上饒新聞網(wǎng)


上饒視聽網(wǎng)

上饒新聞APP 上饒日報(bào)
抖音
上饒發(fā)布 數(shù)字報(bào)刊 大美上饒
首頁 > 新聞 > 教育 > 正文

東北大學(xué)超高強(qiáng)鋼研究取得新進(jìn)展

2023-01-28 15:54:21  |  來 源:科技日報(bào)  點(diǎn)擊:
   突破金屬材料性能極限是材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。由東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國科學(xué)院金屬研究所、中信泰富特鋼興澄特鋼研究院及德國馬普鋼鐵研究所組建的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在超高強(qiáng)鋼鐵材料增塑機(jī)制及組織創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面取得新進(jìn)展,該成果于日前在《科學(xué)》在線發(fā)表。

       該研究團(tuán)隊(duì)針對2000 MPa級馬氏體超高強(qiáng)鋼塑性低的問題,創(chuàng)新提出“馬氏體拓?fù)鋵W(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)+亞穩(wěn)相調(diào)控”協(xié)同增塑新機(jī)制,成功制備出系列低成本C-Mn系新型超高強(qiáng)鋼,打破了超高強(qiáng)鋼對復(fù)雜制備工藝和昂貴合金成分的依賴,突破了現(xiàn)有2000 MPa級馬氏體高強(qiáng)鋼抗拉強(qiáng)度——均勻延伸率的性能邊界。

       如何提升鋼材強(qiáng)度和塑性,是鋼鐵材料領(lǐng)域的重大理論難題,也是從基礎(chǔ)研究到技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用實(shí)踐的瓶頸,尤其當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到2000 MPa級別時(shí),鋼鐵材料的塑性會出現(xiàn)斷崖式下降,均勻延伸率普遍低于10%。“其根本原因在于傳統(tǒng)馬氏體的初始高密度位錯(cuò)難以繼續(xù)增殖,且無序排列的幾何取向結(jié)構(gòu)微觀塑性變形極不均勻,容易產(chǎn)生局部的應(yīng)力、應(yīng)變集中?!睎|北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李云杰博士介紹。

       為此,研究團(tuán)隊(duì)提出了簡單高效的制備工藝路線,構(gòu)筑出一種全新的拓?fù)鋵W(xué)雙重有序排列的馬氏體和多尺度亞穩(wěn)奧氏體的納米級多層次組織結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)通過在變形過程中誘發(fā)板條界面位錯(cuò)滑移、界面塑性和相變誘發(fā)塑性等多種增強(qiáng)增塑機(jī)制,促使材料具有持續(xù)較高的加工硬化能力,大幅度提升其強(qiáng)度和塑性,實(shí)現(xiàn)了鋼鐵材料1600—1900 MPa屈服強(qiáng)度、2000—2400 MPa抗拉強(qiáng)度和18%—25%均勻延伸率的極致性能,這對推動低成本、大尺寸超高強(qiáng)塑性鋼鐵材料的制備和應(yīng)用具有重要意義,并為其他超高強(qiáng)塑性金屬材料的開發(fā)制備提供了新研究思路。(記者郝曉明)