Suprimir la difusión atómica con la estructura cristalina de Schwarz en aleaciones supersaturadas de Al-Mg

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Trabajos de metalurgia
• La cristalografía

Sus antecedentes:

• La alta difusividad atómica en los metales permite la afinación de propiedades, pero conduce a la inestabilidad a temperaturas elevadas.
• Las soluciones existentes, como los cristales simples o las aleaciones pesadas, no impiden completamente la difusión a altas temperaturas homólogas.

Objetivo del estudio:

• Investigar la eficacia de la estructura cristalina de Schwarz en la supresión de la difusión atómica en aleaciones metálicas.
• Para determinar si la estructura de cristal de Schwarz puede mejorar la estabilidad térmica de las propiedades de aleación personalizadas.

Principales métodos:

• Fabricación de una aleación supersaturada de aluminio y magnesio con granos extremadamente finos.
• Introducción de la estructura cristalina de Schwarz dentro de la aleación.
• Medición de la difusividad transfronteriza a temperaturas cercanas al punto de fusión de equilibrio.

Principales resultados:

• La estructura cristalina de Schwarz suprimió efectivamente la difusión atómica en la aleación de aluminio y magnesio.
• Se inhibió la precipitación intermetálica controlada por difusión y el endurecimiento de los granos hasta la temperatura de fusión de equilibrio.
• La difusividad transfronteriza aparente se redujo en aproximadamente siete órdenes de magnitud.

Conclusiones:

• La estructura cristalina de Schwarz es un enfoque prometedor para estabilizar aleaciones metálicas a altas temperaturas.
• Este descubrimiento permite el desarrollo de aleaciones de ingeniería avanzada con un rendimiento mejorado a alta temperatura.
• La capacidad de suprimir la difusión atómica abre nuevas vías para el diseño de materiales en aplicaciones exigentes.