امکان تولید خودروهای سبک‌تر با فولاد پیشرفته نانوساختار

می متالز - پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس موفق به ارائه نسل جدیدی از فولادهای پیشرفته نانوساختار برای صنعت خودروسازی و لوازم خانگی شدند که خواص مکانیکی مطلوب این فولاد از جمله سبک بودن در عین استحکام بالا و اینکه علیرغم استفاده از فناوری پیشرفته نانو در ساخت، روش تولید آن کاملاً مشابه روش‌های مرسوم است، آن را مورد توجه قرار داده است.

به گزارش می متالز، به‌دلیل مصرف سوخت بالا، مسائل زیست‌محیطی و همچنین تلاش در راستای تولید قطعات، محصولات و ماشین‌آلات تولیدی سبک و ایمن، یکی از نیازهای مهم صنعت، تولید فلزات با استحکام بالاتر است. در این راستا فولاد به‌دلیل قیمت پایین، مقاومت به خوردگی، خواص مکانیکی مطلوب و در برخی موارد شکل‌پذیری و جوش‌پذیری ساده، بیشتر مورد توجه صنعتگران و پژوهشگران قرار گرفته است.

محسن عسکری پیکانی، دانش‌آموخته دانشگاه تربیت مدرس درباره طرح خود که آن را در قالب رساله دکتری خود ارائه کرده است، اظهار کرد: در این طرح هدف، تولید فولادهای با استحکام و شکل‌پذیری بالا با استفاده از فناوری نانو بود، به‌گونه‌ای که روش تولید آن کاملاً مشابه روش مرسوم تولید صنعتی فولاد باشد.

وی با تأکید بر هدف تولید فولاد نانوساختار با روش‌های مرسوم به قصد تولید قطعات و تجهیزات سبک گفت: فولادهای تولیدی با استفاده از ذرات ثانویه نانوساختار با توزیع بسیار همگن و یکنواخت موجب افزایش هم‌زمان استحکام و ازدیاد طول بوده است و این خواص مکانیکی مطلوب به‌گونه‌ای است که می‌توان گفت نسل چهارم فولادهای با استحکام و ازدیاد طول بالا به دنیا معرفی شده است. محدوده استحکام نمونه‌ها از ۷۰۰ تا ۲۱۰۰ مگاپاسکال و محدوده ازدیاد طول از ۲۰ تا ۹۲ درصد بوده است.

در این پروژه پس از ریخته‌گری نمونه در قالب، عملیات حرارتی در محدوده‌ دمایی نسبتاً بالا به مدت ۲ ساعت و در تعدادی از نمونه‌ها، بازپخت ثانویه در ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲۰ دقیقه انجام شد. به منظور بهبود خواص مکانیکی نمونه‌ها، از فرآیندهای تکمیلی نورد گرم و همچنین عملیات حرارتی استفاده شده است.

عسکری در ادامه گفت: کاربرد نتایج طرح حاضر در صنایع خودروسازی، کشتی‌سازی، لوازم خانگی و صنایع نظامی برای ساخت بدنه نازک و سبک ولی مستحکم تجهیزات است.

مجری طرح با اشاره به توجیه بسیار بالای اقتصادی فولاد در ایران گفت: در حال حاضر در مرحله جذب سرمایه‌گذار به‌منظور ثبت اختراع در کشورهای پیشرفته تولیدکننده فولاد هستیم که با موفقیت‌هایی روبه‌رو بوده است، همچنین همکاری دانشگاهی با یکی از دانشگاه‌های کشور استرالیا انجام شده است. مرحله بعدی تلاش در راستای فروش دانش و یا تولید از طریق مشارکت با شرکت تولیدکننده مطرح است که مذاکراتی نیز در این رابطه انجام شده است. طرح به‌صورت تولید نیمه صنعتی با تجهیزات موجود بررسی شده و موردارزیابی قرار گرفته است و جهت تولید صنعتی نیاز به حمایت یکی از صنایع فولاد آلیاژی ایران دارد.

نتایج این طرح که به همت محسن عسکری پیکانی، دانش‌آموخته دانشگاه تربیت مدرس، دکتر حمیدرضا شاهوردی و دکتر رضا میراسمعیلی از اعضای هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس انجام شده است، در مجله ‌Materials Science and Engineering:A با ضریب تأثیر ۴.۰۸۱ به چاپ رسیده است.

منبع: ایسنا