La descarbonización de los automóviles implica la transición de motores de gasolina a motores eléctricos, junto con la incorporación de componentes de acero de alta calidad que reducen el peso del vehículo y aseguran una operación eficiente del motor.
Los materiales de acero de alto rendimiento pueden mejorar la suavidad del viaje y soportar el desgaste derivado de las rotaciones a alta velocidad del motor. La optimización del proceso de modificación del acero, que incluye enriquecer la superficie con carbono, nitrógeno y elementos de aleación, es crucial para la producción de estos materiales avanzados.
Para entender las interacciones entre los elementos en el acero, un grupo de investigación de la Universidad Metropolitana de Osaka, liderado por el profesor asociado Tokuteru Uesugi de la Escuela de Posgrado de Informática, ha realizado una investigación sistemática. El grupo calculó teóricamente 120 combinaciones de cómo 12 elementos de aleación, incluidos el aluminio y el titanio, interactúan con el carbono durante el proceso de carburización y con el nitrógeno en el proceso de nitruración.
Los resultados mostraron que cuando el titanio se coloca en una disposición específica, se une con el nitrógeno o el carbono, endureciendo el hierro. Los datos analíticos del grupo también indicaron que el elemento de aleación debe tener un radio metálico mayor que el del átomo de hierro para una buena unión.
“Aunque no fue fácil elucidar el mecanismo a partir de los resultados de numerosos cálculos, utilizamos regresión lineal múltiple y análisis estratificado mediante ensayo y error,” afirmó el profesor Uesugi. “Se espera que estos resultados contribuyan a una mejor comprensión de los mecanismos de fortalecimiento del acero y mejora de la durabilidad, así como al desarrollo de materiales superiores.”
