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“纤维”钢不会在寒冷的瞬间断裂

作者:松摄    发布时间:2017-12-20 01:34:04    

保罗·马克斯(Paul Marks)无论是用于制造螺栓,自行车还是公共汽车,钢都会变脆,除非混入昂贵的合金中,否则更容易在寒冷的温度下破裂但是,一种新型钢可以匹配其性能,而无需昂贵的添加剂该材料由日本的研究人员开发,可以在北极地区制造钢结构,如船舶或石油钻井平台,建造成本更低筑波国立材料科学研究所的Yuuji Kimura及其同事表示,他们的新钢材强度来自其不寻常的晶体结构钢,铁和碳的合金,通常由具有圆形形状的晶粒形成这种新钢具有更长的圆柱形颗粒,研究人员将其描述为纤维在一定温度以下,所有钢从可变形切换到脆性,因为增加的冷却会削弱晶粒之间的连接这种影响导致美国“自由舰”中的12艘用于替换在第二次世界大战中损失的货船在寒冷水域中减少一半廉价的非合金钢通常在-30ºC时变脆向钢中添加镍,钴和钒等昂贵金属可通过加强晶粒之间的连接来降低温度木村的钢材缺乏这样的添加剂,但只在-100ºC时变脆,与合金的性能相匹配其较长的晶粒更牢固地结合在一起,因为每个晶体与其邻居的接触面积更大在木村称为温度变形的苛刻过程中,使用热和机械应力产生纤维钢将4厘米厚的钢板在1200ºC下卷成棒,然后冷却到500ºC,然后压缩3倍以上成新的纤维状颗粒美国加利福尼亚大学伯克利分校的材料科学家比尔·莫里斯给Bill Morris留下了深刻的印象 “这表明在古老的黑色冶金领域仍然有很多有趣的事情要做 - 并且学到了 - ”他说莫里斯补充说,这种钢实现了“强度和韧性的组合,可与现代钢材相媲美,而现代钢材的合金含量非常丰富,因此非常昂贵”他告诉“新科学家”杂志说,这种材料的应用范围从高强度螺栓到用于卡车或自行车的轻质但坚固的管道木村希望钢铁能够减轻车辆的排放量然而,钢铁同样可能最终推动偏远极地地区的石油勘探期刊参考:科学(DOI:

 

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