Zo buigzaam als staal

24 augustus 2017 door SST

Staal dat en masse wordt geproduceerd is vaak ofwel heel sterk, ofwel heel buigzaam. Maar die twee eigenschappen combineren in goedkoop staal, is lastig.

Aan vloeibaar staal worden tijdens de productie vaak onzuiverheden toegevoegd – zogenaamde dislocaties – die het materiaal, wanneer het afgekoeld is, sterker maken. Helaas gaat de buigzaamheid (de mate waarin een materiaal kan worden gemanipuleerd zonder dat het stuk gaat, zeg maar) naar beneden naarmate er meer dislocaties worden toegevoegd. Dat is lastig, want staal is nog altijd een veelgebruikt materiaal in sectoren zoals de auto-, vlieg- en ruimtevaartindustrie waar vaak gekromde onderdelen worden gebruikt.

Chinese wetenschappers hebben nu een massaproductiemethode bedacht waarbij de buigzaamheid van het staal hoog blijft, ongeacht het aantal dislocaties. Hun procédé is gebaseerd op staal met een hoog magnesiumgehalte waaraan extra koolstof- en aluminium wordt toegevoegd. Dat levert staal op dat onder normale omstandigheden kan worden gewalst (belangrijk voor de massaproductie). De sterkte van het staal blijkt liefst 50 procent hoger te liggen dan die van een al bestaande vorm van zeer buigzaam staal.

Volgens de vorsers blijft het staal zo sterk en buigzaam dankzij de matrix die ontstaat tijdens het walsen en het temperen (een extra warmtebehandeling na de afkoelingsfase die voor extra sterkte zorgt).