperatura ambiente. "