Các nhà khoa học đã tìm ra một cách để trì hoãn cái gọi là "hỏng hóc do mỏi" trong hợp kim nhôm

Kim loại nhôm nhẹ và có khả năng chống ăn mòn mạnh, mang lại những đặc tính rất đáng mong đợi trong sản xuất ô tô. Tuy nhiên, nó có thể gặp phải vấn đề do ứng suất xen kẽ lặp đi lặp lại (ví dụ, một chiếc kẹp giấy uốn cong qua lại cho đến khi nó bị gãy) và tạo ra các điểm yếu. Các nhà khoa học ở Australia đã đề xuất một giải pháp cho cái gọi là "hư hỏng do mỏi" này, đó là thay đổi cấu trúc vi mô của hợp kim nhôm để chúng có thể tự sửa chữa những điểm yếu này.

Christopher Hutchinson, giáo sư tại Đại học Monash, người đứng đầu cuộc nghiên cứu, cho biết: “80% sự cố của hợp kim kỹ thuật là do mệt mỏi. Mệt mỏi là thất bại do các căng thẳng xen kẽ. Đó là một vấn đề rất nghiêm trọng. "

Hutchinson và nhóm của ông là những người đầu tiên thực hiện nghiên cứu này, tập trung vào nguyên nhân cơ bản của sự mệt mỏi được gọi là vùng không có mưa (PFZ). Các liên kết yếu này được hình thành trong hợp kim nhôm thông qua các ứng suất xen kẽ, bắt đầu từ các điểm nhựa nhỏ, và sau đó tạo thành các vết nứt trước khi vật liệu cuối cùng bị đứt.

Hutchinson và nhóm kỹ sư của ông đã sớm cố gắng can thiệp vào quá trình này bằng cách sử dụng năng lượng cơ học được tạo ra dưới ứng suất xen kẽ. Cụ thể hơn, nhóm nghiên cứu đã đề xuất một phương pháp thu giữ các hạt mới và sử dụng các hạt này để gia cố các điểm yếu, khâu các vết nứt lại với nhau hoặc trì hoãn sự xuất hiện của các vết nứt.

Điều này đạt được thông qua một quá trình "đào tạo" mô phỏng ứng suất tác động lên vật liệu (mặc dù nó cao hơn ứng suất thông thường) và cần được lặp lại hàng trăm chu kỳ. Điều này dẫn đến nồng độ các hạt mịn cao hơn trong khu vực bị suy yếu, do đó làm tăng cường độ chảy và độ bền kéo của vật liệu, sau đó có thể tự chữa lành trong quá trình vận hành.

Hutchinson cho biết: "Chúng tôi chưa đào tạo 'cấu trúc và sử dụng nó để sửa chữa PFZ có thể đại diện cho các điểm yếu. Phương pháp này là phổ biến và có thể áp dụng cho các hợp kim đông cứng kết tủa khác có chứa PFZ. Và hiệu suất mỏi là một yếu tố cần được xem xét."

Các nhà nghiên cứu nói rằng việc thay đổi cấu trúc vi mô ban đầu theo cách này có thể làm tăng đáng kể tuổi thọ mỏi của hợp kim nhôm. Họ cũng chỉ ra rằng độ bền mỏi của hợp kim nhôm cường độ cao nổi tiếng là thấp, nhưng chúng nhận được nhiều lợi ích nhất, chủ yếu là tuổi thọ mỏi có thể được kéo dài thêm 25 lần.

Hutchinson cho biết: "Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy thiết kế cấu trúc vi mô của hợp kim nhôm được sử dụng để tải động đã trải qua một sự thay đổi về mặt khái niệm."

"Chúng tôi không thiết kế một cấu trúc vi mô mạnh mẽ, nhưng muốn nó duy trì ổn định càng lâu càng tốt trong thời gian chịu tải mỏi. Chúng tôi nhận ra rằng cấu trúc vi mô sẽ thay đổi do tải trọng động. Do đó, chúng tôi thiết kế một cấu trúc vi mô ban đầu (Có thể có độ bền tĩnh thấp hơn), sẽ thay đổi cách làm việc, từ đó cải thiện đáng kể hiệu suất làm việc mệt mỏi của nó.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Liên kết đến bài viết này ： Thay đổi cấu trúc vi mô của hợp kim nhôm để tăng tuổi thọ mỏi của nó lên 25 lần

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Dịch vụ. Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Nhà sản xuất gia công quy mô lớn túi y tế, cung cấp dịch vụ thiết kế 3D, mẫu thử nghiệm và giao hàng toàn cầu. Cũng cung cấp các loại vỏ cứng, EVA nửa cứng, bao mềm, túi và nhiều thứ khác cho OEM. Tất cả các trường hợp được thực hiện tùy chỉnh theo thông số kỹ thuật với sự kết hợp vô hạn của nguyên vật liệu, khuôn, túi, vòng, khóa kéo, tay cầm, logo và phụ kiện. Các tùy chọn chống va đập, chống nước và thân thiện với môi trường. Bộ phận y tế, phản hồi khẩn cấp, Phần điện tử, các ngành công nghiệp, giáo dục, quân sự, an ninh, thể thao, ngoài trời và xây dựng. Các dịch vụ bao gồm tư vấn khái niệm trường hợp, thiết kế 3D, tạo mẫu, tạo mẫu,Khoan CNC Dịch vụ và sản xuất. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi ( sales@pintejin.com ).