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清華大學最新研究：金屬強化新突破——揭秘CBE強化機理
2020-03-28 來源：Goal Science
化學成分的不均勻在合金實際生產過程中一般認為是必須避免的風險因素，例如鑄造凝固過程中的偏析現象，會在軋制以后引起最終產品性能的降低和各向異性。但研究人員發現，如果能夠有效的控制不均勻化學區域的分布和尺寸、最為重要的是區域間化學成分差異的銳利程度，將能夠得到與傳統材料不同的新型微觀組織，提升材料性能。他們將這種銳利的化學差異命名為化學界面（Chemical Boundary）。
清華大學材料學院的研究人員采用典型的第三代汽車用鋼：中錳鋼，作為化學界面工程的示范材料。利用閃速加熱技術，在高溫下形成了大量尖銳的化學界面。在隨后的冷卻過程中，這些化學界面有效的阻礙了馬氏體相變的擴展，把馬氏體相變限制在百納米的范疇，同時產生的相變體積膨脹向周圍未轉變的奧氏體引入了大量的納米孿晶，形成了納米板條馬氏體+納米孿晶奧氏體的雙相組織。
這種新型組織得到了非常優秀的力學性能，在保證延伸率不變的情況下，可使中錳鋼的強度從~1060MPa提升至~1458MPa，在結合其他強化機理以后，可使中錳鋼強度達到2000MPa以上時，依然保持著~20%的延伸率?；瘜W界面工程得到的低碳中錳鋼性能區分于現有的低碳高強鋼的范疇，顯示了其廣闊的應用前景。
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