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新工艺！变形辅助回火（DAT）实现吨级钢铁材料强韧性能提升

学术   2024-11-14 20:41   江西  
提高钢铁材料的强度与韧性一直是材料研究的核心课题，然而，大多数研究集中在实验室小尺寸材料上，而针对风能、海洋造船和运输等工程领域中大型部件的研究较为缺乏。

在此背景下，广东省科学院新材料研究所殷福星教授团队与河北工业大学材料学院研究团队合作提出了一种变革性的制备工艺—变形辅助回火（Deformation-assisted tempering, DAT）技术，即在中等温度条件下（500-700℃）进行变形和回火。研究团队在1.4吨42CrMo钢样品中构筑了由纳米级碳化物、高密度小角晶界和强变形织构组成的新型微观组织（如图1和图2所示）。这种组织相比同等强度级别传统调质钢，表现出更优的延伸率、断裂韧性与冲击韧性，特别在低温冲击韧性测试中，展现出极高的冲击韧性（如图3和图4所示）。DAT工艺为大型钢构件的强韧化提供了新的技术策略。


相关研究成果以“Making large-size fail-safe steel by deformation-assisted tempering process”为题发表在《Scientific Reports》上。论文第一作者是博士研究生樊宽远，通讯作者是河北工业大学刘宝玺研究员和广东省科学院新材料研究所骆智超副研究员。

论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41598-024-70576-3


图1 DAT工艺制备的42CrMo钢的微观组织（心部位置）


图2 DAT工艺制备42CrMo钢的碳化物分析结果（心部位置）

图3 相近强度调质钢与DAT钢拉伸和裂纹扩展性能对比


图4 调质钢与DAT钢不同温度下冲击性能对比


本文来自微信公众号“材料科学与工程”。感谢论文作者团队支持。

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