09/02/2015 - Die Verwendung neuer Techniken ermöglicht es, das Verhalten gesinterter Stahl bei der Zerstückelung zu kennen

Menéame

Wissenschaftliche Staubtechnologiegruppe (GTP) UC3M haben im Detail beobachtet, wie einige Stahl nach Anwendung extremer Belastungen. Dazu haben sie ein elektronisches Abtastmikroskop verwendet, mit dem sie hochauflösende Bilder erhalten haben (etwa 10 Nanometer; ein Nanometer ist ein Milliliter).

Durch die Anwendung neuer Techniken zur Charakterisierung von Materialien konnte das Wissen über die Verhalten bei Frakturen aus gesinterten Stahlen (die aus Pulver hergestellt sind). Auf diese Weise konnten sie herausfinden, wo die ersten Risse "kernisieren" und wohin sie am besten schreiten," erklären die Forscher des GTP.

Die von der Forschung betroffenen Materialien sind Gesinterte Stahlwerke, hergestellt aus der Pulvimetallurgie oder der Pulvertechnologie und der weit verbreiteten Verwendung in der Automobilindustrie. Die mechanischen und in-situ-Charakterisierungstests im elektronischen Abtastmikroskop waren von entscheidender Bedeutung, um die "Frakturmechanismen" zu verstehen, die bis zu dieser Untersuchung "nicht festgestellt, sondern nur intuitiv" waren, erklärt eine der Autoren der Arbeit, Elena Bernardo, vom GTP der UC3M.

In der Studie, die in der Zeitschrift Powder Metallurgy, wurden mehrere derzeit auf dem Markt befindliche Stahlwerke bewertet. Insbesondere wurde ein Fe-C-Stahl, ein Molybdänvorlegierungener Stahl (Grad Astaloy Mo, Höganäs AB) und der bekannte Distaloy AE (Höganäse AB), analysiert, der mit Kupfer, Nickel und Molybdän dispergiert wird. Die Ergebnisse haben dazu beigetragen, die Verbindung zwischen Mikrostruktur und Eigenschaften, die in diesen Materialien eine technologische Herausforderung darstellt, zu verstehen, indem nicht nur die Phasen, sondern auch die Restporosität, die ihre Mikrostruktur ausmacht, ins Spiel gebracht wurden.

José Manuel Torralba, Professor der Abteilung für Materialwissenschaft und -technik der UC3M und stellvertretender Direktor des Institut iMDEA Materialien, unterstreicht die grundlegende Rolle der Porosität in diesen Stahlen: "Die Forschung hat unter anderem gezeigt, dass die schrägsten und unregelmäßigen Poren die ersten Punkte der 'Nuklearisierung' sind, d. h. diejenigen, die den Bruch anfangen."

Diese Arbeit hat es jedem Wissenschaftler ermöglicht, "den Traum" zu erfüllen, der sich der Naturwissenschaften und der Werkstofftechnik widmet, denn sie macht die Veränderungen in der Mikrostruktur des Materials sichtbar, während sie geprüft wird, so José Manuel Torralba. Darüber hinaus gilt die Methode "für jede Art von Legierung" und nicht nur für die Überprüfung ihres unter Spannung stehenden Verhaltens, sondern auch für ihr "Hochtemperaturverhalten."

Die Forschungsarbeiten wurden teilweise in den Anlagen der UC3M durchgeführt und wurden in IMDEA Materialien, einem Forschungsinstitut, das von der Gemeinschaft Madrid und der Europäischen Union finanziert wird, abgeschlossen.

Bibliographische Referenz:

J. M. Torralba, L. Esteban, E. Bernardo, M. Campos. Understanding contribution of microstructure to fracture behaviour of sintered steels. Powder Metallurgy 2014; 57(5), 357-364. DOI: 10.1179/1743290114Y.0000000119.

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UC3M (Nachrichten und Bild)

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