Kokoelmat

Tehokas alumiiniseos on nyt hitsattavissa nanoteknologian ansiosta

Tehokas alumiiniseos on nyt hitsattavissa nanoteknologian ansiosta

Alumiiniseos 7075 oli tähti 1940-luvulla ja myös hyvästä syystä. Aloittamattomille alumiiniseoksella 7075 on lujuus, joka on verrattavissa moniin nykyisin markkinoilla oleviin suosittuihin teräslevyihin, säilyttäen suuren väsymislujuuden, korkean korroosionkestävyyden ja keskimääräisen työstettävyyden. Puhumattakaan siitä, että se on kolmasosa teräksen painosta.

Koska sinkki oli ensisijainen seosaine, seoksella oli paljon lupauksia valmistuksen alkuaikoina. Mitä tapahtui?

Alumiiniseoksen 7075 hitsausprosessi ei ole helppo saavutus, ja sitä on melkein mahdotonta käyttää joidenkin osien luomiseen, jotka saatat löytää tehdaslinjalla. Silti UCLA Samuelin teknillisen korkeakoulun tutkijaryhmä on saattanut juuri kehittää tavan hitsata AA 7075.

Nanohiukkaset ovat salaisuus

Kun AA 7075 kuumennetaan hitsauslämpötiloissa, seoksen molekyylirakenne luo epätasaisen virtauksen elementeistä, joista se koostuu, mikä johtaa seoksen lujuuden vaarantumiseen ja jopa halkeiluun lämmössä.

Alumiiniseos 7075 on valmistettu 5.6–6.1% sinkki, 2.1–2.5% magnesium, 1.2–1.6%kuparia ja alle puoli prosenttia piitä, rautaa, mangaania, titaania, kromia ja muita metalleja.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi UCLA-tiimi on käyttänyt nanohiukkasia ongelman korjaamiseen. Titaanikarbidi-nanohiukkasia infusoitiin seokseen käyttäen nanohiukkasia täyteaineena kahden erillisen AA 7075 -hitsauslangan välillä.

Uuden hitsatun materiaalin halkeamat tai heikentyneet elementit eivät vaarantaneet lainkaan. Itse asiassa uusi AA 7075 -hitsaus tuotti vetolujuuden noin 392 megapascalia. Vertailun vuoksi se vastaisi joitain nykyisin käytettyjen lentokoneiden materiaaleja.

UCLA-tiimi uskoo, että pienellä kokeilulla he voisivat lisätä AA 7075 -nivelten vetolujuutta jopa 551 megapascalia, kilpaileva teräs.

Materiaalilla, joka on yhtä vahva kuin teräs, mutta kevyempi kuin teräs, valmistajat voisivat luoda nopeammat ja polttoainetaloudellisemmat ajoneuvot, eikä hyödyllisyys lopu tähän.

UCLA: n Raytheon-valmistusprofessorin ja tutkimuksen päätutkijan Xiaochun Li mukaan "Yritykset voisivat käyttää samoja prosesseja ja laitteita, jotka jo vaaditaan sisällyttämään tämä erittäin vahva alumiiniseos valmistusprosesseihinsa, ja niiden tuotteet voivat olla kevyempiä ja enemmän energiaa tehokkaita, säilyttäen silti vahvuutensa. "


Katso video: Mattojen lumipesu. Talo raikkaaksi. NYT SIIVOTAAN (Marraskuu 2021).