El amortiguamiento jerárquico de grietas triplica la ductilidad en aleaciones eutecticas de alta entropía

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Trabajos de metalurgia
• Ingeniería mecánica

Sus antecedentes:

• El microcracking limita el tiempo de vida de los materiales sintéticos.
• Los compuestos biológicos como el hueso exhiben estructuras jerárquicas para la tolerancia a las grietas, pero no una gran elongación.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un material que combine la tolerancia a las grietas con una elevada elongación uniforme.
• Investigar un mecanismo jerárquico de amortiguación de grietas inspirado en biónica en aleaciones.

Principales métodos:

• Solidificación direccional de una aleación eutectica de alta entropía (EHEA).
• Análisis microestructural de la estructura de hueso de pescado resultante.
• Pruebas de tracción para evaluar las propiedades mecánicas, incluidos el alargamiento y la resistencia.

Principales resultados:

• El EHEA exhibe una microestructura de hueso de pescado organizada jerárquicamente.
• Esta estructura facilita el amortiguamiento jerárquico de grietas de inspiración biónica.
• El material logró un alargamiento uniforme ultra alto (~ 50%) con fuerza retenida.

Conclusiones:

• El EHEA desarrollado concilia con éxito la tolerancia a las grietas y el alto alargamiento.
• El amortiguamiento jerárquico de las grietas en la estructura del hueso de pescado evita la propagación catastrófica de las grietas.
• Este material auto amortiguador ofrece un avance significativo en comparación con los EHEA no amortiguadores convencionales.