超级钢实现钢材屈服强度超2000兆帕时延展性-十大外围足彩网站

作者:十大外围足彩网站发布时间:2020-12-22 14:01

本文摘要:具有超高强度的金属材料通常应用于汽车、航空和防卫工业,但材料的强度和延展性通常不能与鱼和熊掌兼得。美国《科学》杂志24日发布了中国京港台三地科学家协作科研成果,他们发明的一种超级钢实现了钢材在屈服强度超过2000兆帕时延展性的巨大提升。

延展性

具有超高强度的金属材料通常应用于汽车、航空和防卫工业,但材料的强度和延展性通常不能与鱼和熊掌兼得。美国《科学》杂志24日发布了中国京港台三地科学家协作科研成果,他们发明的一种超级钢实现了钢材在屈服强度超过2000兆帕时延展性的巨大提升。屈服强度是金属材料出现屈服现象时的极限,大于该强度的外力作用会使材料永久变形。

如何通过工业上常用的加工工艺,获得同时具有超高强度和高延展性的金属材料,在科学界和工业界一直是具有很高挑战性的研发目标。研究人员之一,北京科技大学罗海文教授告诉新华社记者,最新发明的超级钢达到了前所未有的2200兆帕的屈服强度和16%的均匀伸展率,具有最佳的强度和伸展性的结合。此外,这种钢还有两个优点。

第一,成本低。这种超级钢是一种成分简单的中锰钢成分体系,含有10%锰、0.47%碳、2%铝、0.7%钒,这些都是现在广泛使用的钢材中常见的合金元素,不是通过大量使用昂贵的合金元素来提高强韧性;其次,这种钢是通过行业广泛使用的加工工艺来制作的,例如热轧、冷轧、热处理等常规的工业制作工艺,而不是采用那些难以规模化工业生产的特殊加工工艺来制作的。

罗海文

因此,该超级钢具有在钢铁企业进行百吨级规模工业生产的潜力。罗海文表示,这种超钢性能之所以优异,是因为他们在钢材中引入了高密度的活动位置错误。错位是钢材变形时在钢材内部形成的缺陷。教科书中的经典理论认为,位置错误越多,强度确实会显着提高,但这些位置错误相互纠缠,位置错误无法运动,延展性显着降低。

他们采用新的成分体系,结合多种制备技术,在钢中产生大量动位错误的同时,实现了超高强度和高延展性。罗海文还表示,他们主要依靠北京科技大学中考规模的试验线试制该超级钢,该试验线具有当前工业生产线所没有的轧制能力。

因此,如果需要工业生产,现有钢铁企业的相关设备需要技术改造,不能立即直接生产。该研究被称为京港台三地科学家诚实合作的典型成功例子,其中香港大学黄明欣博士队积极提出通过提高错位密度可以同时实现提高强度和延展性的创新理论,罗海文教授队在钢材中引进了大量的移动错位根据该发明的新成分和技术,他们已经申报了三项相关专利。


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