Em busca de um aço mais forte, a análise sistemática de 120 combinações de elementos de liga fornece pistas
Modelo de configuração estável de nitrogênio e titânio em aço de liga ferro-titânio. Crédito:Universidade Metropolitana de Osaka A descarbonização dos automóveis não requer apenas uma mudança de motores a gasolina para motores eléctricos, mas também peças de aço de qualidade que ajudam os motores a funcionar enquanto diminuem o peso dos veículos. Materiais de aço de alto desempenho podem oferecer viagens mais silenciosas e resistir ao desgaste causado pela rotação em alta velocidade dos motores. Para criá-los, o processo de modificação da superfície do aço com elementos de carbono, nitrogênio e liga precisa ser otimizado.
Para compreender as interações entre os elementos do aço, uma investigação sistemática foi conduzida por um grupo de pesquisa da Universidade Metropolitana de Osaka liderado pelo Professor Associado Tokuteru Uesugi da Escola de Pós-Graduação em Informática. O grupo calculou teoricamente 120 combinações de como 12 elementos de liga, incluindo alumínio e titânio, interagem com o carbono durante a carburação e o nitrogênio no processo de nitretação.
As descobertas foram publicadas no ISIJ International .
Os resultados mostraram que quando o titânio é colocado em um arranjo específico, ele se liga ao nitrogênio ou ao carbono, endurecendo o ferro. Os dados analíticos do grupo também mostraram que o elemento de liga deve ter um raio metálico maior que o átomo de ferro para se ligar bem.
“Embora não tenha sido fácil elucidar o mecanismo a partir dos resultados de vários cálculos, utilizamos regressão linear múltipla e análise estratificada por tentativa e erro”, afirmou o professor Uesugi. “Espera-se que estes resultados contribuam para uma melhor compreensão dos mecanismos de reforço do aço e maior durabilidade, e para o desenvolvimento de materiais superiores”.
