Eigen RadarBilim
Analiz

Niyobyum alaşımları 20 kelvinde çatlamaya direncini korudu

Niyobyum ve titanyum içeren iki deneysel alaşım, mutlak sıfıra yakın sıcaklıkta çatlamaya direncini korudu. Hakemli malzeme araştırması, bu davranışı kristal yapıdaki değişimlerin şekil değiştirmeye olanak veren yeni kusurlar oluşturmasıyla ilişkilendirdi. Çekme ve çatlak ilerleme deneylerinden elde edilen sonuçlar, incelenen numuneler ve yükleme koşulları için geçerli. Kullanımdaki büyük mühendislik yapılarının dayanıklılığı bu deneylerde sınanmadı.

Bilim··Sabah
Laboratuvar test düzeneğinde karşılıklı tutucular arasındaki çentikli metal numune.

İki alaşım aşırı soğukta kırılma direncini korudu

Niyobyum ve titanyum temelli iki deneysel alaşım, yaklaşık 20 kelvinde çatlamaya direncini korudu. Hakemli çalışmada, sınanan sıcaklık aralığında gevrek davranışa belirgin bir geçiş görülmedi. Hacim merkezli kübik olarak adlandırılan aynı kristal dizilişine sahip birçok metalde, bu geçiş kullanım olanaklarını sınırlıyor.[1], [2]

Kristal düzenindeki değişim yeni kusurlar oluşturdu

Mikroskopi, şekil değiştirme sırasında kristalin komşu bölgelerinin birbirinin ayna görüntüsü gibi yönlendiği ikizlenmeyi ve omega fazı denen başka bir kristal yapıya dönüşümü izledi. Bu değişimler ara yüzlerde dislokasyonlar oluşturdu. Bu çizgi biçimindeki kristal kusurlarının hareketi, kalıcı şekil değiştirmeye olanak veriyor. Mevcut kusurlar yaygın biçimde hareket etmeden önce yenileri oluştu; malzeme çatlak yakınındaki gerilime böylece uyum sağlayabildi.[1]

Araştırmacılar, numunelerin tek yönde çekildiği deneylerle çatlak uzarken kırılma direncini izleyen deneyleri karşılaştırdı. Elektron mikroskopisi ve kırılma yüzeylerinin incelenmesi, ölçülen davranışla kristal yapıdaki değişimler arasında bağlantı kurdu. Değerlendirme, yalnız dayanım ölçümleriyle sınırlı kalmadı; numunelerin yük altında nasıl şekil değiştirdiğini de kapsadı.[1]

Yükleme biçimi kırılma yüzeyini değiştirdi

Çatlaklı numunelerde, kristal tanelerinin sınırları boyunca bazı gevrek kırılma izleri de görüldü. Bileşim, tane yapısı ve yükün uygulanma biçimi sonucun geçerli olduğu koşullar arasında. Deneyler, incelenen numunelerin davranışını ortaya koyuyor. Büyük yapılarda, kaynaklı bağlantılarda ve uzun süreli kullanımda nasıl davranacakları ise henüz sınanmadı.[1]

Kaynakça

  1. Haber kaynağıNatureİki niyobyum alaşımı 20 kelvinde kırılmaya direnç gösterdi↩1↩2↩3↩4
  2. Haber kaynağıTrinity College OxfordNiyobyum alaşımları, Trinity araştırmacısının katıldığı deneyde aşırı soğuğa dayandı↩