Mecânica

Criada liga metálica mais resistente do mundo

Liga metálica mais resistente ao desgaste do mundo
Os pesquisadores usaram simulações em computador para calcular a melhor receita para a liga metálica mais resistente do mundo, antes de fabricá-la em um equipamento de última geração.[Imagem: Randy Montoya/Sandia]

Resistência ao desgaste

Engenheiros do Laboratório Nacional Sandia, nos EUA, fabricaram uma liga metálica que eles acreditam ser o metal mais resistente ao desgaste do mundo - e isto apesar de ser feita de dois metais considerados "macios".

A liga é 100 vezes mais durável do que o aço de alta resistência, tornando-se a primeira liga metálica - ou combinação de metais - na mesma classe do diamante e da safira, os materiais mais resistentes ao desgaste da natureza.

John Curry, criador da liga, fez um cálculo interessante para demonstrar essa resistência ao desgaste. Segundo ele, se você tiver o azar de ter um carro com pneus de metal, a nova liga é a opção: Você poderia derrapar - não rodar, derrapar - ao redor do equador da Terra 500 vezes antes de desgastar o pneu.

Isto se você achar que vale a pena pagar por isso: a nova liga é feita de platina e ouro.

Mas não se preocupe com o preço porque a liga superresistente já tem uso garantido e um mercado gigantesco: o de contatos metálicos em equipamentos eletrônicos, hoje tipicamente revestidos com ouro. Ocorre que esses revestimentos são caros e, eventualmente, também se desgastam, conforme as conexões são pressionadas ou deslizam umas sobre as outras dia após dia, ano após ano, às vezes milhões, até bilhões de vezes.

Segundo Curry, um contato feito com a nova liga - ou o hipotético pneu metálico - precisa ser arrastado no asfalto por 1.600 metros para perder apenas uma única camada de átomos.

Uma nova teoria para uma liga melhor

Você pode estar se perguntando como os metalurgistas não se depararam com essa possibilidade depois de milhares de anos fazendo ligas metálicas?

De fato, a combinação de 90% de platina com 10% de ouro não é nada nova - mas a engenharia de preparação dos dois metais é.

Os livros-texto de metalurgia dizem que a capacidade de um metal para resistir ao atrito é baseada em sua dureza. Curry propôs uma nova teoria que diz que o desgaste está relacionado ao modo como os metais reagem ao calor, não à sua dureza. Ele então selecionou os metais, calculou as proporções e desenvolveu um processo de fabricação para testar sua teoria.

Deu muito certo.

"Muitas ligas tradicionais foram desenvolvidas para aumentar a resistência de um material reduzindo o tamanho dos grânulos," explicou Curry. "Mesmo assim, na presença de tensões e temperaturas extremas, muitas ligas ficam grosseiras ou amolecem, especialmente sob fadiga. Vimos que, com a nossa liga de platina-ouro, a estabilidade mecânica e térmica é excelente, e não vimos muita mudança na microestrutura durante períodos imensamente longos de estresse cíclico durante o deslizamento."

A nova liga se parece com a platina comum, branco-prateada, e um pouco mais pesada do que ouro puro. Curiosamente, ela não é muito mais dura do que outras ligas de platina e ouro, mas resiste muito melhor ao calor e é 100 vezes mais resistente ao desgaste.

Bibliografia:

Achieving Ultralow Wear with Stable Nanocrystalline Metals
John F. Curry, Tomas F. Babuska, Timothy A. Furnish, Ping Lu, David P. Adams, Andrew B. Kustas, Brendan L. Nation, Michael T. Dugger, Michael Chandross, Blythe G. Clark, Brad L. Boyce, Christopher A. Schuh, Nicolas Argibay
Advanced Materials
Vol.: 30 (32): 1802026
DOI: 10.1002/adma.201802026




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