Метод скручивания создает субмикронную «антиударную стену».

Объединенная команда металлургов разработала способ сделать нержавеющую сталь более устойчивой к усталости металла. Группа разработала новую технику скручивания, которая функционирует как «антиударная стенка» в стали, придавая ей гораздо большую прочность и устойчивость к циклической ползучести.
Металл может испытывать усталость при многократном сгибании, что приводит к поломке. Когда это происходит в критических приложениях, это может привести к катастрофическим авариям, таким как разрушение мостов. Из-за этого ученые в течение многих лет работали над снижением или предотвращением уровня напряжения в металлах. В этом новом проекте исследователи нашли способ значительно повысить прочность типа нержавеющей стали, а также повысить ее устойчивость к так называемому циклическому ползучести, когда усталость возникает из-за храпового механизма, формы многократного изгиба.
Новый метод включал в себя многократное скручивание образца аустенитной нержавеющей стали 304 в машине определенным образом. Это привело к пространственной градации ячеек, составляющих металл, что привело к накоплению того, что команда описывает как субмикронную трехмерную стенку, предотвращающую столкновение. Под микроскопом исследователи обнаружили ультратонкую, менее 10 нанометров, когерентную пластинчатую структуру, которая замедляла дислокацию, предотвращая дефекты укладки.
Используя другие инструменты, команда обнаружила, что причина, по которой металл демонстрирует такие улучшения, заключается в том, что стенки, которые образуются во время скручивания, ведут себя как пружины, позволяя металлу поглощать удары, делая весь кусок металла более однородным в своей способности противостоять циклической ползучести.
При тестировании металла после обработки исследовательская группа обнаружила, что он увеличивает свою прочность в 2,6 раза, а также снижает деформацию из-за храпового механизма на два-четыре порядка по сравнению с необработанной нержавеющей сталью. Такие улучшения, как утверждает команда, могут позволить продуктам, изготовленным с использованием металла, быть в 10 000 раз более устойчивыми к усталости. Это делает его пригодным для специальных применений, таких как те, которые необходимы для аэрокосмической промышленности.