香港大學(xue)5月(yue)12日宣布,該(gai)校機械工(gong)程系“超級(ji)鋼”研(yan)發(fa)團(tuan)隊(dui)與美(mei)國伯(bo)克利大學(xue)合作,近期在“超級(ji)鋼”抗破裂折斷能(neng)力(li),即韌性的(de)研(yan)究上取得重大進展,效能(neng)高(gao)于目前的(de)航空及航天用鋼材。據團(tuan)隊(dui)介紹,“超級(ji)鋼”正申(shen)請(qing)多(duo)國專利,團(tuan)隊(dui)也計劃與業界合作,首先(xian)在高(gao)強橋梁纜索(suo)、防彈衣和(he)汽車彈簧等(deng)方面(mian)制作原型(xing),進行測試,有(you)望把研(yan)發(fa)成(cheng)果工(gong)業化(hua)和(he)商品化(hua)。


根據(ju)傳統的科學觀點,金屬的屈服強度、延展性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)三(san)種(zhong)屬性(xing)(xing)有著此消彼長的關(guan)系,即(ji)提升其中一種(zhong)屬性(xing)(xing)的功(gong)能時,其余的一或兩種(zhong)會相(xiang)應降(jiang)(jiang)低,三(san)者無法(fa)俱(ju)得。在工(gong)業應用(yong)上,高端(duan)的鋼(gang)材(cai)必須具備良(liang)好的抗(kang)斷裂韌性(xing)(xing),耐用(yong)之余也能避免構件提前失效導致(zhi)意外。然而(er),提升鋼(gang)材(cai)強度會降(jiang)(jiang)低其韌性(xing)(xing),導致(zhi)材(cai)料脆(cui)性(xing)(xing)增加,有關(guan)的研究工(gong)作十分艱巨。


香港(gang)大學機械工程系教授黃明欣領導的團(tuan)隊(dui)(dui),與(yu)美國(guo)伯(bo)克利大學、美國(guo)勞(lao)倫(lun)斯伯(bo)克利國(guo)家實驗室團(tuan)隊(dui)(dui)合作(zuo),通(tong)過增加(jia)材(cai)料(liao)屈服強度,以啟(qi)動新的增韌(ren)機制,大幅(fu)提(ti)高(gao)(gao)鋼材(cai)料(liao)的韌(ren)性(xing),成功(gong)令“超級(ji)鋼”在高(gao)(gao)端鋼材(cai)要求的高(gao)(gao)強度、延(yan)展性(xing)和韌(ren)性(xing)3個重要指(zhi)標上(shang)均達高(gao)(gao)水平,其(qi)效能比目前(qian)航(hang)空航(hang)天用的馬氏體時效鋼更高(gao)(gao),而(er)成本卻(que)只有其(qi)五分之一。


 據介紹,這種“超(chao)級鋼(gang)”(Deformed & Partitioned 鋼(gang))采用了“晶界分層開裂(lie)增(zeng)韌”機制,具有非常獨特的斷(duan)裂(lie)方式,在主裂(lie)紋(wen)下方,形(xing)成很(hen)多微小(xiao)裂(lie)紋(wen),微小(xiao)裂(lie)紋(wen)能有效吸收由(you)外力(li)引致的能量,從而大幅提高鋼(gang)材的斷(duan)裂(lie)韌性(xing)。 要(yao)生產這種“超(chao)級鋼(gang)”,鋼(gang)廠需要(yao)改造現有的冷軋(ya)或熱軋(ya)設備,加入溫軋(ya)工序(xu)。