香港(gang)大(da)學(xue)5月12日宣布,該校機械工程系“超級鋼(gang)”研發(fa)團(tuan)隊與(yu)(yu)美國伯(bo)克利大(da)學(xue)合作,近期在“超級鋼(gang)”抗破裂折(zhe)斷能力,即韌性的(de)研究上取得重大(da)進(jin)展(zhan),效能高(gao)于目前的(de)航空及航天用鋼(gang)材。據團(tuan)隊介紹,“超級鋼(gang)”正申請多(duo)國專利,團(tuan)隊也計(ji)劃與(yu)(yu)業(ye)界合作,首先在高(gao)強橋梁纜索、防(fang)彈(dan)衣(yi)和汽車彈(dan)簧等方面(mian)制作原型(xing),進(jin)行測試,有(you)望把研發(fa)成果工業(ye)化和商品化。


根據傳統(tong)的(de)(de)科學觀點,金(jin)屬(shu)的(de)(de)屈(qu)服強度、延展性(xing)(xing)和韌(ren)性(xing)(xing)三(san)種(zhong)屬(shu)性(xing)(xing)有著此(ci)消彼長的(de)(de)關系,即提(ti)升其(qi)中一種(zhong)屬(shu)性(xing)(xing)的(de)(de)功能(neng)時,其(qi)余的(de)(de)一或兩種(zhong)會相(xiang)應(ying)降(jiang)低,三(san)者(zhe)無法俱得。在(zai)工業應(ying)用(yong)上,高端的(de)(de)鋼材必須具備良(liang)好的(de)(de)抗斷裂韌(ren)性(xing)(xing),耐用(yong)之余也(ye)能(neng)避免構件提(ti)前失(shi)效導致(zhi)意外。然而(er),提(ti)升鋼材強度會降(jiang)低其(qi)韌(ren)性(xing)(xing),導致(zhi)材料(liao)脆(cui)性(xing)(xing)增加,有關的(de)(de)研究工作十(shi)分艱(jian)巨。


香(xiang)港大(da)學(xue)機(ji)(ji)械(xie)工(gong)程(cheng)系教授(shou)黃明欣領導(dao)的(de)(de)(de)團隊,與(yu)美(mei)國(guo)伯克利(li)大(da)學(xue)、美(mei)國(guo)勞倫斯伯克利(li)國(guo)家(jia)實驗室團隊合作,通過增加(jia)材料(liao)屈服強度,以啟動新(xin)的(de)(de)(de)增韌(ren)機(ji)(ji)制,大(da)幅(fu)提高(gao)鋼材料(liao)的(de)(de)(de)韌(ren)性(xing),成(cheng)(cheng)功令(ling)“超級鋼”在高(gao)端鋼材要(yao)求的(de)(de)(de)高(gao)強度、延展(zhan)性(xing)和韌(ren)性(xing)3個重(zhong)要(yao)指(zhi)標上均達高(gao)水平,其效能比目(mu)前航空航天用的(de)(de)(de)馬氏體時效鋼更(geng)高(gao),而成(cheng)(cheng)本卻只有其五分之一。


 據介紹,這種“超級(ji)鋼(gang)”(Deformed & Partitioned 鋼(gang))采(cai)用了“晶界分層開裂增韌”機(ji)制,具有非(fei)常獨特(te)的斷裂方(fang)(fang)式,在(zai)主裂紋下方(fang)(fang),形成很多微(wei)小(xiao)裂紋,微(wei)小(xiao)裂紋能(neng)(neng)有效(xiao)吸收(shou)由外力引致的能(neng)(neng)量(liang),從而大幅提高(gao)鋼(gang)材的斷裂韌性。 要生產這種“超級(ji)鋼(gang)”,鋼(gang)廠(chang)需要改造現有的冷軋或熱軋設備,加入(ru)溫軋工(gong)序。