香港(gang)大(da)學(xue)5月12日宣布(bu),該校機械工(gong)程系“超級鋼(gang)(gang)”研發(fa)團(tuan)隊與美國伯克利(li)大(da)學(xue)合(he)作,近(jin)期在“超級鋼(gang)(gang)”抗(kang)破裂折斷能力(li),即韌性的研究上取得(de)重(zhong)大(da)進展,效能高于目前(qian)的航(hang)空及(ji)航(hang)天(tian)用鋼(gang)(gang)材。據(ju)團(tuan)隊介紹,“超級鋼(gang)(gang)”正申請多國專利(li),團(tuan)隊也計劃(hua)與業(ye)界(jie)合(he)作,首先在高強橋梁纜索、防彈衣和汽車彈簧等方(fang)面制(zhi)作原(yuan)型,進行測試(shi),有望把研發(fa)成果工(gong)業(ye)化和商品化。


根據傳(chuan)統(tong)的(de)科學觀點,金屬(shu)(shu)的(de)屈(qu)服(fu)強(qiang)度、延展(zhan)性和(he)韌性三種屬(shu)(shu)性有著(zhu)此(ci)消彼(bi)長的(de)關(guan)系,即提升其中一(yi)種屬(shu)(shu)性的(de)功能時,其余的(de)一(yi)或兩種會相應降低,三者無(wu)法俱(ju)得。在工(gong)業應用(yong)上,高端的(de)鋼材(cai)(cai)必須具(ju)備良(liang)好的(de)抗斷(duan)裂韌性,耐用(yong)之余也(ye)能避免構(gou)件(jian)提前失效導(dao)致意外。然而,提升鋼材(cai)(cai)強(qiang)度會降低其韌性,導(dao)致材(cai)(cai)料脆性增加(jia),有關(guan)的(de)研究工(gong)作十(shi)分艱巨。


香港大(da)學機械工程系教授(shou)黃明(ming)欣領導的團隊,與美國(guo)(guo)伯克利(li)大(da)學、美國(guo)(guo)勞(lao)倫斯伯克利(li)國(guo)(guo)家(jia)實驗(yan)室(shi)團隊合作,通過(guo)增(zeng)加材料屈服(fu)強度,以(yi)啟動新的增(zeng)韌機制,大(da)幅提高(gao)鋼材料的韌性,成功令“超(chao)級鋼”在高(gao)端鋼材要求的高(gao)強度、延展(zhan)性和韌性3個重要指標上均達(da)高(gao)水平,其(qi)(qi)效能(neng)比目前航空航天用的馬氏(shi)體時效鋼更(geng)高(gao),而成本卻(que)只有(you)其(qi)(qi)五分之一。


 據(ju)介紹,這種“超(chao)級(ji)鋼(gang)”(Deformed & Partitioned 鋼(gang))采用了“晶界分層開(kai)裂(lie)(lie)增韌”機制,具有(you)非常獨(du)特的斷(duan)裂(lie)(lie)方式,在主(zhu)裂(lie)(lie)紋(wen)下方,形成很多微小裂(lie)(lie)紋(wen),微小裂(lie)(lie)紋(wen)能有(you)效吸收由外力(li)引(yin)致(zhi)的能量,從(cong)而大幅提高鋼(gang)材的斷(duan)裂(lie)(lie)韌性。 要生(sheng)產這種“超(chao)級(ji)鋼(gang)”,鋼(gang)廠需要改造現(xian)有(you)的冷(leng)軋(ya)(ya)或熱軋(ya)(ya)設備,加(jia)入溫軋(ya)(ya)工序。