Aparência da superfície do aço desenvolvido contendo cobre (esquerda) e contraparte sem cobre (direita). Crédito:Kenta Yamanaka et al, Tohoku University
Maquinário industrial e automotivo, como peças de motores automotivos, contêm materiais que são, aquecer-, desgaste-, e resistente à corrosão. Eles são conhecidos como "plásticos de super engenharia, "e eles continuam a revolucionar os processos de fabricação. Embora sejam realmente plásticos, eles são muito mais fortes do que os plásticos típicos que encontramos na vida cotidiana. Esses materiais, Contudo, criar um ambiente corrosivo durante a fabricação.
Isso está mudando com uma nova inovação desenvolvida por uma equipe de pesquisadores com sede no Japão. Eles projetaram um novo método para melhorar a resistência ao desgaste e à corrosão das máquinas que produzem plásticos de superengenharia. Os pesquisadores publicaram seus resultados em 27 de agosto em Npj Degradação de Materiais , um jornal da Nature.
"O mercado global de plásticos de superengenharia cresceu nos últimos anos porque eles têm uma resistência notável a altas temperaturas, boa resistência mecânica e excepcional resistência química e solvente em ambientes de alta temperatura, "disse Kenta Yamanaka, autor do artigo e professor associado de processamento de deformação no Institute for Materials Research da Tohoku University. "Contudo, durante o processo de fabricação, o parafuso alternativo no aparelho de fabricação geralmente sofre de perda frequente de desgaste porque as matérias-primas semifluidas comumente contêm um grande número de fibras de vidro como reforço. "
Os plásticos de super engenharia também se decompõem em gás sulfúrico, induzindo um ambiente altamente corrosivo, além das condições de alto desgaste físico. Os parafusos nas máquinas de fabricação não suportam esse ambiente por muito tempo.
Parafuso para moldagem por injeção de plástico, como fabricado com o aço desenvolvido. Crédito:Kenta Yamanaka et al, Tohoku University
Para corrigir esse problema, Yamanaka e os pesquisadores estudaram uma liga de aço conhecida como aço rápido, que atualmente é usado principalmente para ferramentas. De acordo com Yamanaka, o aço tem excelentes propriedades mecânicas em temperaturas ambientes e elevadas, mas é vulnerável à corrosão.
Os pesquisadores usaram uma liga à base de aço rápido e a trataram com cobre.
"O desgaste e a resistência à corrosão dos aços geralmente mostram uma relação de troca, "Yamanaka disse." Neste estudo, demonstramos que adicionar traços de cobre a aços de alta dureza melhora significativamente a resistência à corrosão das ligas, resultando em uma excelente combinação de resistência ao desgaste e à corrosão. "
Depois de analisar a liga por meio de imagens e estudos experimentais, os pesquisadores descobriram que haviam desenvolvido com sucesso um aço altamente resistente ao desgaste e à corrosão. Próximo, eles planejam investigar melhor as propriedades da liga para aplicação em outros campos.
