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Un nouvel acier aux propriétés exceptionnelles

Dans un nombre croissant de domaines industriels, transports, espace, défense, bâtiment, il est nécessaire de disposer de matériaux métalliques à très haute résistance. La résistance et la ductilité – la capacité d’un matériau à se déformer plastiquement sans se rompre – sont des propriétés intéressantes des matériaux métalliques pour des applications plus étendues.

Cependant, une trop grande résistance peut conduire à une diminution de la ductilité. Pour résoudre ce problème, une équipe d’ingénieurs en mécanique de Hong-Kong, Pékin et Taïwan, dirigée par Huang Mingxin de l’Université de Hong-Kong, a travaillé sur une nouvelle technique de fabrication d’acier, appelée D&P (Déformée et Cloisonnée).

L’acier est le matériel métallique le plus largement utilisé dans l’histoire de l’Humanité. Et le développement d’un acier solide et ductile représente une longue quête depuis le début de l’âge de fer. Pour fabriquer de l’acier, il faut du minerai de fer, du charbon, de la chaux et des ferro-alliages : aluminium, chrome, manganèse, silicium, titane, vanadium, etc. Ces derniers confèrent à l’acier des caractéristiques particulières adaptées à ses divers usages : architecture, ameublement, conditionnements alimentaires, etc.

Il est très difficile d’améliorer la ductilité des matériaux métalliques lorsque leur limite élastique est supérieure à 2 gigapascal (GPa) mais ces chercheurs ont relevé ce défi et réussi à atteindre une limite d’élasticité sans précédent de 2,2 GPa, avec un allongement uniforme de 16 %. Cet acier D&P démontre ainsi la meilleure combinaison d’élasticité et d’allongement uniforme jamais testée auparavant. Il contient 10 % de manganèse, 0,47 % de carbone, 2 % d’aluminium et 0,7 % de vanadium.

En outre, son coût étant nettement inférieur à celui de l’acier utilisé dans les applications actuelles de l’aérospatial et de la défense, cet acier révolutionnaire peut également être développé en utilisant des procédés industriels conventionnels – laminage à chaud et à froid. Par conséquent, il représente un grand potentiel pour la production industrielle de masse.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Eurekalert

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