研究人员通过简化工艺获得超细晶高强钢

在汽车轻量化等应用驱使下，科学家们对先进高强钢的追求越来越高。日前，来自中国、英国、美国的研究团队首次通过调控共格无序析出适时且持续的钉扎再结晶晶界迁移，获得了具有高热稳定性的超细晶TWIP (孪晶诱导塑性)钢，强度及加工硬化同时提升，据此研发出一种仅通过简单轧制和退火工艺即可获得高性能超细晶钢的工业化晶粒细化技术。

这也就意味着，研究团队采用一种简化工艺即获得了高强韧超细晶奥氏体钢。该项研究由北京科技大学新金属材料国家重点实验室吕昭平教授团队与英国谢菲尔德大学、美国国家标准与技术研究院及泰斯研究公司、郑州大学等国内外科研机构合作完成。

为解决超细晶奥氏体钢的规模化制备的技术问题，上述研究团队研发了一种新型晶粒细化技术，即通过微量Cu合金化，在再结晶过程中实现超细再结晶晶粒内部快速、大量共格无序析出，通过强烈而持续的Zener钉扎抑制超细再结晶晶粒长大，从而实现工业化条件下获得超细晶TWIP。结果显示，该技术通过影响局部层错能细化了超细晶TWIP钢的机械孪晶，而晶内无序析出几乎不钉扎位错移动，从而在细化晶粒的同时进一步提升了TWIP钢加工硬化能力。通过这一技术所得到的超细晶钢屈服强度达到710 MPa，抗拉强度高达2 000 MPa，同时均匀真应变超过了45%。