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新型超高强钢突破2000兆帕强度极限

发布时间:2017-04-13浏览:1002发布人:武汉市科技信息中心

    北京4月12日电 北京科技大学新金属材料国家重点实验室吕昭平教授团队创新合金设计理念,研发出一种高密度纳米强化的超高强马氏体时效钢。《自然》杂志4月10日在线发表了这一研究成果。


    据了解,航空航天、新能源、先进装备制造、国防安全和高速列车等国家重大高新技术领域对超高强钢都有急迫的重大需求。马氏体时效钢更是超高强钢的王者。但由于含有大量的钴、钛和钼等昂贵合金元素,还要经过复杂苛刻而严格的冶炼和热处理工艺,其价格不菲,一般仅用于火箭发动机壳体、飞机起落架和关键联接件等航空航天及深海技术中重要结构件。


    如何进一步提高钢铁材料的极限强度并降低成本和简化工艺?吕昭平团队创新合金设计理念,大幅降低钼等贵重元素含量,完全不含钴钛等昂贵合金元素,而代之以铝和碳等常见的“平民”元素,利用不同的强化机理,研发出一种高密度纳米析出强化的超高强马氏体时效钢。新的超高强钢不但成本降低,而且抗拉强度达到2200兆帕,同时塑性不低于8%,大幅度提高了高强钢铁材料的综合性能。


    北京钢铁研究总院董瀚教授表示,钢铁材料的性能极限化研究是近年来的研究热点,强度极限化更是业内一直追求的梦想。业内普遍认为,进一步提高钢铁强度与韧性是非常困难的。吕昭平团队的这一原创性成果创新纳米析出的合金设计理念,研发的超高强马氏体时效钢强度突破2000兆帕仍具有良好的塑性,而且合金化成本低,为高性能钢铁材料研发提供了创新思维,不但有力地推动了高性能钢铁材料的技术研发,也可以应用于其他合金体系的高性能化研究。