新工藝!變形輔助回火(DAT)實現噸級鋼鐵材料強韌性能提升
2024-11-15 10:25:13
作者:材料科學與工程 來源:材料科學與工程
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提高鋼鐵材料的強度與韌性一直是材料研究的核心課題,然而,大多數研究集中在實驗室小尺寸材料上,而針對風能、海洋造船和運輸等工程領域中大型部件的研究較為缺乏。
在此背景下,廣東省科學院新材料研究所殷福星教授團隊與河北工業大學材料學院研究團隊合作提出了一種變革性的制備工藝—變形輔助回火(Deformation-assisted tempering, DAT)技術,即在中等溫度條件下(500-700℃)進行變形和回火。研究團隊在1.4噸42CrMo鋼樣品中構筑了由納米級碳化物、高密度小角晶界和強變形織構組成的新型微觀組織(如圖1和圖2所示)。這種組織相比同等強度級別傳統調質鋼,表現出更優的延伸率、斷裂韌性與沖擊韌性,特別在低溫沖擊韌性測試中,展現出極高的沖擊韌性(如圖3和圖4所示)。DAT工藝為大型鋼構件的強韌化提供了新的技術策略。相關研究成果以“Making large-size fail-safe steel by deformation-assisted tempering process”為題發表在《Scientific Reports》上。論文第一作者是博士研究生樊寬遠,通訊作者是河北工業大學劉寶璽研究員和廣東省科學院新材料研究所駱智超副研究員。https://www.nature.com/articles/s41598-024-70576-3

圖1 DAT工藝制備的42CrMo鋼的微觀組織(心部位置)圖2 DAT工藝制備42CrMo鋼的碳化物分析結果(心部位置)圖3 相近強度調質鋼與DAT鋼拉伸和裂紋擴展性能對比
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