Rusya'daki Belgorod Devlet Üniversitesi’nden bilim insanları, yüksek sıcaklıklarda dahi mukavemetini koruyan yeni bir yüksek entropili alaşım geliştirerek uçak ve uzay aracı üretiminde kullanılmak üzere ısıya dayanıklı bir malzeme icat etti. Bu alaşım, 800°C’ye kadar olan sıcaklıklarda dayanıklılığını koruyabiliyor ve benzerlerine kıyasla daha üstün bir şekil değiştirme (plastisite) özelliği sergiliyor. Söz konusu buluş için patent alındığı açıklandı.
Araştırmacılar, mevcut alaşımların genellikle istenilen mekanik ve fonksiyonel özellikleri sağlayamadığını belirtiyor. Bu sorunun çözümü için yüksek entropili alaşımlar, yani geleneksel alaşımlardan farklı olarak beş ya da daha fazla elementten oluşan sistemler, umut verici bir alan olarak öne çıkıyor.
Belgorod Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Yenilikçi Teknolojiler Araştırma Enstitüsü’ndeki Toplu Nano Malzemeler Laboratuvarı'ndan araştırmacı Maksim Ozerov şunları söyledi:
“Bu çok bileşenli sistemler, yüksek dayanıklılık ve şekil değiştirme kabiliyetini birlikte sunuyor. Isıya dayanıklı elementlerden oluşan karmaşık alaşımlar özellikle önemlidir; çünkü bu alaşımlar, geniş sıcaklık aralıklarında dahi yüksek mekanik dayanım özelliklerini koruyabiliyor.”
Üniversite bilim insanlarının geliştirdiği bu yeni yüksek entropili alaşım, şu altı elementten oluşuyor:
Alüminyum, titanyum, vanadyum, krom, zirkonyum ve niobyum. Homojen bir yapı elde etmek amacıyla alaşım vakum ortamında birkaç kez eritildi.
Yapılan test sonuçları, bu malzemenin hem oda sıcaklığında hem de yüksek ısı altında yüksek dayanıklılığını koruduğunu gösterdi.
Ozerov ayrıca şunları kaydetti:
“Geliştirdiğimiz alaşım, bilinen eşdeğerlerinin ötesine geçiyor. Örneğin; molibden, tungsten ve tantal gibi elementlerden üretilen geleneksel ısıya dayanıklı alaşımlar yüksek mukavemet sunar, ancak şekil değiştirme oranları %2’yi geçmez ve yoğunlukları çok yüksek olduğu için kullanım alanları sınırlıdır. Bizim geliştirdiğimiz malzeme çok daha hafif ve aynı zamanda geniş sıcaklık aralığında iyi mekanik özelliklerini koruyor.”
Yeni alaşımın bazı teknik özellikleri ise şöyle:
Oda sıcaklığında çekme dayanımı: 1456 MPa
Şekil değiştirme kabiliyeti (plastisite): %14,7
800°C’deki çekme dayanımı: 1192 MPa
800°C’deki deformasyon kapasitesi: %50’nin üzerinde (hasar olmadan)
Kıyaslamak gerekirse, titanyumdan yapılan havacılık alaşımı VT6, 800°C’de yalnızca 600–800 MPa arası bir dayanım sergileyebiliyor.
Bilim insanlarına göre bu yeni alaşım, uçak ve uzay aracı motorlarında rekabetçi parçaların üretimini mümkün kılabilir.
