Pesquisadores da South Ural State University estão trabalhando na produção de um inovador, Super leve, e um tipo de aço super forte chamado bainita. Este novo material tem aplicações potenciais na indústria de aviação, engenharia mecânica e indústria de defesa.

Os desenvolvimentos foram publicados em Física dos Metais e Metalografia . Os autores do artigo são Doutor em Ciências (Física e Matemática), Professor Djalal Mirzayev e Professor Associado do Departamento de Optoinformática do Instituto SUSU de Ciências Naturais e Matemática Ivan Buldashev.

Aço altamente resistente e maleável

O aço é uma liga de ferro e carbono, mas dependendo da temperatura a que o ferro é aquecido, é possível obter diferentes estruturas de aço. Isso ocorre porque dentro do intervalo de zero a 911 graus Celsius, as propriedades do ferro mudam completamente. A uma temperatura inferior a 911 graus Celsius, a austenita entra em uma fase mais maleável e macia chamada ferrita, que é formado com resfriamento lento. Na manufatura, ferrite é usada para usinagem. Contudo, com resfriamento de choque, a austenita forma uma fase superdureza chamada martensita.

"Martensita é uma fase sólida de aço, já que durante o resfriamento rápido, o carbono é incapaz de se separar totalmente como carboneto e fica "preso" na estrutura. Além disso, durante este tipo de resfriamento, muitos defeitos microscópicos aparecem - luxações, que não são perigosos, mas enfraquece o aço. Martensita é simultaneamente uma estrutura dura e quebradiça. Nosso objetivo é criar um aço que mantenha a alta dureza da martensita e maleabilidade suficiente, e é, portanto, mais forte, "diz Djalal Mirzayev.

Novo aço para a indústria de petróleo

A base da pesquisa atual é a bainita, que é semelhante à martensita. É produzido pela adição de elementos como níquel, cromada, manganês e silício. Mantendo o mais alto nível de força, a bainita tem maior maleabilidade do que a martensita. Contudo, a maleabilidade da bainita não é definitiva. Os pesquisadores do SUSU estão trabalhando na obtenção de bainita sem carboneto, o que tornará possível aumentar sua resistência ao impacto, uma vez que as partículas de carboneto são concentradores de tensão que estimulam a fratura. Outro aspecto importante é a redução do tempo de produção necessário para esse tipo de aço.

É importante observar que esse novo aço se tornará 15 a 30 por cento mais resistente. Ele poderia encontrar aplicação na indústria de defesa e na indústria de petróleo. Tubos feitos de bainita sem carboneto não só terão alta resistência ao impacto, eles também terão resistência durável em climas árticos. No futuro, os cientistas trabalharão na busca pela composição ideal do novo aço, cujas propriedades dependerão da indústria para a qual o material será destinado.