Gelişmiş ekipman ve yenilikçi yaklaşım, yüksek performanslı malzemelerin üretimi ve sağlanması için çok çeşitli yeni metalurji süreçlerine yol açmıştır. Northeastern Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği (NEU)bölümü de, yeni nesil malzemeler üzerine bu tür araştırmalar yapmaktadır.
NEU yüksek performanslı malzemelerin (metalik yapılar ve metalik biyomalzemeler, katalizörler ve süperiletkenler için hafif alaşımlar ve korozyon önleyici koruma sağlayan malzemeler gibi) çevre dostu çelik ürünlerin akıllı imalatını içerecek şekilde metal malzeme araştırmalarını her geçen gün güçlendirmeye ve genişletmeye devam etmektedir.
Kristaller ve Quasikristaller Arasında Aracılık Yapan Magnezyum Alaşımlarının Çökeltilerinde Yeni Bir Yapı Sınıfı Keşfedildi.
Northeeastern Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği bölümünde kristaller ve quasikristaller arasında aracılık yapan magnezyum alaşımlarının çökeltilerinde yeni bir yapı sınıfı keşfedilmiştir. Keşif 2000’lerin başında mikroskobik seviyenin ötesine geçmiştir.
Tahıl arıtma teorileri ve termal mekanik kontrol işleme (TMCP) teknolojileri tarafından yönlendirilen bölüm;
- ilk miktarda düşük maliyetli,
- geri dönüştürülebilir,
- yüksek performanslı
yeni nesil malzeme olan ultra ince çeliğin seri üretim teknolojisini sağlamıştır.
Bu ultra ince çelik ve yeni nesil malzemeler için diğer metalurjik yenilikler endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır.
Geçmiş Dönemdeki Gelişmeler
Birincisi, geleneksel ağır hizmet tipi çelik levha üretim hattını dönüştüren ve ekstra kalınlık ve genişliğe izin veren yenilikçi ısıl işlem teknolojisi ve ekipmanlarıydı.
En yeni nesil TMCP teknikleri ve ekipman yükseltmeleri, diğer birçok altyapı projesi arasında dev deniz köprülerinin, açık deniz platformlarının ve gaz boru hatlarının inşası için çeşitli çelik ürünler üretti. Bir tür yönlendirilmemiş silikon çelik için şerit döküm teknolojisi, yüksek manyetik indüksiyon sağlamaktadır.
Kapsamlı bir proses kontrol sistemi tarafından üretilen bir başka silikon çeliği biçimi de geliştirilmiştir. Sonuçta elde edilen silikon çelik şeritler birçok kullanım alanı bulmaktadır. Şeritler Çin’de ülke çapında ± 1100 kV doğru akım iletimi için benimsenmiş ve yüksüz enerji kaybını% 30’dan fazla azaltmıştır.
NEU, bir sonraki atılımına hazırlanarak sadece 0.10-0.20mm kalınlığında ultra düşük çekirdek kaybına sahip dünyanın en iyi performans gösteren, yüksek silikonlu elektrikli çelik şeritlerinden birini üretmeye başlar.
Hava ve Kara Taşımacılığında Kullanılan Yeni Nesil Malzemeler Nelerdir?
Okulun sayısız çalışması araç tasarımını ve üretimini geliştirmiştir. Okul, pres sertleştirme çelikleri için yeni bir alüminyum-silikon kaplama geliştirdi ve tokluğunu yaklaşık% 20 artırdı.
Yüksek mukavemetli martensitik çeliklerde nano çökeltilerin yeni bir güçlendirme mekanizması, 2017 yılında, 2000 MPa gerilme mukavemetine sahip sıcak şekillendirilmiş çelik bileşenlerin ilk partisine ticari olarak uygulandı ve araçların seri üretimini önemli ölçüde azalttı.
Ekip ayrıca, yetersiz kalınlık nedeniyle geleneksel çatlama problemlerini çözmek için kromat içermeyen kimyasal dönüşüm kaplamalarının imalatını hedefleyen spesifik bir asitlik / pH oranı teorisi ortaya koydu. Ortaya çıkan yüksek kaliteli ve kirlilik içermeyen magnezyum alaşımlı kaplamalar havacılık ve uzay mühendisliğinde başarıyla uygulanmıştır.
Okuldaki araştırmalar, çok alanlı birleştirme teknolojileri yardımıyla büyük boyutlu alüminyum alaşımı ve magnezyum alaşımlı külçelerin mikroyapı geliştirmesini ve kompozisyon homojenliğini içerir.
Yüksek performanslı Alüminyum alaşımlı kompleks profilleri ve dünyanın en büyük kesiti 400mm × 1.450mm olan AZ serisi magnezyum alaşımlı levhalar da dahil olmak üzere bir dizi çığır açan üretim, Çin’de üretilen uçak gövdesinin ve yüksek hızlı trenlerin geliştirilmesini hızlandırmaktadır.
Deniz Uygulamalarında Kullanılan Yeni Nesil Malzemeler Nelerdir?
Çin’deki bir araştırma ekibi de, deniz uygulamaları araştırmalarında uzmanlaşmıştır. Katkıları arasında;
- derin deniz polimer bağlama kaplamaları
- geleneksel kurban anotların fotokatalitik malzemelerle geliştirilmesi üzerine fizibilite testleri
- ve ‘metal-munching’ mikroorganizmaların davranışlarını açıklamak için hücre dışı elektron transferi
üzerine çalışmalar yer almaktadır.
Ekip, su direnci ve yağlayıcı sürtünmesi arasındaki ince dengeye dayanan diğer bütünleştirici kaplamalar geliştirmektedir. Ayrıca elektromanyetik uyum ve mikrodalga emici olan korozyon önleyici kaplamalar da tasarlamaktalar.
Deniz altı yapılarının korozyona karşı uzun ömürlülüğünü ve dayanıklılığını önemli ölçüde artıracak şekilde bulgular ortaya çıkmaktadır.
Sanayi Ekosistemi İçin Sürdürülebilirlik
Üretim, tedarik ve pazarlamadaki tüm ürün döngüsünü kapsayan, manifold süreçlerini, sistemlerini ve alanlarını yönetmek için birleşik büyük veri platformu üniversite tarafından geliştirilmiş ve demir-çelik endüstrisi için özel olarak hazırlanmıştır. Akıllı üretimi, çok işlemli kontrolü ve işbirlikçi karar almayı kolaylaştırmak için siberfizik bir sistem (CPS) çerçevesi sağlar. İlgili akıllı kontrol teknolojileri şu anda Çin Baowu Çelik Grubu, Ansteel Grubu, Shougang Grubu ve diğerleri arasında birkaç üretim hattında kullanılmaktadır.
Okul ayrıca;
- ileri haddeleme teknolojisi
- metal oluşumu ve ekipmanı
- hafif alaşımların harici çok alanlı birleşimi
- metalik tel hazırlama
- malzeme anizotropisi ve doku mühendisliği
- yeni fonksiyonel malzemeler
- denizcilik malzemelerinin korunması için entegre hesaplamalı malzeme mühendisliği
gibi hem teorik hem de teknik olan yönlere kanalize olmaktadır.
Dünyanın sıcak haddelenmiş dikişsiz çelik borular için bir çevrimiçi soğutma sistemi geliştiren ilk kişi olan Northeastern Üniversitesi ve Çin Baowu Steel Group‘un Devlet Anahtar Laboratuvarı (RAL), çevrimiçi soğutma kontrolü ve doğrudan söndürme sürecini birleştiren bir teknik için işbirliği yapmıştır.
