东北大学最新研究成果在超高强钢铁材料领域实现新突破

东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室王国栋院士/国源教授研究团队关于超高强度钢材料塑化机理及组织创新设计的最新研究成果以研究论文的形式在线发表。

根据消息显示，强度和塑性同时提高是长期以来钢铁材料领域的重大理论问题，也是从基础研究到技术创新和应用实践的瓶颈特别是强度达到2000 MPa时，塑性呈断崖式下降，均匀延伸率一般低于10%根本原因是传统马氏体的初始高密度位错难以继续增殖，无序几何取向结构的微塑性变形极不均匀，容易产生局部应力/应变集中

针对2000MPa马氏体超高强度钢塑性低的问题，本研究创新性地提出了马氏体拓扑结构设计+亚稳相控制的协同塑化新机制，成功制备了一系列新型低成本C—Mn系超高强度钢，打破了超高强度钢对复杂制备工艺和昂贵合金成分的依赖，也突破了现有2000 MPa马氏体高强度钢抗拉强度—均匀延伸率的性能界限研究团队提出了简单高效的制备工艺路线，构建了全新的马氏体和多尺度亚稳奥氏体的拓扑双有序纳米级多级结构微观结构促进了材料的持续高加工硬化能力，大大提高了其强度和塑性，并通过诱发变形过程中的板条界面位错滑移，界面塑性和相变诱发塑性等多种塑化机制，实现了屈服强度1600~1900MPa，抗拉强度2000~2400MPa和均匀延伸率18%~25%的极限性能

据介绍，突破金属材料的性能极限是最近几年来材料研究领域的热点和难点该研究提出了马氏体/奥氏体多级结构设计的新概念，充分挖掘了材料的潜力，加深了对马氏体组织调控和变形机制的认识和理解，对推动低成本，大尺寸超高强度塑钢材料的制备和应用具有重大的现实意义该研究不仅为钢铁材料，也为其他超高强度塑性金属材料的开发和制备提供了新的研究思路

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