重要突破清华大学利用新方法获得2GPa

本研究通过化学界面工程获得了具有独特显微组织的超高强度钢,抗拉强度MPa以上时,依然保持着20.1%的延伸率。而且所用合金成分简单,不需要高含碳量或者贵重元素,开辟了替代晶界工程的新方法。

采用高强度、高延展性的钢材是改善运输装备轻量化和安全性的重要方式,这种钢材每年产量可达18亿吨。为了获得高强度钢,特别是抗拉强度超过2.0GPa的钢,经常需要较高的含碳量或加入昂贵的合金元素(钴、镍、铬等)。金属晶体中不连续的晶界(GBs)和相界(PBs)对调节多晶材料的机械性能非常有效。晶界工程(GBE)已被广泛用于制造高级工程材料,但是热力加载条件下晶界的热稳定性将导致晶粒粗化等现象,从而限制性能的进一步提升。

最近,清华大学陈浩等人利用一种尚未深入研究的平面缺陷,即化学界面(ChemicalBoundary,CBs),获得了由纳米板条马氏体和纳米孪晶奥氏体组成的新型分层异质组织结构,制备的低碳中锰钢抗拉强度超过2.0GPa,并具有高延展性(20%),同时不需要添加高含碳量或加入昂贵的合金元素。相关论文以题为“Chemicalboundaryengineering:Anewroutetowardlean,ultrastrongyetductilesteels”于3月27日发表在ScienceAdvances。

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