Descubra los 10 metales más fuertes de la Tierra

Sin duda, los materiales más resistentes de la Tierra son, sin duda, los metales, considerando su durabilidad, versatilidad y variedad de aplicaciones industriales. Estos elementos son fundamentales a la hora de construir nuestras ciudades e industrias, desde la construcción de rascacielos hasta el desarrollo de tecnologías de ingeniería aeroespacial modernas. Ahora bien, lo que me viene a la cabeza es, ¿cuáles son los metales más resistentes? En este artículo, enumeraré y explicaré los diez metales más resistentes conocidos por la ciencia, abarcando temas como la resistencia a la tracción, el límite elástico, la dureza, etc. Aquellos interesados ​​en los materiales, la ingeniería o simplemente las maravillas de la metalurgia obtendrán conocimientos asombrosos sobre estos metales.

¿Qué es el metal más fuerte ¿en el mundo?

El metal más resistente del mundo, en términos de resistencia a la tracción y a la fluencia, es el tungsteno. El tungsteno posee la mayor resistencia a la tracción entre otros metales, ya que puede soportar fuerzas tremendas sin fracturarse. Su resistencia interna se ve reforzada por su punto de fusión extremadamente alto, lo que hace que el tungsteno sea útil en campos que requieren una durabilidad extrema.

Cómo entender la resistencia a la tracción y su importancia

La tensión máxima que puede soportar un material mientras se estira antes de fracturarse se conoce como resistencia a la tracción. Esta propiedad es indispensable en ingeniería, construcción y fabricación, ya que determina el nivel de carga que puede tolerar un material mientras está bajo tensión. Esto es crucial cuando se trata de la construcción de puentes, edificios o incluso componentes aeroespaciales, ya que estos materiales estarán sometidos a una gran tensión. Comprender la resistencia a la tracción es de gran ayuda para garantizar que se logren la seguridad y el rendimiento en diferentes industrias.

Explorando el límite elástico de metales

El límite elástico desempeña un papel importante a la hora de elegir el tipo de metal que se utilizará para fabricar un automóvil y otras aplicaciones de alto rendimiento. Si lo definimos en términos sencillos, se lo ha descrito como el nivel de tensión en el que un material comienza a deformarse plásticamente. El límite elástico también determina hasta qué punto pueden funcionar los componentes mecánicos y estructurales sin fallar. Con valores tan altos que dañan permanentemente la estructura, es muy importante elegir el metal adecuado.

Las aleaciones de titanio son conocidas por tener una resistencia a la fluencia superior a 830 MPa, lo que las hace ideales para aplicaciones críticas en los sectores aeroespacial y biomédico. Las aleaciones de aluminio, elementos ligeros de excelente calidad utilizados en las industrias automotriz y aeroespacial , presentan una resistencia a la fluencia de entre 200 y 400 MPa, lo que facilita su manipulación. El acero estructural se sitúa por detrás, con una resistencia a la fluencia de entre 250 y 450 MPa, según el grado y el tratamiento.

Para evaluar la resistencia a la fluencia, se llevan a cabo métodos como la prueba de tracción. Esto implica colocar una muestra bajo una carga de tracción controlada mientras se captura información sobre la tensión y la deformación. Los datos ayudan a los ingenieros y fabricantes a identificar con precisión el punto de fluencia. La resistencia a la fluencia de un metal puede verse afectada en gran medida por factores como la temperatura, la velocidad de deformación y la composición de la aleación. El conocimiento de estas variables permite controlar las propiedades de los materiales, lo que mejora el rendimiento tanto en las industrias que dependen más de la infraestructura como en los sectores avanzados de la tecnología que son más sensibles a los cambios en los metales utilizados.

Cómo fuerza de impacto Afecta la durabilidad del metal

La resistencia al impacto es una medida de la capacidad de un material para evitar la fractura ante un impacto fuerte y repentino. Está relacionada con la tenacidad de un metal, la capacidad de un material para absorber energía y soportar la tensión sin desarrollar grietas, debido a la combinación de resistencia y ductilidad. En el caso de los metales, se evalúa mediante pruebas especializadas como las pruebas de impacto Charpy o Izod, en las que la energía consumida por el material en la fractura se mide en julios (J).

Algunos ejemplos de estos metales son los aceros templados y las aleaciones avanzadas de titanio que se utilizan para producir componentes de seguridad en caso de colisión de vehículos, estructuras aeroespaciales, maquinaria industrial y otros equipos que están sujetos a golpes o choques repentinos. Las investigaciones muestran que el acero templado puede soportar entornos extremos, ya que presenta valores de energía de impacto Charpy superiores a los 200 J.

La resistencia al impacto puede verse afectada por la temperatura (los metales tienden a volverse quebradizos a temperaturas bajo cero), el tamaño del grano (los granos más pequeños tienen mayor tenacidad) y los elementos de aleación (como la mayor integración de níquel o cromo en el acero, que mejora la resistencia al impacto). Estos principios permiten a los ingenieros ajustar el rendimiento del metal para usos particulares, lo que aumenta la confiabilidad y la vida útil en condiciones variables.

¿Cómo titanio ¿Comparar con otros metales?

¿Se considera el titanio el metal más fuerte?

Al analizar la resistencia de los metales, es fundamental diferenciar entre resistencia a la tracción, a la compresión y a la fluencia. La resistencia del titanio suele ser reconocida por su relación resistencia-peso, más que por su resistencia únicamente. La resistencia a la tracción del titanio puro es de alrededor de 434 MPa, pero esta cifra es significativamente mayor cuando está aleado (alrededor de 830 MPa en el titanio de grado 5, conocido como Ti-6Al-4V). A pesar de esto, el titanio no es el metal más resistente.

El tungsteno, por ejemplo, tiene una resistencia a la tracción mucho mayor en su forma pura, llegando hasta los 1510 MPa. Además, el tungsteno es conocido por su excelente resistencia al calor y su increíble dureza. De manera similar, el cromo es conocido por tener la mayor dureza de los metales naturales, lo que lo hace excepcionalmente duradero en determinadas condiciones. Aun así, el titanio destaca por su increíble resistencia a la corrosión, biocompatibilidad y baja densidad de aproximadamente 4.5 g/cm³, que es casi la mitad de la del acero. Esto hace que el titanio sea una opción ideal en las industrias aeroespacial, médica y marina donde el peso y la resistencia a la intemperie son necesarios.

Aunque el titanio no es el metal más resistente, su combinación inigualable de gran resistencia, bajo peso y excelentes propiedades químicas lo convierte en uno de los metales más valiosos en el mundo de la ingeniería.

El rol de aleación Composiciones en la resistencia del titanio

Los componentes de aleación del titanio tienen un efecto considerable en sus características de resistencia. Si bien el titanio en estado puro es bastante maleable, cuando se combina con aluminio, vanadio o molibdeno, sus aleaciones logran una mejora mecánica notable. Por ejemplo, el aluminio aumenta la resistencia y la resistencia a la corrosión, y el vanadio aumenta la ductilidad y la tenacidad. Debido a esta combinación incomparable de características, las aleaciones de titanio como Ti-6Al–4V son ampliamente aceptadas y utilizadas en aplicaciones críticas para diferentes industrias, lo que es la razón de su preferencia entre los metales. Los ingenieros pueden lograr fácilmente una mejora del rendimiento específica del titanio eligiendo con precisión los componentes de aleación, lo que lo hace útil en condiciones difíciles.

Comparando el titanio fuerza compresiva A otros metales

El titanio es uno de los metales más resistentes del mercado debido a su mayor resistencia a la compresión que la mayoría de los metales comunes, como el aluminio y el magnesio, y a que su peso es menor que el de la mayoría de las aleaciones de acero. Por ejemplo, el titanio comercialmente puro de grado 2 tiene una resistencia a la compresión de 485 MPa, que es mayor que las aleaciones de aluminio, específicamente el 6061-T6, que tiene una resistencia de 276 MPa. Sin embargo, las aleaciones de acero AISI 1045 tienen una resistencia a la compresión que va de 620 MPa a 760 MPa, que es más fuerte que el titanio. La combinación de bajo peso y alta resistencia hace que el titanio sea perfecto para aplicaciones duraderas pero ligeras.

¿Por qué es tungsteno ¿Considerado uno de los metales más duros?

El punto de fusion El tungsteno y su importancia

Con un punto de fusión de 3422 °C (6192 °F), el tungsteno tiene el punto de fusión más alto de todos los metales puros. Esta característica excepcional hace que el tungsteno sea invaluable para aplicaciones de mayor temperatura. Por ejemplo, el tungsteno no solo está presente durante la incandescencia del filamento de una bombilla, sino que también actúa como una capa protectora que evita que la bombilla se derrita o deforme el filamento. Su alto punto de fusión también ha agregado utilidad en las industrias aeroespacial y de defensa, como la fabricación de toberas de cohetes y piezas de alta temperatura. Debido a que el tungsteno es estable en tales condiciones, se puede utilizar en crisoles para el procesamiento de materiales y en hornos industriales para la fundición.

El alto punto de fusión no es la única característica impresionante, ya que brinda resistencia térmica e incluso ayuda a mantener al tungsteno en la lista de los materiales más resistentes de la Tierra. Con estas características disponibles, amortigua drásticamente la degradación del material al tiempo que mantiene la integridad física y el rendimiento. Además, el coeficiente de expansión térmica del tungsteno es relativamente bajo, lo que lo hace más crítico para las soluciones de ingeniería de precisión. Estas características hacen del tungsteno un metal muy importante en las industrias que requieren resistencia térmica y mecánica.

El estatus del tungsteno entre los Los metales más densos que se encuentran en la naturaleza

El tungsteno es conocido por su alta densidad de aproximadamente 19.25 g/cm³, lo que lo ubica entre los elementos más densos de la naturaleza junto con metales como el osmio y el iridio con 22.59 g/cm³ y 22.56 g/cm³, respectivamente. La densidad del tungsteno se considera uno de los atributos más útiles y extraordinarios para una variedad de aplicaciones, como la fabricación de contrapesos, escudos balísticos y escudos contra la radiación. La alta densidad del tungsteno permite almacenar grandes cantidades de masa en espacios pequeños, lo que resulta muy ventajoso para las industrias aeroespacial y militar, que requieren materiales pesados ​​en un volumen reducido.

Además, otros usos del tungsteno, como la construcción de componentes y herramientas de alta resistencia, le permiten rendir excepcionalmente bien debido a su alta resistencia y a su punto de fusión persistentemente alto de 3422 grados Celsius, cualidades que garantizan la máxima integridad estructural por masa utilizada. Estos extremos lo convierten en uno de los contendientes incomparables para la resistencia a la tracción más alta. Su densidad, que se atribuye a municiones extremadamente eficientes en cuanto a volumen, permite almacenar la máxima energía cinética manteniendo el espacio al mínimo, lo que las hace sumamente útiles en las tecnologías militares de penetración modernas.

Aplicaciones del tungsteno debido a su dureza

Herramientas de corte y brocas

El tungsteno, que se utiliza en la fabricación de herramientas de corte y brocas, tiene una dureza inigualable y es un material ideal para su uso en máquinas. Una gran parte del valor de mercado del tungsteno corresponde al carburo de tungsteno compuesto, una aleación de tungsteno y carbono que se utiliza en las industrias de fabricación de herramientas y matrices de precisión. Se estima que alrededor del 65 % del tungsteno se utiliza en la producción de carburos cementados, que se utilizan ampliamente en las industrias de minería, construcción y metalurgia.

Aplicaciones abrasivas

El tungsteno es un componente importante de los abrasivos para esmerilar, pulir y cortar materiales principalmente endurecidos. Su dureza garantiza un servicio confiable a lo largo del tiempo, incluso cuando se aplica a superficies extremadamente duras como el acero y la cerámica.

Recubrimientos resistentes al desgaste

En maquinaria industrial, el carburo de tungsteno se utiliza generalmente como material de revestimiento para mejorar la resistencia al desgaste. Esta aplicación es muy importante para ejes, válvulas y bombas en turbinas de gas y vapor que están sometidas a una alta fricción.

Instrumentos Quirúrgicos y Dentales

El tungsteno, que se puede manejar con otros metales, no tiene rival en cuanto a biocompatibilidad y dureza. Por ello, tiene un papel fundamental en todo tipo de aplicaciones, especialmente en instrumentos quirúrgicos y dentales donde se requiere un alto grado de precisión y durabilidad. Estos instrumentos pueden soportar un uso intensivo y una esterilización repetida sin deteriorarse.

Aplicaciones de alta presión

Debido a la rigidez del tungsteno, se puede utilizar en máquinas de perforación petrolera y sistemas hidráulicos. La incapacidad del tungsteno para deformarse bajo cambios de tensión garantiza su confiabilidad incluso en las condiciones más exigentes.

Producción de joyas

El tungsteno es popular en la industria de la joyería, en particular en el campo de los anillos de boda y otras joyas australianas para sus accesorios. Debido a que las piezas de joyería de tungsteno son resistentes a los rayones, pueden mantener su aspecto pulido con el tiempo, lo que las hace prácticas y hermosas.

La dureza incomparable del tungsteno se caracteriza por su versatilidad e indispensabilidad en las esferas industriales y comerciales, y estas aplicaciones destacan algunos de los muchos ejemplos.

¿Cómo cromo ¿Se encuentra entre los metales más duros de la Tierra?

Por qué El cromo es el metal más duro known

Uno de los metales más duros que se conocen en el mundo es el cromo. Tiene una dureza de Mohs de 8.5, lo que le permite superar a muchos metales en cuanto a rayaduras o deformaciones. Esta notable resistencia estructural es el resultado de la estructura cristalina superior del cromo, que apila redes uniformes. Debido a estas características, el cromo es el más buscado en el mercado. Además, el cromo tiene una alta resistencia a la corrosión en comparación con otros metales. Esto lo hace necesario en industrias que necesitan mucha durabilidad y un rendimiento constante.

Uno de los usos más conocidos del cromo es la fabricación de acero inoxidable. La resistencia de la aleación terminada aumenta y se vuelve menos susceptible a la oxidación y al deslustre con la adición de cromo, que en la mayoría de los casos varía entre el 10% y el 30%. Además, el cromo de grado industrial se vuelve capaz de alcanzar resistencias a la tracción de aproximadamente 689 MPa, lo que lo convierte en el mejor en cuanto a resistencia a tensiones mecánicas extremas en comparación con otros metales.

Además de sus funciones en la metalurgia, el cromo se utiliza en tratamientos de superficies como el cromado, donde su dureza hace que las herramientas y la maquinaria sean más resistentes al desgaste y aumenta su vida útil. Con estas propiedades, el cromo se vuelve indispensable en industrias tan diversas como la ingeniería aeroespacial y la fabricación de automóviles, donde se evalúan diferentes metales en términos de su rendimiento. La combinación inigualable de dureza, resistencia y estabilidad química lo convierte en uno de los metales más resistentes disponibles en la actualidad, lo que lo posiciona como uno de los recursos más importantes en la tecnología moderna.

El fuerza de 1510 megapascales En cromo

En este contexto, la resistencia al cromo de 1510 megapascales se refiere a su resistencia máxima a la tracción y es óptima durante aleaciones o usos de rendimiento extremo. Según mi experiencia, este valor muestra la resistencia mecánica y la resistencia incomparables del cromo que soporta durante cargas pesadas, especialmente en la integración industrial y de ingeniería.

El papel del cromo en aleación de acero Production

Al mejorar la dureza, la resistencia a la corrosión y la resistencia de una aleación de acero refinada, el cromo mejora metalúrgicamente la producción de la aleación de acero. En mi opinión, su adición optimiza el rendimiento y la durabilidad del acero para fines de construcción, transporte y fabricación. La presencia de cromo es lo que le da a las aleaciones de acero una versatilidad confiable.

¿Cuáles son los diferentes tipos de resistencias que se encuentran en los metales?

Explicando resistencia a la tracción y límite elástico

Tanto la resistencia a la tracción como la resistencia al límite elástico son esenciales en la medición y evaluación de los metales en diversas aplicaciones.

La resistencia a la tracción es la tensión máxima que puede soportar un material antes de separarse. Esto significa que la integridad estructural del metal bajo tensión es mínima. Por ejemplo, la resistencia a la tracción del acero dulce es de 400 a 550 MPa, mientras que las aleaciones de alto rendimiento superan los 1000 MPa, según la composición específica y los procesos de tratamiento. Este atributo es extremadamente importante en industrias como la construcción y la aeronáutica, donde los materiales deben soportar tensiones sin fallar.

El límite elástico define la tensión a la que comienza la deformación plástica del material; es decir, una vez que se retira la carga, no recupera su forma original. Todos los materiales tienen un límite elástico y, en la mayoría de los casos, este es inferior a la resistencia a la tracción. El límite elástico del aluminio suele estar entre 200 y 350 MPa, mientras que las aleaciones avanzadas de acero inoxidable oscilan entre 500 y 900 MPa. Es fundamental medir los límites de funcionamiento del material en condiciones operativas, por lo que el límite elástico resulta crucial para aplicaciones precisas y estables.

Las propiedades mecánicas delineadas brindan a los ingenieros y científicos de materiales información crítica necesaria para el diseño de estructuras y piezas dentro de una variedad de industrias en lo que respecta a seguridad, durabilidad y funcionalidad. Conocer las diferencias y la importancia de la resistencia a la tracción y a la fluencia permite una mejor optimización y selección de materiales según el alcance y los requisitos del proyecto.

Cómo fuerza compresiva Impacta el uso del metal

La capacidad de un material para soportar cargas de compresión que reducen sus dimensiones se define como resistencia a la compresión. Esta propiedad mecánica es fundamental para determinar la capacidad de un material para soportar fuerzas externas. En los metales, especialmente en la construcción, la infraestructura y la maquinaria pesada, la resistencia a la compresión es particularmente importante cuando los materiales están expuestos a situaciones de alta presión. A diferencia de la resistencia a la tracción, en la que un material se ve sometido a fuerzas que lo separan, la resistencia a la compresión solo considera las presiones que actúan sobre el material en un movimiento lineal de contracción dentro de los límites seleccionados.

Debido a su alta resistencia a la compresión, el hierro fundido, así como el acero, son algunos de los metales que se emplean con frecuencia en entornos de uso con alta compresión. El acero estructural, por ejemplo, tiene resistencias a la compresión que van desde los 250 MPa a los 550 MPa, lo que permite su uso en columnas portantes de puentes y rascacielos. Aunque no es el material más resistente del planeta, el hierro fundido también tiene una notable resistencia a la compresión en algunos grados, que supera los 800 MPa. Estos valores hacen que el hierro fundido sea una opción ideal para bases de máquinas y componentes de bastidores de alta resistencia.

Los recientes avances en la ciencia de los materiales han aumentado la resistencia a la compresión de las aleaciones metálicas; por ejemplo, los aceros aleados de alto rendimiento pueden ahora presentar resistencias a la compresión superiores a 1,000 MPa debido al aumento del contenido de cromo y vanadio, lo que mejora la resistencia de la aleación a la deformación. Estos avances en la resistencia a la compresión son necesarios en el sector aeroespacial y de la automoción, donde los materiales tienen que funcionar en condiciones extremas manteniendo al mismo tiempo su integridad estructural.

Conocer la resistencia a la compresión es fundamental para determinar qué material utilizar en determinadas aplicaciones de ingeniería. Afecta a la seguridad y la fiabilidad de las estructuras y, al mismo tiempo, mejora la eficiencia de los materiales, la economía y el diseño sostenible en el mundo industrial.

La importancia de fuerza de impacto en materiales

La resistencia al impacto es una cualidad imperativa en la ciencia de los materiales en términos de la capacidad de un material para resistir fracturas repentinas como resultado de golpes o sobrecargas. Esta cualidad es esencial para áreas donde los materiales están expuestos a fuerzas de impacto, por ejemplo, componentes de accidentes automovilísticos, materiales de construcción y estructuras aeroespaciales. Los métodos que miden la resistencia al impacto de los materiales incluyen pruebas de impacto y la absorción de la energía que los materiales son capaces de soportar antes de fallar: una prueba de impacto Charpy o Izod proporciona resultados cuantificables.

Recientemente, el rendimiento de resistencia al impacto de las aleaciones y otros materiales compuestos ha mostrado una mejora. Por ejemplo, los materiales termoplásticos de policarbonato tienen una resistencia al impacto de 850 J/m, lo que los hace extremadamente útiles para aplicaciones como vidrio a prueba de balas y equipos de protección. Los compuestos de polímeros reforzados con fibra avanzada, como el epoxi de fibra de carbono, poseen una gran resistencia al impacto y atributos de peso ligero; muchos de estos compuestos tienen una resistencia al impacto de 100 kJ/m2.

Los nanomateriales han cambiado significativamente en términos de resistencia al impacto. Por ejemplo, los polímeros con nanotubos de carbono o grafeno pueden absorber hasta un 200 por ciento más de energía, lo que garantiza un aumento de la tenacidad y la resistencia a las fracturas. Estos avances son fundamentales para sectores como la fabricación de equipos deportivos y los sistemas de almacenamiento de energía, donde se necesitan materiales que sean ligeros y capaces de soportar grandes cantidades de tensión.

Comprender los principios básicos de la resistencia al impacto es de gran importancia para garantizar que los materiales utilizados mejoren la seguridad y la durabilidad de las estructuras diseñadas para condiciones críticas. Para los ingenieros, la evaluación de esta propiedad debe realizarse simultáneamente con otras características mecánicas, como la resistencia a la tracción y a la compresión, para lograr una funcionalidad óptima en el mundo real.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Cuál se considera el metal más fuerte de la Tierra?

R: Se cree que el tungsteno es uno de los metales más difíciles de romper debido a su alta resistencia a la tracción y su capacidad para soportar altas temperaturas.

P: ¿Cómo se mide la resistencia a la tracción de cualquier metal puro?

R: La resistencia a la tracción de un material se define como su capacidad de soportar la mayor cantidad de tensión de tracción (tracción) antes de fallar. Se mide en megapascales (MPa) o libras por pulgada cuadrada (psi) como unidades de fuerza sobre área/volumen.

P: ¿Qué hace que el acero inoxidable sea un metal fuerte?

R: El acero inoxidable es una aleación de hierro y carbono que contiene cromo como uno de los elementos adicionales, lo que mejora la resistencia a la corrosión, aumenta la resistencia general del metal y lo convierte en uno de los metales más fuertes utilizados en la industria.

P: ¿Puede considerarse resistente la chapa de aluminio?

R: Aunque la chapa de aluminio no es tan resistente como otros metales, como el acero, se la aprecia por ser liviana y por su lenta corrosión. Esas cualidades la hacen muy útil cuando la resistencia es menos importante que esas propiedades.

P: ¿Cuál es la importancia del carbono para identificar los metales más fuertes?

R: El carbono es extremadamente útil para intensificar la resistencia de los metales y es particularmente útil en la producción de acero. Cuando se combina el hierro con el carbono en una aleación, se obtienen distintos grados de acero con distintos niveles de resistencia, incluidas algunas de las aleaciones de metal más resistentes que se conocen.

P: Los metales resistentes, como el titanio o el acero inoxidable, se cortan a medida para aplicaciones específicas. ¿Qué beneficios aportan las piezas de metal cortadas a medida al utilizar metales resistentes?

R: Las piezas que se cortan a medida a partir de metal se ven favorecidas por metales más fuertes, ya que proporcionan una gran resistencia que será beneficiosa en diferentes industrias, incluidas la construcción y la aeroespacial, donde hay un desgaste, estrés y presión significativos.

P: ¿Cuáles son los cinco metales más fuertes que se conocen?

R: Esos cinco parecen ser generalmente tungsteno, titanio, acero inoxidable, cromo y acero al carbono, ya que cada uno tiene propiedades diversas y complejas, pero su resistencia los hace utilizables en diversas industrias.

P: ¿Es un desafío soldar chapa con metales fuertes?

R: Los metales fuertes tienen puntos de fusión altos y corren el riesgo de deformarse o agrietarse, lo que dificulta su soldadura. Se necesitan equipos y técnicas adecuados para garantizar una soldadura correcta.

P: ¿Cómo contribuyen los núcleos metálicos densos a la resistencia de los metales?

R: Los núcleos metálicos densos, como los que se encuentran en el tungsteno y otros metales pesados, son responsables de la resistencia y durabilidad de un material, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alto estrés donde la resistencia es fundamental.

P: ¿Por qué se considera al tungsteno uno de los metales más densos que se encuentran en la naturaleza?

R: Consideramos que el tungsteno es uno de los metales más densos que se encuentran en la naturaleza porque tiene un alto peso atómico, una estructura compacta de átomos y aporta una fuerza extraordinaria y una inmensa resistencia al calor.

Fuentes de referencia

1. Título: “Orden y desorden estancados en los metales más fuertes”

• Autor: C. Schuh
• Publicación: Física
• Publicado en marzo de 25, 2020

Resultados esenciales:

• El artículo forma parte de la discusión en curso sobre lo que puede considerarse el tamaño de cristalito “más fuerte” en metales policristalinos, marcando una resistencia máxima en granos de alrededor de 10-20 nm.
• Se destaca cómo más allá de ese rango máximo, el material se vuelve más blando debido a la mayor movilidad de dislocación dentro de los granos.
• El artículo también abordó el problema del ablandamiento del material cuando el tamaño del grano disminuye, un tema menos conocido y que requiere más investigación.

Enfoque de investigación:

• El estudio se basa en algunos modelos teóricos y algunos trabajos publicados sobre las propiedades mecánicas de los metales, especialmente, el impacto del tamaño del grano en la resistencia.

2. Título: “El tamaño más dominante que acompaña al ablandamiento en metales nanogranulados con gradiente”

• Autor: P. Cao
• Revista: Nano Letters
• Fecha de publicación: 16 de enero de 2020

Conclusiones principales: 

• En este artículo, los autores determinan un tamaño crítico para el inicio del ablandamiento en metales nanogranulados y demuestran que el tamaño más fuerte disminuye a medida que aumenta el gradiente de tamaño de grano.
• El cobre de grano nano homogéneo exhibe el tamaño más fuerte de aproximadamente 12 nm, mientras que el cobre de grano nano gradiente tiene el tamaño más fuerte de aproximadamente 7 nm.
• Los hallazgos apuntan a una relación en la que los mecanismos de suavizado y fortalecimiento se combinan con la heterogeneidad estructural del material.

Metodología: 

• Los autores realizaron investigaciones experimentales de las características mecánicas de metales nanogranulados mientras estudiaban los efectos del tamaño del grano y el gradiente en la resistencia.

3. Título: “Rastrear la causa del fortalecimiento adicional en metales nanomaclados en gradiente” 

• Autores: Zhao Cheng et al.
• Revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América
• Fecha de publicación: 10 de enero de 2022

Conclusiones principales: 

• Este trabajo analiza el cobre nanomaclado en gradiente para demostrar que su resistencia adicional proviene de una combinación de tensión posterior y tensión efectiva resultante del gradiente de espesor del nanomaclado.
• Esta investigación construye el primer vínculo entre la estructura de gradiente y la resistencia adicional utilizando estructuras de dislocación, tensiones internas y otros mecanismos relacionados.

Metodología: 

• Los autores utilizaron una combinación de control de procesamiento de materiales, extracción de contraesfuerzo, análisis de microestructura de dislocación y modelado de plasticidad de gradiente de deformación.

4. Aleación

5. Acero