Ecco l’acciaio più forte e flessibile del titanio

Quando si parla di acciaio spesso pensiamo a un materiale pesante e incredibilmente resistente, nell’immaginario collettivo infatti viene associato a qualcosa di indistruttibile (perfino Superman, il supereroe più longevo e famoso dei fumetti, è soprannominato “uomo d’acciaio”). Nonostante la sua fama e il suo largo utilizzo, il mercato dell’acciaio sta attraversando un periodo di regressione a vantaggio di metalli più leggeri e performanti. Tuttavia uno studio pubblicato su Nature mostra la possibilità di creare un nuovo tipo di acciaio più resistente e più leggero di quello attuale.

Composto da ferro e da leggere quantità di carbonio (meno del 2%), l’acciaio è una lega metallica che, come ogni lega, ha caratteristiche diverse a seconda della percentuale dei suoi costituenti: c’è infatti acciaio poco pregiato e poco resistente (da 0,05% a 0,15% di carbonio) e più resistente e costoso (intorno all’0,85% di carbonio). Uno dei problemi principali del suo utilizzo è però il peso (tra 7500 e 8000 kg/m3 in confronto al titanio che ha una densità di 4500 kg/m3) che lo rende sempre meno ricercato, favorendo quindi metalli come il titanio (sebbene più costosi) o altre leghe più leggere.

I problemi di peso dell’acciaio hanno spinto molti scienziati a cercare nuove soluzioni per alleggerirlo, creando nuove leghe di ferro-alluminio-carbonio-manganese che però, con il diminuire del peso, risultavano più deboli a causa di piccoli composti fragili all’interno. Hansoo Kim del Postech di Pohang e il suo team sono però riusciti dove altri avevano fallito, riuscendo a mettere a punto una tecnica per produrre un acciaio più leggero senza però perdere in resistenza, anzi aumentandola fino a raggiungere livelli superiori a quelli del titanio.

Quella prodotta da Hansoo Kim è una lega di ferro-carbonio-alluminio-manganese-nickel: un acciaio che sfrutta le proprietà dell’alluminio (già preso in considerazione da altri studi) per la sua leggerezza, ma soprattutto quelle del nickel che permettono di stabilizzare i frammenti fragili, creando dei cristalli resistenti (chiamati “composti intermetallici B2”) che bloccano le piccole crepe generate dai composti fragili, conferendo all’acciaio maggior resistenza. Acciaio che diventa anche più flessibile del titano.

Nonostante Hansoo Kim e i suoi colleghi, per ora, abbiano prodotto solo una piccola quantità di acciaio leggero, sono certi che questa tecnica possa essere integrata senza problemi con quella usata attualmente per la produzione industriale, tanto che la Posco (multinazionale sudcoreana produttrice di acciaio con sede proprio a Pohang), ha supportato la realizzazione del progetto e proverà il processo messo a punto dai ricercatori entro la fine dell’anno.

Riferimenti: Nature Doi: 10.1038/nature14144

Credits immagine: Dennis Jarvis/Flickr CC

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1 commento

  1. Io ho una Mtb e penso che utilizzare questo tipo di acciaio leggero nella costruzione dei telai delle Mtb sia molto utile.
    Assorbirebbe meglio i colpi, migliorerebbe la tenuta e soprattutto sarebbe più sicura.
    Nelle Mtb full-suspension sia da Freeride che da Downhill sarebbe una bella rivoluzione e gli atleti sicuramente beneficierebbero di questo miglioramento alle bici.
    Certo, probabilmente i costi iniziali saranno cari, ma col passare del tempo i costi diminuerebbero. Spero solo che quanto io abbia detto possa venir realizzato a breve.

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