可用于太空的高強度延伸合金 提供最佳機械性能平衡
【化工儀器網 項目成果】合金指的是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經一定方法所合成的具有金屬特性的物質，一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。合金中組成相的結構和性質對合金的性能起決定性的作用，同時，合金組織的變化即合金中相的相對數量、各相的晶粒大小，形狀和分布的變化，對合金的性能也發生很大的影響。因此，利用各種元素的結合以形成各種不同的合金相，再經過合適的處理，即可以滿足各種不同的性能要求。
合金材料能夠使用的范圍極其廣泛，甚至在太空材料中也會運用到合金。但由于太空的環境與地面有別，其加工材料可利用的外界條件不同，普通的合金在太空環境下難以起到自身材料本該應有的特性。
別爾哥羅德國立研究大學科研人員獲得了一種基于鐵、鈷、鎳、鉻和碳的富有前景的合金，這種合金在零下150℃及更低溫度下具有出色的性能。碳的存在和鐵含量的增加有助于額外提高強度，并降低材料成本。合金的高機械性能是由相變誘導塑性效應(TRIP)決定的。TRIP包括在冷塑性變形過程中依靠材料晶體結構的變化而大大提高強度和延展性。
該新合金的性能無論是在室溫還是在低溫下，都優于所有商業同類產品。在零下196℃液氮溫度下，其強度比最好的同類產品高一倍半，并具有24%的出色延展性。再加上優越的斷裂韌性，可提供最佳的機械性能平衡。
類似合金能夠通過深拉加工，產生強度更高的薄壁空心零件。同時，該材料的使用為極低溫設計的系統帶來了廣泛的機會，例如可以首先用于開發外層和大氣空間、海洋、北極和南極時的極低溫技術。研究人員還在利用在研究過程中獲得的數據擴展了對合金在各種條件下具有TRIP機制的理解，將使人們更準確地選擇材料和加工技術，以創造具有所需機械性能的產品，比如，進一步研究使新合金適應工業3D打印技術。
(資料來源：科技日報)
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