新工艺助力制备高强度轻型弹性钢
高强度钢退火显微结构。退火过程在钢基体中的精细的FeAl-B2型结晶物。该样品在900摄氏度退火15分钟。
(来源:Hansoo Kim)
三位来自韩国钢铁技术研究院的研究人员发现了一种制备新型低密度钢的方法,和传统钢材相比,这种钢材强度更高、质量更轻、弹性更好。在他们发表在《自然》杂志上的论文中,该团队描述了制备流程以及对该种钢材在某些应用方面替换传统钢材的愿景。
钢材最大的应用之一便是制造汽车,虽然它的统治地位已经在最近几年有所下滑,其最大的问题就是重量。钢的密度很大,因而很重,但是加入其他轻金属会降低其弹性,使其更脆。科研人员经过努力,终于发现了一种可以制造低密度钢材的混合方式。这种钢材比钛合金强度更高,弹性更好。
该团队解释说,制备这种钢材的秘密就在于在加热阶段使用最佳成分的组合形成新的结构形状。他们使用了传统的混合物,包括铁、碳、铝、锰和一些镍。他们发现,镍和铝反应会生成纳米尺寸的B2晶体,这种晶体是在退火过程中在钢晶粒之间形成的。为了确保这些晶体会分散在金属中,该团队使用电子显微镜研究了样品。化学家知道B2晶体可以承受剪切力,因此具有这种晶体的钢材强度应该很高,这也是研究人员在新型合金中发现的。
高强度钢退火显微结构。退火过程在钢基体中的精细的FeAl-B2型结晶物。该样品在900摄氏度退火15分钟。
(来源:Hansoo Kim)
研究人员已经与POSCO(POSCO是世界上最大的钢铁制造商之一)合作,以期检验他们发现的新型钢材能否用于汽车甚至飞机制造。第一步是检验其流程是否可以工业化,如果可以,则再检验其是否可以以合适的价格生产新型低密度钢材。对于这一点研究人员非常乐观,因为使用的所有材料都是价格低廉的金属。
高强度钢退火显微结构。退火过程在钢基体中的精细的FeAl-B2型结晶物。注意再结晶奥氏体的晶界是在图像中可见的。该样品在900摄氏度退火15分钟。
(来源:Hansoo Kim)
高强度钢退火显微结构。退火过程在钢基体中的精细的FeAl-B2型结晶物。注意再结晶奥氏体的晶界是在图像中可见的。该样品在900摄氏度退火15分钟。
(来源:Hansoo Kim)
新材料在线编译整理—— 翻译:杨超
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