Jeśli opracowana zostanie metoda produkcji na dużą skalę, za kilka lat mogą się pojawić nowe lżejsze konstrukcje samochodów i samolotów a być może też wytrzymalsze pancerze dla czołgów i innych wozów bojowych. Naukowcy z Korei Południowej odkryli nowy stop stali, wytrzymały jak tytan. Posiada taki sam stosunek wagi do wytrzymałości oraz podobną ciągliwość. Jest przy tym 10 razy tańszy.
Naukowcy rozwiązali długotrwały problem, tworzenia niezwykle wytrzymałych, lekkich stopów aluminiowo-stalowych. Zespół naukowców z Akademii Górniczo-Hutniczej z Pohang pod kierownictwem prof. Hansoo Kima ogłosił, że dokonał jednego z największych przełomów w rozwoju technologii stalowych ostatnich dziesięcioleci: opracowali zupełnie nowy rodzaj elastycznej, bardzo mocnej i lekkiej stali. Ta nowa stal ma współczynnik wytrzymałości do wagi porównywalny do najlepszych stopów tytanu, ale przy jednej dziesiątej kosztów i może być wytwarzana na małą skalę w maszynach już wykorzystywanych do produkcji stali samochodowych.
Kluczem do stworzenia tej nowej superstali stało się przezwyciężenie wyzwania, które nękało specjalistów materiałowych od dziesięcioleci. W 1970 roku, sowieccy naukowcy odkryli, że dodanie do mieszanki aluminium podczas tworzenia stali, może dać niewiarygodnie silny i lekki materiał, ale był on jednocześnie bardzo kruchy.
Naukowcy szybko zorientował się jaki jest problem: Podczas tworzenia stopu aluminiowo-stalowego, dochodziło do łączenia atomów glinu i żelaza. W rezultacie powstawała twarda struktura krystaliczna o nazwie B2. Te żyły i bryłki B2 były wytrzymałe, ale kruche. Kim i jego uczelnia opracowali rozwiązanie.
Jego oryginalny pomysł był taki, że może w jakiś sposób indukując tworzenie tych kryształów B2, będzie w stanie rozproszyć je w stali. Naukowcy obliczyli, że w przypadku małych kryształów B2, będą one oddzielone od siebie.
Kim i jego koledzy spędzili lata na opracowywaniu sposobu obróbki termicznej, a następnie cienkim walcowaniu stali tak aby sterować powstaniem kryształów B2. Zespół odkrył również, że dodanie małej zawartości procentowej niklu oferuje jeszcze większą kontrolę nad tworzeniem B2, nikiel powoduje że kryształy tworzą się w znacznie wyższej temperaturze.
Zespół Kima wytworzył nowy materiał na małą skalę. Zanim to może być produkowane masowo, naukowcy muszą zmierzyć się z trudną kwestią produkcji. Obecnie producenci stali używają warstwy krzemianu do przykrywania i ochrony masowo produkowanej stali przed utlenianiem na powietrzu i zanieczyszczeniami w odlewni. Ten krzemian nie może być stosowany dla stali Kima, ponieważ ma tendencję do reagowania z aluminium, chłodzenia i pogorszenia produktu końcowego. Będą więc musieli znaleźć sposób, aby zabezpieczyć materiał w świecie rzeczywistym. Będzie jednak warto. Końcowy produkt badaczy ma o 13 procent mniejszą gęstość w stosunku do zwykłej stali i prawie taki sam stosunek wytrzymałości do masy jak stopy tytanu. To niezwykłe, ale Kim twierdzi, że metoda jest rzeczywiście ważniejsza niż wynik. Teraz, gdy jego wyniki są publikowane, spodziewa się że naukowcy będą opracowywać wiele nowych stopów opartych na metodzie dyspersji-B2.
Odkrycie stali o wytrzymałości porównywalnej z tytanem stwarza nadzieję na konstrukcję lżejszych pojazdów opancerzonych. Wprawdzie jest to technologia stali cienko walcowanej ale kto wie jak to się rozwinie w przyszłości. Popuszczając wodze fantazji: Tytan jest około połowę lżejszy od stali, może więc za kilka lat pojawią
się czołgi ważące około 30-35 ton i mające odporność dzisiejszych 60
tonowych? A jeśli taki czołg będzie ważył 40-45 ton, to może osiągnąć
odporność taką, przy której czołg zbudowany z dzisiejszej stali musiałby
ważyć prawie 100 ton!
Może więc nasi specjaliści z Inspektoratu Uzbrojenia coś wiedzieli
stwarzając takie a nie inne wymagania masowe dla przyszłego wozu
wsparcia bezpośredniego? Oczywiście nie będzie on, przynajmniej na początku zbudowany z nowej
stali. Również nie wszystkie elementy da się wykonać z nowej stali ale kto wie czy w przyszłości
nie zostaną użyte elementy opancerzenia, czy elementy wewnętrzne wykonane z nowej stali.
Na podstawie popularmechanics.com
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz