Mecanismos de fortalecimiento de nanolayers y SFS de HCP. Crédito: ciencia (2025). Doi: 10.1126/science.adt6666
Un equipo combinado de metalurgistas, científicos e ingenieros de materiales de la Academia de Ciencias de China, la Universidad de Shandong y el Instituto de Tecnología de Georgia han desarrollado una forma de hacer que el acero inoxidable sea más resistente a la fatiga del metal. En su estudio publicado en la revista Science, el grupo desarrolló una nueva técnica de torcedura que funciona como una “pared anti-cash” en el acero, dándole mucha más fuerza y resistencia a la fluencia cíclica.
El metal puede experimentar fatiga cuando se dobla muchas veces, lo que lleva a romperse. Cuando esto ocurre en aplicaciones críticas, puede dar lugar a accidentes catastróficos como fallas en el puente. Debido a eso, los científicos han estado trabajando durante muchos años para reducir o prevenir los niveles de estrés en los metales. En este nuevo esfuerzo, los investigadores encontraron una manera de mejorar dramáticamente la fuerza de un tipo de acero inoxidable, al tiempo que aumentan su resistencia a lo que se conoce como ciclo de fluencia, donde se produce fatiga debido a un trinquete, una forma de flexión repetida.
La nueva técnica implicó torcer repetidamente una muestra de 304 acero inoxidable austenítico en una máquina de ciertas maneras. Esto llevó a clasificar espacialmente las células que constituyeron el metal, lo que resultó en la acumulación de lo que el equipo describe como un muro de escala submicrónica, tridimensional y anti-cash. Bajo un microscopio, los investigadores encontraron una estructura laminar coherente ultra fina, sub-10, que ralentizaba la dislocación al prevenir las fallas de apilamiento.
Utilizando otros instrumentos, el equipo descubrió que la razón por la que el metal exhibe tales mejoras se debe a las paredes que se construyen durante la torsión, que se comportan como resortes, lo que permite que el metal absorba los impactos, lo que hace que toda la pieza de metal sea más uniforme en su capacidad para resistir el ciclo.
Al probar el metal después del tratamiento, el equipo de investigación encontró que aumentó su resistencia en un factor de 2.6, al tiempo que cortó la tensión debido al trinquete de dos a cuatro órdenes de magnitud en comparación con el acero inoxidable no tratado. Tales mejoras, afirma el equipo, podría permitir que los productos fabricados con el metal sean hasta 10,000 veces más resistentes a la fatiga. Eso lo hace elegible para aplicaciones especiales, como las necesarias para la industria aeroespacial.
Más información: Qingsong Pan et al, resistencia superior a la fluencia cíclica en un acero estructurado gradiente, ciencia (2025). Doi: 10.1126/science.adt6666
© 2025 Science X Network
Cita: Acero inoxidable Fortalecido: la técnica de torsión crea ‘muro anti-crash’ submicrona (2025, 12 de abril) Recuperado el 12 de abril de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-04-streinless-steel-technique-submicron-anti.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
