Главная » 2011 » Июнь » 19 » Новое сенсационное изобретение в обработке стали
Новое сенсационное изобретение в обработке стали
09:48
Предприниматель из Детройта удивил инженеров университета Огайо недавно, когда он изобрел метод термической обработки, упрочняющий сталь на 7 процентов больше любого другого метода, менее чем за 10 секунд.
На самом деле, стали торговых марок, таких как Flash Bаinite, испытал более сильные и амортизирующие, чем наиболее распространенный титана сплавов, используемых в промышленности.
Теперь предприниматель работает с исследователями в Университете штата Огайо, чтобы лучше понять принципы нового метода обработки названным импульсной обработкой .
То, что они обнаружили может сделать автомобили и военную техники легче, прочнее и более экономичнее.
В текущем номере журнала материалы науки и техники, изобретатель и его партнеры из университета штата Огайо описали, как быстро нагреть и охладить стальные листы изменяя микроструктуру сплава, чтобы сделать их более прочными и менее хрупкими.
Основной процесс термообработки стали мало изменился в современную эпоху, и инженер Суреш Бабу является одним из немногих исследователей всего мира, которые еще учатся, как настроить свойства стали в деталях. Он адъюнкт-профессор материаловедения и инженерии в штате Огайо, директор Национального научного фонда (NSF) Центр интегративной соединения материалов по энергетике приложения, со штаб-квартирой в университете.
"Сталь что мы назвали бы зрелой технологией. Мы хотели бы думать, что мы знаем почти все об этом ", сказал он. "Если кто-то изобрел способ укрепить сильные стали даже несколько процентов, то это будет большое дело. Но 7 процентов? Это очень много".
Все же, когда изобретатель Gary Cola (Гари Кола)сначала подошел к нему, Бабу не знал, что и думать.
"Процесс, описанный Гари, не должен работать", сказал он. "Я не верю ему. И он взял моих учеников и меня с собой в Детройт."
Кола показал им свои собственные установки лаборатории SFP Works, LLC., Где роликов осуществляется стальные листы через огонь так жарко, как 1100 градусов по Цельсию, а затем в ванну охлаждения жидкости.
Хотя большинство сталей, подвергается термической обработке при температуре около 900 градусов Цельсия в течение нескольких часов. Другие стили нагревают до аналогичной температуры в течение нескольких дней.
Весь процесс Cola (Кола), занимает менее 10 секунд.
Он утверждал, что в результате сталь стала на 7 процентов прочнее, чем лучшие мартенситные марки высокопрочной стали. [Мартенситные стали так назвали потому, что внутренние микроструктуры полностью состоят из мартенсита]. Кола (Cola) также утверждает, что удлинение его стали можно сделать на 30 процентов больше, чем у мартенситных сталей, не теряя своей повышенной прочности.
Если это окажется правдой, то сталь Кола, могла бы позволить автопроизводителям создавать автомобили, которые на 30 процентов тоньше и легче, без ущерба для безопасности. Или, усилила бы бронированный автомобиль, не утяжеляя его.
"Мы попросили несколько образцов для тестирования, и выяснилось, что все, что он говорит правда", продолжает аспирант университета Огайо Tapasvi Lolla (Тапасви Лола). "Тогда нам нужно было понять, как это происходит."
Кола - металлург-самоучка, и он хотел помочь с Бабу и его команде выявить физику за процессом - чтобы найти способ адаптировать его и даже улучшить его.
Он сотрудничает с университетом Огайо, предоставившему ему поддержку, в лице Брайана Ханхольда (Brian Hanhold) и Лола, который недавно получил степень магистра.
С помощью электронного микроскопа, они обнаружили, что процесс Кола, действительно изменяет микроструктуры внутри стали. Кроме бейнитной микроструктурой, они равномерно распределенные карбиды.
В традиционной, медленной термической обработке, исходная микроструктура стали всегда растворяется в гомогенной фазе называемой аустенитом, при высокой температуре, объясняет Бабу. Но, так как сталь быстро охлаждается с этой высокой температуры, весь аустенит обычно превращается в мартенсит.
"Мы считаем, что, поскольку этот новый процесс идет настолько быстро, с быстрым нагревом и охлаждением, что карбиды не получают возможность полностью раствориться в аустените при высокой температуре, поэтому они остаются в стали и делают сталь с уникальной микроструктуры,содержащей бейнит, мартенсит и карбиды," говорит Бабу.
Лола (Lolla) отмечает, что эта уникальная микроструктура повышает пластичность (что означает, что сталь можно легко деформировать), это свойство очень необходимо для автомобильной промышленности.
Сейчас Ханхольд работает над тем, чтобы перенести этот в сварочное производство, где он надеется решить проблемы термоиндуцированного ослабления в процессе сварки. Высокопрочные стали часто ослабляются недалеко от сварного соединения, где был сплав нагревается и охлаждается. Ханхольд считает, что скоростной метод Кола при сварке может свести к минимуму ущерб в прилегающих районах и уменьшить снижение прочности.
Главная 
