Hainbat elementu nagusiko aleazioa, hura prestatzeko metodoa eta erabilerak
Asmakizun hau metalurgiaren industriaren arlokoa da. Zehazki, hainbat elementu nagusiko aleazio berriei buruzkoa da, bereziki galdatutako eta tratamendu termikoz tratatutako aleazioei buruz, bai eta horien prestaketa-prozesuari buruz ere. Aleazio hauek kristalinitate-ezaugarri bereziak dituzte, hala nola mikroegitura bikoitza, eta hori alda daiteke hozte-abiadura desberdinen edo prestaketan aplikatutako tratamendu termikoaren arabera.
Halaber, propietate mekaniko espezifikoak dituzte, hala nola Vickers gogortasun ertaina, eta erresistentzia handiko (muga elastiko handia eta trakzio-erresistentzia handia, besteak beste), eta horrek bereziki egoki bihurtzen ditu hidrogenoaren biltegiratze-material gisa erabiltzeko; hori ere da asmakizun honen xedeetako bat.
Testuingurua
Hidrogenoaren biltegiratzeak hidrogenoaren hauskorpenik (HE) jasaten ez duten materialak erabiltzea eskatzen du; hau da, hidrogenodun inguruneetan jasandako esposizioaren ondorioz sortzen den luzapen- eta gogortasun-murrizketa, bereziki hidrogenoaren disoziazioaren eta biltegiratze-materialean gertatzen den xurgapenaren ondorioz. Gainera, hidrogenoa forma desberdinetan biltegiratu daitekeen arren, gehienetan gas edo likido egoeran gordetzen da, eta bi kasuetan tenperatura oso baxuak eta presio oso altuak behar dira. Tenperatura baxu horiek, halaber, erresistentzia mekaniko handiko materialak erabiltzea eskatzen dute, beste propietate berezi batzuen artean.
Zenbait altzairu herdoilgaitz austenitiko (adibidez, 316L motako altzairu herdoilgaitz austenitikoa) edo aluminio-aleazio erabil daitezke hidrogenoa biltegiratzeko, hidrogenoaren hauskorpenarekiko erresistentzia handia dutelako; hala ere, normalean erresistentzia mekaniko murriztua dute eta, aldi berean, askoz garestiagoak dira Cr-Mo edo Ni-Cr-Mo altzairuekin alderatuta. Paraleloki, egitura-elementuen eraikuntzan erabiltzen diren beste altzairu ezagun batzuk, hala nola 42CrMo4 altzairua, ez dira egokiak hidrogenoaren biltegiratzeko, hidrogenoaren hauskorpenarekiko sentikorrak direlako.
Elementu nagusi anitzeko aleazioak (MPEA), barne hartuta entropia handiko aleazioak (HEA), oso ezagunak dira soluzio solido bidezko gogortze-mekanismoa duten aleazio gisa, elementu desberdinen ia proportzio ekimolarrean, fase kopurua minimizatuz. Badira froga batzuk FCC (aurpegi-zentratutako kubikoa) mikroegitura nagusia duten MPEA batzuen inguruan, hala nola CoNiV aleazioak, zeinek propietate mekaniko zertxobait hobeak erakusten baitituzte tenperatura baxuan hidrogenoaren presentzian. Hala ere, Co eta V elementuen presentziak nabarmen handitzen du materialaren kostua, haien eskuragarritasun urria dela eta, eta horrek zailtzen du haien erabilera hidrogeno-biltegiratze soluzio gisa industria mailan.
Testuinguru honetan, agerikoa da material metaliko berrien beharra dagoela, zeinek ematen baitute erresistentzia handiagoa (muga elastikoa eta trakzio-erresistentzia) beste egitura kristalino mota batzuekin alderatuta, erabilera industrialaren kostua nabarmen handitu gabe. Interes berezia du industriarentzat material berri hauek hidrogenoaren hauskorpenarekiko erresistentzia bezalako propietateetan abantailak eskaintzea ere, horrela hidrogeno biltegiratze soluzioetan integratu ahal izateko.
Asmatzaileak:
Fernado Santos (AZTERLAN), Andrea Niklas (AZTERLAN), David García (AZTERLAN), Mikel Rouco (AZTERLAN), Teresa Guraya (EHU), Yoana Bilbao (EHU)
Keywords:
Altzairua, entropia altuko materialak, hidrogenoa