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Força e ductilidade

Aços leves e de alta resistência poderão finalmente ser processados em escala industrial graças a um avanço no controle do processo produtivo, durante etapas em que os aços passam por estágios frágeis e indesejados.

Uma equipe da Universidade de Warwick, no Reino Unido, desenvolveu uma nova rota de processamento que permite que as ligas à base de aço de baixa densidade sejam produzidas com a máxima resistência, ao mesmo tempo mantendo-se duráveis e flexíveis - algo amplamente considerado impossível até agora.

Alireza Rahnama e seus colegas trabalharam com dois aços leves - Fe-15Mn-10Al-0,8C-5Ni e Fe-15Mn-10Al-0,8C - na tentativa de alcançar a máxima força e ductilidade.

Fases do aço

Durante a produção, podem ocorrer duas fases frágeis nestes aços: carboneto de kappa e B2 intermetálico - que tornam os aços duros, mas limitam sua ductilidade, tornando difícil fabricá-los em bobinas.

Rahnama descobriu que, em determinadas temperaturas de recozimento elevadas, essas fases frágeis podem se tornar muito mais controláveis, permitindo que os aços retenham sua ductilidade.

A expectativa é que a inovação seja rapidamente adotada pela indústria automobilística. [Imagem: WMG/Universidade de Warwick]

Entre 900º C e 1200º C, a fase de carboneto-k pode ser removida da produção, e a fase frágil intermetálica B2 pode tornar-se gerenciável, apresentando uma morfologia nanométrica em formato de disco, em oposição a um produto mais grosso que se forma a temperaturas mais baixas.

Controlando essas duas fases, a equipe abriu um novo caminho para fabricar aços resistentes e mais flexíveis sem mexer radicalmente no processo produtivo das siderúrgicas.

Carros mais leves e mais eficientes

Os engenheiros afirmam que sua técnica poderá levar a uma verdadeira revolução na fabricação dos automóveis, com carros mais seguros e mais eficientes em termos de combustível - e aços mais maleáveis permitirão que as montadoras criem peças com formas mais complexas e mais precisas.

"A maioria dos mecanismos metalúrgicos para aumentar a resistência leva à perda de ductilidade, um efeito denominado barganha da força-ductilidade. [Nosso trabalho] estudou a cinética e a termodinâmica da evolução microestrutural dos aços leves através de simulações e experimentos e propõe um mecanismo para alcançar maior resistência e maior ductilidade, em um método que pode ser facilmente adotado pela indústria," disse Alireza Rahnama.