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可用于太空的高強(qiáng)度延伸合金 提供最佳機(jī)械性能平衡
2022年06月16日 14:03:36
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：4093
別爾哥羅德國立研究大學(xué)科研人員獲得了一種基于鐵、鈷、鎳、鉻和碳的富有前景的合金，這種合金在零下150℃及更低溫度下具有出色的性能。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】合金指的是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)，一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。合金中組成相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對合金的性能起決定性的作用，同時，合金組織的變化即合金中相的相對數(shù)量、各相的晶粒大小，形狀和分布的變化，對合金的性能也發(fā)生很大的影響。因此，利用各種元素的結(jié)合以形成各種不同的合金相，再經(jīng)過合適的處理，即可以滿足各種不同的性能要求。
合金材料能夠使用的范圍極其廣泛，甚至在太空材料中也會運(yùn)用到合金。但由于太空的環(huán)境與地面有別，其加工材料可利用的外界條件不同，普通的合金在太空環(huán)境下難以起到自身材料本該應(yīng)有的特性。
別爾哥羅德國立研究大學(xué)科研人員獲得了一種基于鐵、鈷、鎳、鉻和碳的富有前景的合金，這種合金在零下150℃及更低溫度下具有出色的性能。碳的存在和鐵含量的增加有助于額外提高強(qiáng)度，并降低材料成本。合金的高機(jī)械性能是由相變誘導(dǎo)塑性效應(yīng)(TRIP)決定的。TRIP包括在冷塑性變形過程中依靠材料晶體結(jié)構(gòu)的變化而大大提高強(qiáng)度和延展性。
該新合金的性能無論是在室溫還是在低溫下，都優(yōu)于所有商業(yè)同類產(chǎn)品。在零下196℃液氮溫度下，其強(qiáng)度比最好的同類產(chǎn)品高一倍半，并具有24%的出色延展性。再加上優(yōu)越的斷裂韌性，可提供最佳的機(jī)械性能平衡。
類似合金能夠通過深拉加工，產(chǎn)生強(qiáng)度更高的薄壁空心零件。同時，該材料的使用為極低溫設(shè)計的系統(tǒng)帶來了廣泛的機(jī)會，例如可以首先用于開發(fā)外層和大氣空間、海洋、北極和南極時的極低溫技術(shù)。研究人員還在利用在研究過程中獲得的數(shù)據(jù)擴(kuò)展了對合金在各種條件下具有TRIP機(jī)制的理解，將使人們更準(zhǔn)確地選擇材料和加工技術(shù)，以創(chuàng)造具有所需機(jī)械性能的產(chǎn)品，比如，進(jìn)一步研究使新合金適應(yīng)工業(yè)3D打印技術(shù)。
(資料來源：科技日報)
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