香港大(da)學5月12日宣布,該校機(ji)械(xie)工(gong)程系“超(chao)級鋼(gang)(gang)”研(yan)發團隊與美(mei)國伯(bo)克利(li)大(da)學合(he)作,近期在“超(chao)級鋼(gang)(gang)”抗破裂(lie)折(zhe)斷能力,即韌(ren)性的研(yan)究上取得重大(da)進展,效能高于目(mu)前的航空及航天用鋼(gang)(gang)材(cai)。據團隊介紹,“超(chao)級鋼(gang)(gang)”正申請(qing)多國專利(li),團隊也計劃與業(ye)界合(he)作,首先在高強(qiang)橋梁纜索、防彈衣(yi)和(he)汽車彈簧等方面(mian)制作原(yuan)型(xing),進行測試,有(you)望把研(yan)發成果工(gong)業(ye)化(hua)和(he)商品化(hua)。


根據(ju)傳統的(de)(de)科(ke)學觀點,金(jin)屬的(de)(de)屈服強度、延展性(xing)和(he)韌(ren)性(xing)三種屬性(xing)有(you)著(zhu)此(ci)消彼長的(de)(de)關系,即(ji)提(ti)升其(qi)(qi)中一(yi)種屬性(xing)的(de)(de)功能時,其(qi)(qi)余(yu)的(de)(de)一(yi)或(huo)兩種會(hui)相應降低(di),三者無法俱得。在工業(ye)應用上,高端的(de)(de)鋼材(cai)必須具備良好的(de)(de)抗斷(duan)裂韌(ren)性(xing),耐用之余(yu)也能避免構件提(ti)前(qian)失效導致意(yi)外。然而(er),提(ti)升鋼材(cai)強度會(hui)降低(di)其(qi)(qi)韌(ren)性(xing),導致材(cai)料脆性(xing)增加(jia),有(you)關的(de)(de)研(yan)究(jiu)工作十(shi)分艱巨。


香港大學(xue)機(ji)械工程系教授黃明欣領導的(de)團隊,與美(mei)國伯克(ke)利大學(xue)、美(mei)國勞倫斯伯克(ke)利國家實驗(yan)室(shi)團隊合作,通過增加材料(liao)屈服強度,以啟(qi)動新的(de)增韌(ren)機(ji)制,大幅提高(gao)鋼(gang)材料(liao)的(de)韌(ren)性(xing),成功令“超級鋼(gang)”在高(gao)端鋼(gang)材要(yao)求(qiu)的(de)高(gao)強度、延(yan)展性(xing)和韌(ren)性(xing)3個(ge)重要(yao)指標上均達高(gao)水(shui)平,其效(xiao)能比目前(qian)航空航天(tian)用的(de)馬氏體時效(xiao)鋼(gang)更(geng)高(gao),而成本(ben)卻只有其五(wu)分(fen)之一(yi)。


 據介(jie)紹,這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)“超(chao)級鋼”(Deformed & Partitioned 鋼)采用了“晶界分層開裂(lie)(lie)(lie)增韌(ren)”機制,具有非常獨(du)特(te)的(de)(de)斷裂(lie)(lie)(lie)方式,在主裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)下方,形成(cheng)很多微小裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen),微小裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)能有效吸收由(you)外力引致的(de)(de)能量,從而大(da)幅提高鋼材的(de)(de)斷裂(lie)(lie)(lie)韌(ren)性。 要生(sheng)產(chan)這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)“超(chao)級鋼”,鋼廠需(xu)要改造現有的(de)(de)冷軋(ya)(ya)或(huo)熱(re)軋(ya)(ya)設備,加入(ru)溫軋(ya)(ya)工序(xu)。