科研人员开发出新型“超强钢” 有望提升合金的强度和韧性

发布:cyqdesign 2020-05-13 15:39 阅读:952
据外媒报道,每当人们试图改进像钢这样的材料时,可能最终会同时引入新的弱点,这是一个令人沮丧的事实,而这是一种在不同性能之间的平衡行为。现在工程们开发出了一种新型的“超级钢”,它可以抵御这种权衡,在保持强度的同时还能抗断裂。 ?J-D6;  
RY1-Zjlb<  
9v1Snr  
对于钢这样的材料,有三个主要属性需要平衡--强度、韧性和延展性。前两者听起来可能是一样的,但有一个重要的区别。强度是指材料在变形或失效前能承受多少载荷,而韧性则是指材料断裂所需的力的大小。作为参考,玻璃的强度相对较高,但韧性较低,所以它能承受相当大的重量,但不需要多大的力就能断裂。
N36B*9m&p  
最后,延展性是衡量材料是否容易延伸或伸长成不同形状的一个指标。不幸的是,提高这三种性能中的一种往往会降低另一种性能。比如说,提高强度,往往会使材料的韧性或延展性降低。 mex@~VK  
cH5RpeP  
["e;8H[K)%  
但现在,香港大学和美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员表示,他们已经成功地生产出了一种在这三种性能上都具有高级性能的钢。他们大胆地称它为 “超级钢”。这种新材料的抗变形屈服强度约为2GPa,断裂韧性为102MPa-m½,均匀延伸率为19%。该团队表示,这使得这种“超强钢”比航空航天工程中使用的Grade 300马氏体时效钢更强、更坚韧--而这种新型钢的制造成本只有其价格的20%左右。 [Fv_~F491  
g?K? Fn.}  
这种超级钢采用了一种新的变形分配法(D&P)制造,它的韧性来自于一种独特的设计特征。当材料表面出现断裂时,在其下方会形成多条细小的裂纹。这些细小的裂纹会继续吸收外力的能量,防止主裂纹过快扩散。 A|GsbRuy  
b`ksTO`}x  
*1T~ruNqa  
该团队表示,这种新型超级钢可能会在高强度桥梁电缆、防弹衣和汽车弹簧等方面找到用途。“我们已经向新型超级钢的产业化迈出了一大步,”该研究的主要作者黄明欣表示。“它显示出了巨大的应用潜力,可应用于各种领域,包括超强防弹衣、桥梁电缆、轻型汽车和军用车辆、航空航天、建筑行业的高强度螺栓和螺母等。” 1bHQB$%z  
PZ#aq~>w  
这项研究发表在《科学》杂志上。 )@] W=  
4q(,uk&R[  
相关链接:https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/06/science.aba9413
分享到:

最新评论

我要发表 我要评论
限 50000 字节
关于我们
网站介绍
免责声明
加入我们
赞助我们
服务项目
稿件投递
广告投放
人才招聘
团购天下
帮助中心
新手入门
发帖回帖
充值VIP
其它功能
站内工具
清除Cookies
无图版
手机浏览
网站统计
交流方式
联系邮箱:商务合作 站务处理
微信公众号:opticsky 微信号:cyqdesign
新浪微博:光行天下OPTICSKY
QQ号:9652202
主办方:成都光行天下科技有限公司
Copyright © 2005-2024 光行天下 蜀ICP备06003254号-1