2023/08/25
圖文引用自：soundofhope
這項研究是普渡大學與桑迪亞國家實驗室合作進行的，並已獲得專利。研究論文發表在《科學進展》雜誌上。
論文介紹說，「T-91」是一種廣泛用於核能和石化應用的改良高強度合金鋼。而這種新處理方法，可給「T-91」帶來卓越的強度和靈活性。經過處理的合金鋼最外層產生的超細金屬晶粒似乎會拉伸、旋轉，然後在應變下伸長。這一發現可能會徹底改變汽車車軸和懸掛電纜等應用。不過，研究人員目前無法完全解釋賦予這種超塑性的確切機制。
論文說，這種新處理方法也可用於其它需要高強度、延展性鋼的地方，例如汽車車軸、懸掛電纜和其他結構部件 。
「G-T91」合金鋼具有的更堅固、更具塑性變體的特性，顯示了超細金屬顆粒「納米層」的特徵，表面深度約200微米。
該研究的主要作者、普渡大學材料工程學院教授Xinghang Zhang表示，顯微圖像顯示，「G-T91」在承受越來越大的應力時出現了意外的變形。「這是一個複雜的過程，研究界以前從未見過這種現象。」
他解釋說，像鋼這樣的金屬，肉眼看起來可能是整體的，但在顯微鏡被大幅放大時，金屬會顯示出單個晶體的聚集體。當金屬受到應變時，晶粒能夠彈性變形，從而保持金屬結構不破裂，使金屬能夠拉伸和彎曲。而較大的晶粒比較小的晶粒有更大的應變能力。
在實驗中，該論文的主要作者之一、普渡大學伯克納米技術中心研究人員Zhongxia Shang利用壓縮應力和剪切應力，將「T-91」樣品表面的大顆粒晶體破碎成更小的顆粒。樣品的橫截面顯示，晶粒尺寸從表面（最小的超細晶粒尺寸小於100納米）到材料內部（晶粒尺寸增大10至100倍）逐漸增大。「T-91」高強度合金鋼的屈服強度約為415兆帕（拉應力單位），而改良後的「G-T91『樣品的屈服強度大幅提高到約700兆帕，並能承受約10%的均勻應變，比標準「T-91」所能達到的綜合強度和塑性有顯着提高。…
