东北大学超高强钢研究取得新进展

突破金属材料的性能极限是材料研究领域的热点和难点由东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，中科院金属所，中信泰富特钢兴城特钢研究院和德国马普钢铁研究院组成的R&D团队，在超高强度钢铁材料的塑化机理和组织创新设计方面取得新进展，并于最近几天在线发表在《科学》杂志上

针对2000 MPa马氏体超高强度钢塑性低的问题，研究团队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，成功制备了一系列低成本C—Mn系列新型超高强度钢，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，突破了现有2000 MPa马氏体高强度钢的性能边界——均匀延伸率。

如何提高钢的强度和塑性是钢铁材料领域的重大理论问题，也是从基础研究走向技术创新和应用实践的瓶颈特别是当强度达到2000 MPa时，钢材的塑性会急剧下降，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东北大学轧制技术与连轧自动化国家重点实验室李云杰博士介绍

因此，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这种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，实现了1600—1900 MPa屈服强度，2000—2400 MPa抗拉强度和18%—25%均匀延伸率等钢铁材料的极限性能，促进了低成本，大尺寸超高强度塑钢材料的制备