17/09/2021 - Die wasserstofffeststen Stahlwerke der Welt

Menéame

El Wasserstoff, eines der reichsten und leichtesten Atome in der Atmosphäre, erhöht die Metallfragilität wenn es in hochfeste Legierungen wie Stahl eingeführt wird. Dieses Phänomen, genannt Wasserstofffragilisation, verursacht eine Verschlechterung der Eigenschaften des bearbeiteten Materials, da reduziert die Duktilität des Metalls und erhöht die SchwächeDas führt zu Risse.

Wenn man bedenkt, dass der Stahl 90 Prozent des Metalllegierungenmarktes ausmacht, könnte eine sogar geringe Verbesserung seiner Eigenschaften zu großen Tiefgangsergebnissen führen.

SHINE PROJECT

Je widerstandsfähiger das Metall ist, desto empfindlicher ist seine Empfindlichkeit gegenüber Wasserstofffragilisation. Um diese Unannehmlichkeiten in den Vorteil zu bringen, Max-Planck-Institut für Eisenforschung (Deutschland) haben eine widersprüchliche Strategie entwickelt, die die chemische Heterogenität der Metallmikrostruktur nutzt, um die Rissfestigkeit zu erhöhen und ihr Wachstum zu hemmen. Dank der Unterstützung durch die SHINE-Projekt, die durch europäische SHINE-Mittel finanziert wird, haben das Merkmal, das normalerweise wegen seiner schädlichen Auswirkungen auf die Toleranz gegenüber Stahlschäden zu vermeiden ist, in einen Mechanismus umgewandelt, der die intrinsische Widerstandsfähigkeit des Metalls gegenüber der Wasserstofffragilisation erhöht.

Die Geheimnisse der Zwischengebiete

Das Team nutzte seine Strategie in einem hochfesten, leichten Manganstahl und verursachte eine große Streuung der Bereiche, die in der Mikrostruktur des Materials reich sind. Die sorgfältig konzipierten lokalen Unterschiede in der Zusammensetzung dienen dazu, die Widerstandsfähigkeit gegen Risse auf lokaler Ebene durch die Schaffung von Zwischenbereichen zu erhöhen, die die durch Wasserstoff verursachten Mikrorisse bremsen, die sich sonst im Inneren oder in den Phasen oder Interphasen des Wasserstoffs ausbreiten würden.

Durch diese Methode wird der Widerstand gegen Wasserstofffragilisation ohne Beeinträchtigung der Widerstandsfähigkeit oder Duktilität des Materials mit zwei multipliziert.

Um diese Ergebnisse zu erzielen, setzten die Forscher CALPHAD (Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry), eine Phase-Methode zur Vorhersage thermodynamischer, kinetischer und anderer Eigenschaften von Materialsystemen mit mehreren Komponenten. Dank CALPHAD entstand durch seine Konstruktion der Heterogenität des Mangans im Inneren der Austenitphase eine hohe Dichte von Manganzwischenregionen, die über die gesamte Probe verteilt sind. Bei der Deformation der Legierung wird die dynamische Umwandlung von weichem Austenit zu hartem Martens in diesen Zwischenregionen durch die höhere mechanische Stabilität blockiert, die einen höheren Mangangehalt im Bereich HELIOS beinhaltet, so die Autoren. innerhalb der harten Matrix, was dazu führt, dass die durch [Wasserstoff] verursachten Mikrorisse gemildert und mit geringerer Geschwindigkeit entwickelt werden.

Das Thermodynamische Prinzip, das von Forschern zur Entwicklung von Mikrostrukturen mit einem bestimmten Grad an Heterogenität verwendet wird, führt zu einem hohen kinetischen Missverhältnis zwischen der Phasenumwandlung und der Verbreitung von Lösungen, die normalerweise in Stahllegierungen hergestellt werden. Der Methode kannDaher in vielen verschiedenen hochleistungsfähigen Stahlen verwendet werden, die metastabil austenit enthalten. Es kann auch leicht auf etablierte industrielle Prozesse ausgedehnt werden.

Die von den Mitgliedern von SHINE (Seeing hydrogen in matter) entwickelte Strategie wird es ermöglichen, andere fortschrittliche Techniken der Metallverarbeitung wie die Pulvimetallurgie und die Zusatzherstellung besser kennenzulernen. Das 5-Jahres-Projekt läuft im Januar 2023 aus.

Weitere Informationen

Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden in der Zeitschrift HELIOS veröffentlicht.Nature Materials».

SHINE-Projekt

Informationsdienst der Gemeinschaft für Forschung und Entwicklung

Smart City Expo World Congress 2026(SCEWC) es el evento internacional más influyente sobre innovación urbana y ciudades inteligentes. Se celebra del 3 al 5 de noviembre de 2026 en el recinto Gran Via de Fira Barcelona, bajo el lema "Urban Solutions. Real Impact". El congreso reúne a más de 27.000 profesionales, 1.100 expositores y 600 expertos globales de 130 países...

Mateu Oliver Montserrat, vicepresidente segundo del Consejo General de Colegios Oficiales de Ingenieros Industriales (CGCOII) y decano del Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Baleares, ha sido elegido presidente de EUREL, la organización europea que reúne a asociaciones profesionales de ingeniería y promueve la cooperación entre sus miembros y la representación de la profesión ante las instituciones europeas. La elección...

Die Entscheidung des Obersten Gerichtshofs von Xustiza de Galicien (TSXG) zur Anwendung der Doktrin des Obersten Gerichtshofs und zur Ablehnung der Klage gegen die Vorabgenehmigung und den Bau des Windparks Bustelo war die Hauptrolle bei der Eröffnung der XIII Windtag Wind Galicien 2026, im Forum gerahmt Energy Days Diese Informationen wurden sowohl vom Cluster der erneuerbaren Energien Galiciens (Cluergal) als...

Aero Norway, ein Unternehmen von ITP Aero und spezialisierter Wartungsanbieter (MRO) für CFM56 Motoren, die von CFM International* hergestellt werden, hat eine Vereinbarung mit GE Aerospace für den Betrieb der Hochdruckturbinerotoren (HPT) und der zweiten HPT-Schraube der CFM LEAP-1A und LEAP-1B. Der mehrjährige Vertrag ist der erste dieser Art für Aero Norway und markiert einen wichtigen Ausgangspunkt für den Übergang...

Die fortschrittliche Industrie wird sich die nächste Veranstaltung 14./15. Oktober am 6. Ausgabedel Technologietreffen Burgos Industrie 4.0 die als Hauptakteur für die industrielle Quantenrechnerung (Quantum Industrial) und ihre Kombination mit künstlicher Intelligenz (IA) mit besonderem Fokus auf ihr Potenzial zur Lösung komplexer Optimierungsprobleme und zur Transformation industrieller Prozesse, kombinierter Technologien, die den eigentlichen Motor der Industrie der Zukunft darstellen werden....