¿Cuanto más viejo es el metal, más fuerte es el acero (como en el meteorito)?

“¿Cuanto más viejo es el metal, más fuerte es el acero? ¿Como en meteorito?

Absolutamente no.

La resistencia del acero está influenciada por 2 cosas:

  1. Contenido: La composición de la aleación y cualquier material extraño incrustado en ella.
  2. Estructura: la estructura cristalina del acero determinada por tratamiento térmico. (Esto también interactúa con la posición de cualquier material extraño incrustado).

Los fragmentos de meteorito pueden ser una composición de roca / mineral sin componente metálico, pueden tener una composición predominantemente de hierro o pueden ser una mezcla de los 2. La gran mayoría son mezclas y solo aquellos con dramáticamente más hierro que roca son realmente utilizables en cualquier sentido práctico Los pocos que tienen un contenido de hierro lo suficientemente alto como para ser forjados directamente, como el meteorito Campo del Cielo [1], tienden a ser hierro, carbono, aproximadamente 3% de níquel y trazas de otros elementos de aleación, que suena como un gran acero. De hecho, puede ser un buen acero, pero no es puro en ningún sentido. Forjar meteoritos requiere mucha dedicación y cuidado para martillar y plegar, martillar y plegar, etc. Cada vez que el martillo expulsa las impurezas y consolida el metal utilizable. Hecho sin cuidado, terminará en pequeños fragmentos esparcidos por la tienda mucho antes de que se eliminen suficientes impurezas para obtener un lingote de acero útil. Este proceso también eliminará el carbono a menos que se realice en una fragua rica en combustible, preferiblemente un fuego de carbón con flujo de aire controlado.

Una vez hecho esto, adecuadamente, el acero resultante será una aleación decente, pero impredecible. Ahí encontramos el siguiente problema. Los ciclos de tratamiento térmico y las temperaturas para producir una resistencia óptima en el acero dependen completamente de conocer el contenido de la aleación, o de tener suficiente material para encontrar un proceso de tratamiento térmico viable por prueba y error. El meteorito tampoco se presta a ninguno.

Por lo tanto, la mayoría de los artículos con fuerza como una cualidad esencial (como cuchillas, desde cuchillos hasta espadas) no han sido hechos de meteoritos o al menos no de meteoritos puros, desde el comienzo de la edad de hierro. Los que están hechos de meteorito son en realidad meteoritos plegados en un acero conocido para equilibrar la estética y la mística del meteorito con la resistencia y la previsibilidad del acero conocido.

Entonces, ¿por qué el meteoro hierro / acero, o “Star Metal”, tiene una reputación tan mística?

Los meteoritos de hierro proporcionaron a ciertas partes del mundo una fuente muy limitada y utilizable de hierro y acero antes de que desarrollemos un proceso para extraerlos de los minerales terrestres (lo que requiere temperaturas mucho más altas durante un día completo o más). Entonces, incluso sin los tratamientos térmicos adecuados de la era del acero, cuando compararon una cuchilla forjada de hierro meteórico con las cuchillas de cobre y bronce que todos los demás tenían, las capacidades de una cuchilla de “metal estrella” fueron alucinantes.

Notas al pie

[1] Campo del Cielo – Wikipedia

no hay correlación entre la edad y la resistencia de las aleaciones de Fe en meteoritos … normalmente solo se encuentra FeNi en partículas de metal o meteoritos de hierro, no en acero (Fe y algo de C).

No conozco ningún acero que se endurezca por el envejecimiento, y solo un pequeño número de aleaciones de Al. Los FeNi en meteoritos nunca alcanzan una fase estable, incluso cuando se enfrían a unos pocos grados C / por millón de años. cambian continuamente a una fase diferente con el tiempo a pesar de que Ni se difunde muy lentamente a través de Fe. la resistencia se basa en tratamientos térmicos, composición y cantidad de trabajo en frío (%). a menos que cambie el ambiente (corrosión), la composición cambie (como la fragilidad H), la carga de tensión (trabajo en frío) o las temperaturas de trabajo cambiaron (recocido, segregación, aumento de la precipitación de FeC, difusión, cambios de fase, etc.), las propiedades de un (Fe C) el acero no debe cambiar.

La edad no tiene nada que ver con la resistencia de una aleación ferrosa, como el acero, excepto si está en un ambiente corrosivo o expuesto a temperaturas elevadas.

Si se trata de un entorno de craqueo corrosivo, la resistencia del material puede verse afectada si hay un mecanismo de craqueo activo. Esto debilitaría cualquier estructura construida con el material. La resistencia a la tracción no se verá afectada, pero aumentará el potencial de iniciación y crecimiento de grietas.

A temperaturas elevadas, el límite elástico de un material se ve muy afectado. Generalmente, cuanto mayor es la temperatura, menor es el límite elástico y la resistencia a la tracción. La exposición a largo plazo a temperaturas elevadas promueve la posibilidad de fluencia que debilita el material durante un período de tiempo.

Incluso si los componentes de acero tienen ciertos efectos de envejecimiento, especialmente cuando se enfrentan a una carga constante, el acero del que están hechos no envejece. El acero, como la mayoría de los otros metales, puede reciclarse infinitamente sin perder su calidad por fusión y fundición.

La historia del meteorito, por otro lado, es divertida:

La leyenda dice que una vez hubo un gran meteorito cayendo en una región del pavo de hoy. Este fue el momento de los hititas (una tribu que vivía allí aproximadamente a 2000 a. C.), que forjaron cuchillas del material que encontraron, en última instancia, desde el meteorito que golpeó el suelo allí mucho tiempo antes. Este material era un acero bastante fuerte con altas cantidades de manganeso que hizo que fuera extremadamente resistente, con alta dureza y buenas propiedades de forja.
Como en este momento, las armas estaban hechas de bronce, que por supuesto era mucho más débil, pronto se les conoció como el ejército invencible con las armas indestructibles, lo que causó su influencia militar en ese momento.

La leyenda que dice que realmente pudieron producir estos aceros debe verse como falsa, ya que no les fue posible fundir acero con las tecnologías conocidas de la época. Es más probable que hayan podido forjar la escoria del acero que encontraron del meteorito y que esto ya estaba en esta excelente composición. Para enfriar las cuchillas después de forjarlas, las sumergieron en agua, lo que aumentó aún más su resistencia.

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La vida del metal no tiene nada que ver con su fuerza. El metal deriva su fuerza de su estructura. Existen parámetros como la densidad del material, la disposición estructural de las ganancias, la unión entre los átomos, etc. deciden la resistencia del acero.

El único envejecimiento que importa en el acero son las aleaciones de endurecimiento por precipitación, como el acero inoxidable 17–4 o el acero C300. Hay una serie de otras aleaciones en ambas familias. No son aleaciones preferidas para la fabricación de cuchillas. El envejecimiento involucrado es cuestión de unas pocas horas, no de varios años. Hubiera sido una ocurrencia extremadamente improbable si se descubriera que un meteorito tiene una de estas composiciones de aleación.

su pregunta es la definición del libro de texto de equivalencia falsa.

La resistencia del metal es una función de su composición, no de su edad.

El titanio fabricado hoy es mucho más fuerte que el hierro forjado fabricado en 1800.

La edad del metal no está claramente relacionada con la resistencia.

No, no existen los efectos metálicos antiguos.