新工藝！變形輔助回火（DAT）實(shí)現(xiàn)噸級鋼鐵材料強(qiáng)韌性能提升
2024-11-15 10:25:13
作者：材料科學(xué)與工程 來源：材料科學(xué)與工程
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提高鋼鐵材料的強(qiáng)度與韌性一直是材料研究的核心課題，然而，大多數(shù)研究集中在實(shí)驗(yàn)室小尺寸材料上，而針對風(fēng)能、海洋造船和運(yùn)輸?shù)裙こ填I(lǐng)域中大型部件的研究較為缺乏。
在此背景下，廣東省科學(xué)院新材料研究所殷福星教授團(tuán)隊(duì)與河北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)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(shù)，即在中等溫度條件下（500-700℃）進(jìn)行變形和回火。研究團(tuán)隊(duì)在1.4噸42CrMo鋼樣品中構(gòu)筑了由納米級碳化物、高密度小角晶界和強(qiáng)變形織構(gòu)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(qiáng)度級別傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)鋼，表現(xiàn)出更優(yōu)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(xiàn)出極高的沖擊韌性（如圖3和圖4所示）。DAT工藝為大型鋼構(gòu)件的強(qiáng)韌化提供了新的技術(shù)策略。相關(guān)研究成果以“Making large-size fail-safe steel by deformation-assisted tempering process”為題發(fā)表在《Scientific Reports》上。論文第一作者是博士研究生樊寬遠(yuǎn)，通訊作者是河北工業(yè)大學(xué)劉寶璽研究員和廣東省科學(xué)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(jié)果（心部位置）圖3 相近強(qiáng)度調(diào)質(zhì)鋼與DAT鋼拉伸和裂紋擴(kuò)展性能對比圖4 調(diào)質(zhì)鋼與DAT鋼不同溫度下沖擊性能對比
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