La nouvelle méthode simplifiera le processus de transmission des propriétés nécessaires aux verres métalliques, élargissant ainsi leur champ d'application.

Les scientifiques parviennent à améliorer les lunettes métalliques

Recherche de matériaux Les scientifiques parviennent à améliorer les lunettes métalliques

| Editeur: Nicole Kareta

Des chercheurs de l’Université nationale des sciences et technologies MISIS ont développé une méthode unique pour traiter les verres métalliques en vrac. Selon les auteurs de l’étude, ils ont réussi à trouver des conditions de traitement qui améliorent considérablement la qualité de ce matériau prometteur. Les résultats de la recherche ont été publiés dans le Journal of Alloys and Compounds.

La nouvelle méthode simplifiera le processus de transmission des propriétés nécessaires aux verres métalliques, élargissant ainsi leur champ d’application.

Les verres métalliques (métaux amorphes) sont des matériaux qui, contrairement aux formes cristallines, n’ont pas un ordre atomique à longue portée. Selon les scientifiques, cela rend le matériau de haute résistance, élastique et résistant à la corrosion; les métaux amorphes ont également d’autres propriétés utiles, en raison desquelles ils sont recherchés dans la fabrication d’instruments, la construction mécanique, la médecine et la magnétoélectrique.

Les scientifiques de l’Université nationale des sciences et technologies MISIS (NUST MISIS) ont expliqué que la fragilité du matériau est l’un des obstacles à son utilisation généralisée. Les auteurs de l’étude estiment que la nouvelle méthode de traitement des verres métalliques aidera à éliminer ce problème. La méthode a été testée sur un alliage de système amorphe Zr-Cu-Fe-Al.

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«Le recuit avant et après laminage était« interdit »par les canons de la science des verres métalliques, car cela conduit à leur fragilisation dans la majorité absolue des cas. Le choix de la composition de l’alliage et du système d’alliage nous a permis de contourner ce problème: le recuit à environ 100 degrés en dessous de la température de transition vitreuse a permis de réaliser la ductilisation des échantillons en vrac et le durcissement des échantillons de ruban sans fragilisation », le professeur Dmitry Luzgin, directeur de recherche, expliqué.

Selon les scientifiques, c’est la façon dont la matrice amorphe originale de l’alliage se décompose qui affecte les caractéristiques du matériau résultant. Différents résultats sont obtenus en fonction de la géométrie, du volume ou du ruban des échantillons.

«Pour les échantillons en vrac, nous avons obtenu une augmentation de la plasticité à la traction allant jusqu’à 1,5% à température ambiante en divisant une phase amorphe homogène en deux. Pour les échantillons de ruban, une augmentation de 25% de la dureté a été obtenue, ce qui est fourni avec la séparation des nanoparticules vitreuses en phase secondaire amorphe d’environ 7 nm avec rétention de plasticité lors du pliage et de la compression. C’est un résultat inattendu et plutôt significatif », a déclaré Andrey Bazlov, l’auteur de la méthode, un employé du Département de métallurgie physique des métaux non ferreux de NUST MISIS.

L'engrenage fabriqué de manière additive a été imprimé sur un système SLM standard utilisant des métaux amorphes d'Heraeus.  Cette taille record ouvre de nouvelles possibilités d'automatisation dans la robotique, l'aviation, la technologie médicale et l'industrie automobile.

Les scientifiques de NUST MISIS ont expliqué que l’alliage du système Zr-Cu-Fe-Al ne peut pas être utilisé comme principal matériau de structure en raison de son coût élevé; mais ils pensent que la technologie proposée peut être appliquée à d’autres alliages amorphes, en particulier au titane.

La nouvelle méthode simplifiera le processus de transmission des propriétés nécessaires aux verres métalliques, élargissant ainsi leur champ d’application. À l’avenir, l’équipe de recherche souhaite utiliser la nouvelle technologie pour produire du titane et d’autres verres métalliques en vrac de haute qualité.

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