Истражувачи од Институтот за технологија во Карлсруе (KIT), во соработка со француски научници, идентификуваа досега незабележан механизам на оштетување кај алуминиумски легури изложени на смолкнувачко оптоварување. Нивните резултати покажуваат дека крути меѓуметални честички во материјалот можат силно да го забрзаат растот на микроскопски празнини, што директно влијае врз издржливоста и безбедноста на компонентите.
Смолкнувачкото оптоварување настанува кога различни делови од материјалот се придвижуваат еден во однос на друг, создавајќи внатрешен напон. Досегашните модели претпоставуваа дека токму при ваков вид деформација оштетувањето не расте значително, па затоа не било лесно да се објасни зошто некои метални делови откажуваат во реални услови.
Во новата студија научниците анализирале алуминиумска легура AA2198-T851, која се смета за важна за лесни конструкции, особено во транспортот и воздухопловството. Прво материјалот бил изложен на затегнување, при што се формирале празнини, а потоа и на смолкнување. Токму тогаш било забележано дека волуменот на празнините околу меѓуметалните честички може да се зголеми и до шест пати.
Според тимот, овие крути честички го попречуваат локалното пластично движење на материјалот и со тоа го засилуваат ширењето на оштетувањето. Тоа значи дека нечистотиите или структурните вклучоци во легурата може да играат многу поголема улога во слабеењето на металот отколку што се мислеше досега.
За да го потврдат механизмот, истражувачите комбинирале синхротронска компјутерска ламинографија и напредни 3D симулации. Ламинографијата овозможува високоразделбен тродимензионален увид во внатрешноста на рамни и пошироки примероци, со резолуција на ниво на микрометри. Така биле следени промените во внатрешната структура на материјалот додека се развива оштетувањето.
Откритието е важно не само за дизајнот на полесни и подолготрајни делови, туку и за рециклирањето на металите. Рециклираните легури често содржат поголем број меѓуметални честички, што може да ги направи почувствителни на ваков тип деградација. Подобро разбирање на овој процес може да помогне во развој на побезбедни материјали и попрецизни инженерски модели за примени каде што сигурноста е критична.
