Un acero innovador llamado bainita, superligero y un 30 por ciento más fuerte, con aplicaciones en aviación, defensa y mecánica, está siendo desarrollado en la Universidad del Sur de los Urales.

Este nuevo material, cuyos avances se presentan ahora en Physics of Metals and Metallography, tiene aplicaciones potenciales en la industria de la aviación, la ingeniería mecánica y la industria de la defensa.

El acero es una aleación de hierro y carbono, pero dependiendo de la temperatura a la que se calienta el hierro, es posible obtener diferentes estructuras de acero. Esto se debe a que dentro del intervalo de cero a 911 grados Celsius, las propiedades del hierro cambian por completo.

A una temperatura inferior a 911 grados Celsius, la austenita entra en una fase más maleable y suave llamada ferrita, que se forma con un enfriamiento lento. En la fabricación, la ferrita se utiliza para el mecanizado. Sin embargo, con el enfriamiento por choque, la austenita forma una fase súper dura llamada martensita.

«La martensita es una fase sólida del acero, ya que durante el enfriamiento rápido, el carbono no se puede separar completamente como carburo y se ‘atasca’ en la estructura. Además, durante este tipo de enfriamiento, aparecen muchos defectos microscópicos, dislocaciones, que no son peligrosas, pero debilitan el acero. La martensita es a la vez una estructura dura y quebradiza. Nuestro objetivo es crear acero que mantenga la alta dureza de la martensita y la maleabilidad suficiente y, por lo tanto, sea más fuerte «, dice el profesor Djalal Mirzayev, autor de la investigación.

La base de la investigación actual es la bainita, que es similar a la martensita. Se produce mediante la adición de elementos tales como níquel, cromo, manganeso y silicio. Al mantener el nivel más alto de resistencia, la bainita tiene una mayor maleabilidad que la martensita. Sin embargo, la maleabilidad de la bainita no es definitiva.

Los investigadores rusos están trabajando para obtener bainita sin carburos, lo que permitirá aumentar su resistencia al impacto, ya que las partículas de carburo son concentradores de estrés que estimulan la fractura. Otro aspecto importante es reducir el tiempo de producción requerido para este tipo de acero.

Es importante tener en cuenta que este nuevo acero será entre un 15 y un 30 por ciento más resistente. Podría encontrar aplicación en la industria de defensa y en la industria petrolera. Las tuberías hechas de bainita sin carburo no solo tendrán una alta resistencia al impacto, sino que también tendrán una resistencia duradera en climas árticos. En el futuro, los científicos trabajarán en la búsqueda de la composición óptima de acero nuevo, cuyas propiedades dependerán de la industria a la que se destinará el material.

Fuente: EP