chatelot16 ha scritto:Obamot ha scritto:
Le turbine eoliche non si rompono a causa del freddo? Dal momento che il metallo diventa friabile a temperature molto basse. [...]
Immagino che dipenda dalla lega e necessariamente dalla proporzione di carbonio nelacciaio?
e gli aerei a 10 000 metro di altitudine! fa ancora più freddo e non ha ali che si spezzano così tanto
Sarebbe noto se le ali e la cabina degli aerei fossero in acciaio ...
Ho posto la domanda in relazione a un articolo che ho finalmente trovato:
Science, Y. Kimura, 2008 - Research, Cécile Michaut, ha scritto:metallurgia
Acciaio resistente al freddo
Dopo l'allungamento a 500 ° C, un acciaio fatto di cristalli molto piccoli diventa duro e resistente agli urti, anche a basse temperature.
Il materiale duro resiste alla deformazione. Ma poi, è spesso fragile: non assorbendo i vincoli, si rompe. Questo è particolarmente il caso dell'acciaio, specialmente a basse temperature. Non è tuttavia inevitabile, come hanno appena dimostrato i metallurgisti giapponesi, che hanno progettato un acciaio molto duro la cui resistenza aumenta a bassa temperatura [Y. Keiko]. Il loro metodo: gioca sulle dimensioni e sulla forma dei cristalli di acciaio, al fine di deviare la propagazione delle crepe nel materiale.
Tutti gli insegnanti di metallurgia raccontano questa storia ai loro studenti: in 1940, più delle barche 200, le navi Liberty, responsabili della fornitura degli alleati, si ruppe improvvisamente nel Mare del Nord. Studi successivi hanno dimostrato che questo disastro era dovuto a un improvviso cambiamento nelle proprietà meccaniche degli acciai, che diventano fragili al di sotto della "temperatura di transizione fragile-duttile". Questo evento ha incoraggiato i metallurgisti a ridurre questa temperatura di transizione, in modo che gli acciai rimangano resistenti anche nelle condizioni più fredde. Lo hanno fatto, ma l'acciaio è diventato più deformabile, meno duro.
Per ottenere un acciaio duro e resistente, i ricercatori giapponesi hanno giocato su diversi tavoli. Innanzitutto, hanno ridotto le dimensioni dei cristalli, il che impedisce le fratture attraverso i cristalli stessi. Sono anche precipitati tra cristalli a base di carbonio (carburi), noti per rendere più difficili le leghe. Ma la resistenza del materiale è ottenuta principalmente da un trattamento "termomeccanico", per cui l'acciaio viene deformato dopo il riscaldamento a 500 ° C. I cristalli vengono quindi allungati, la loro dimensione più piccola diventa meno di un micrometro. Le crepe vengono quindi deviate da un grano all'altro e perdono parte della loro energia. L'acciaio è quindi più resistente alla rottura in alcune direzioni.
Se sottoposti a sollecitazioni molto elevate, questi campioni di acciaio si fratturano in modo insolito, in fogli. "L'aspetto di queste fratture ricorda quello di un bambù, molto più forte perpendicolare alle fibre che lungo queste fibre", spiegano gli autori. Questo nuovo acciaio mantiene le sue proprietà anche a basse temperature, fino a - 60 ° C. Meglio, è più resistente agli urti a - 60 ° C che a temperatura ambiente, a differenza degli acciai tradizionali. A questa temperatura, è necessario un impatto dei joule 290 per rompere un campione standard di questo materiale, mentre i joule 13 sono sufficienti per un acciaio della stessa composizione senza trattamento termomeccanico.
"La relazione tra la microstruttura degli acciai e le loro proprietà meccaniche è ben nota", ricorda Jean-Bernard Vogt, del laboratorio di metallurgia fisica e ingegneria dei materiali di Lille. Questi ricercatori hanno ottenuto una microstruttura complessa e originale. Dimostrano che possiamo ancora migliorare un materiale comune come l'acciaio. Soprattutto perché è un acciaio classico, senza aggiungere elementi costosi. È proprio il trattamento termomeccanico all'origine di questo risultato. "˚
Ma è ancora molto nuovo!