Az új gyártási technológiák megjelenése mind több speciális tulajdonságokkal rendelkező fémötvözet ipari alkalmazása előtt nyitja meg a lehetőséget. Egy kutatócsoport például nemrég kikevert egy 3D-nyomtatható, öt elemből álló elegyet, amely egyszerre rendkívül erős és képlékeny.
A jelenleg használatos leggyakoribb ötvözetek (pl. rozsdamentes acél, bronz stb.) többsége túlnyomórészt egyféle fémet, és kisebb hányadban egyéb elemeket tartalmaz. Az utóbbi időben mindazonáltal a piacon feltűnt egy nagy entrópiájú ötvözetekként (HEA) ismert anyagcsoport, amelynek tagjai öt elem egyenlő arányú összekeverése útján állnak össze. Ezek a kombinációk olykor egészen különleges és hasznos adottságokat tudnak felmutatni – akadnak köztük például olyanok is, amelyek a hőmérséklet növekedésével egyre merevebbek lesznek.
Az új tanulmány az alumíniumot, kobaltot, krómot, vasat és nikkelt egyenlő mértékben tartalmazó HEA-ra összpontosít.
Noha ezzel a mixtúrával egyes szakemberek már korábban is folytattak különböző természetű kísérleteket, a mostani projektben azt vizsgálták, hogy a lézeres porágyas fúzió additív gyártási technológiáját alkalmazva milyen szupererőkkel lehet felruházni az egyveleget. Utóbbi módszer keretében egy felületre porított formában, összevegyítve kiterítik a fémeket, majd pedig egy nagy teljesítményű lézersugár mozgatásával formába olvasztják őket. Ezt követően a keverék gyorsan megszilárdul.
Ez a technika a létrejött ötvözetet az egyéb módon létrehozott változatokhoz képest merőben más mikroszerkezettel ajándékozza meg.
Az új HEA folyáshatára 1,3 Gigapascal, vagyis az anyag a hagyományos öntési módszerekkel készült megfelelőinél háromszor erősebb. Érdekesség, hogy a 3D-nyomtatott ötvözet egyúttal képlékenyebb is a rokonainál, ami miatt alkalmazása egy gyakori kompromisszumkényszertől mentesítheti a gyártókat.
Wen Chen, a tanulmány vezető kutatója szerint az új, speciális atomi szintű felépítés rendkívül nagy erőt és fokozott képlékenységet kölcsönöz az anyagnak, ami igencsak ritka, mivel az erős anyagok általában egyúttal ridegek is. A szakember úgy véli, hogy a mondott áldásos jellemzők kombinációjának birtokában, 3D-nyomtatott formában az ötvözet egyes, az energia-, illetve a repülő- és gépiparban használatos alkatrészeknek például ideális alapanyaga lehet.
(Forrás: New Atlas)
