Refuerzo de aleaciones de Ni con interfaces a nanoescala de energía excesiva negativa

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Trabajos de metalurgia
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• La resistencia de los metales nanoestructurados está limitada por límites inestables de grano / gemelo por debajo de 10 nm.
• La inestabilidad dificulta el logro de la resistencia teórica en los materiales de nanograno y nanotwin.

Objetivo del estudio:

• Investigar nuevas estructuras de interfaz para mejorar las propiedades mecánicas de las aleaciones de Ni (Mo).
• Explorar la estabilidad y la densidad de las interfaces coherentes entre las celosías cubicas centradas en la cara (FCC) y las hexagonales de embalaje cerrado (HCP).

Principales métodos:

• Caracterización experimental de las aleaciones de Ni (Mo).
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).
• Análisis de las estructuras y energías de interfaz.

Principales resultados:

• Interfaces coherentes de energía excedente estable y negativa identificadas entre las celosías FCC y HCP en aleaciones de Ni ((Mo)).
• Se obtiene una alta densidad de interfaz (espaciado de ~ 1 nm), que inhibe significativamente la deformación plástica.
• Se observó un aumento sustancial en el módulo de Young (254,5 GPa) con la densidad de la interfaz.

Conclusiones:

• Las interfaces estables y de alta densidad ofrecen una nueva vía para fortalecer las aleaciones más allá de los límites de la nanoestructuración convencional.
• Las aleaciones de Ni ((Mo) exhiben propiedades mecánicas superiores en comparación con los vidrios metálicos y el Ni3Mo.
• Este enfoque permite acercarse a los límites teóricos de resistencia de los materiales metálicos.