Pesquisadores da Universidade Estadual de Belgorod (BSU) e do Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia (Skoltech) estudaram ligas de alumínio em nível atômico e encontraram padrões que ajudarão a melhorar sua estrutura. As descobertas serão úteis para o desenvolvimento de novas ligas para aeronaves modernas.
De acordo com Marat Gazizov, pesquisador sênior do Laboratório de Propriedades Mecânicas de Materiais Nanoestruturados e Resistentes ao Calor da BSU, o estudo se concentrou no sistema Al-Cu-Mg-Ag usado para a pele da asa e da fuselagem. As ligas de alumínio utilizadas em estruturas de aeronaves apresentam inúmeras vantagens, como baixo peso e resistência ao desgaste e fratura em temperaturas elevadas, além de cargas cíclicas e de choque.

"O alumínio é combinado com cobre (Cu), magnésio (Mg), prata (Ag) e alguns outros elementos para atingir as propriedades desejadas. Esse processo chamado de liga pode aumentar significativamente a resistência do material tratado por métodos térmicos ou termomecânicos específicos", Marat Gazizov explica.

A liga Al-Cu-Mg-Ag ajuda a obter ligas de alta resistência ao calor, mas de acordo com o líder do projeto, a evolução da estrutura e propriedades mecânicas da liga em vários modos de tratamento térmico ou termomecânico e condições de operação ainda não é bem compreendida, o que explica a escolha do tema para este estudo.

Marat Gazizov acrescenta que as ligas são usadas como material estrutural para peças e montagens expostas a temperaturas elevadas, o que exige uma combinação única de resistência, tenacidade à fratura e alta resistência ao crescimento de trincas por fadiga.

"Hoje em dia, a simulação por computador não é mais vista como uma 'varinha mágica' e é comumente usada para estudar os efeitos em nível atômico. Enquanto experimentávamos a liga de alumínio resistente ao calor contendo quantidades muito pequenas de cobre, magnésio e prata, observamos a formação de partículas dispersas com espessura de apenas alguns nanômetros que tornam a liga muito mais forte apesar de seu pequeno tamanho. Além disso, descobrimos que a estrutura das partículas e, portanto, o comportamento mecânico da liga tratada termicamente mudam de acordo com um certo padrão", observa Anton Boev, pesquisador da Skoltech.

O estudo, publicado na revista Materials Characterization , melhora a compreensão das propriedades mecânicas e estrutura únicas das ligas de alumínio. A combinação de propriedades mecânicas obtidas pela equipe ajudará a prolongar a vida útil das estruturas de aeronaves feitas com esses materiais. + Explorar mais

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