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在有色金屬及合金方面則出現(xiàn)了高純高韌鋁合金,高強高模鋁鋰合金,高溫鋁合金,先進的高強、高韌和高溫鈦合金,先進的鎳基、鐵鎳鉻基高溫合金,銅合金,難熔金屬合金及稀貴金屬合金等。除此之外,還涌現(xiàn)了許多其他新型高性能金屬材料,如快速冷凝金屬非晶和微晶材料、納米金屬材料、有序金屬間化合物、定向凝固柱晶和單晶合金等。新型金屬功能材料,如磁性材料中的釹鐵硼稀土永磁合金及非晶態(tài)軟磁合金、形狀記憶合金、新型鐵氧體及超細金屬隱身材料、貯氫材料及活性生物醫(yī)用材料等也正在向著高功能化和多功能化方向發(fā)展。
目前世界鋼鐵材料發(fā)展動向大致表現(xiàn)在以下幾個方面:1、高性能、低成本;2、節(jié)約能源、少污染;3、提高比強度,減少構(gòu)件重量;4、可回收,并且能夠循環(huán)使用。
我國已經(jīng)成為世界第一產(chǎn)鋼大國,2005年粗鋼產(chǎn)量達到3.52億噸,鋼材3.97億噸,但其冶金質(zhì)量還有待提高。目前重點發(fā)展的品種是:控軋、控冷低碳微合金鋼,非調(diào)質(zhì)鋼,純凈鋼,相變塑性剛,冷作強化鋼等。
我國新一代鋼鐵材料發(fā)展方向是高純凈度、高均勻性、超細晶粒。日本“超級鋼鐵材料”計劃目標是:在不增加合金元素的前提下,將普通高強度合金鋼的強度提高1倍(抗拉強度由400MPa提高到800MPa),而且可以焊接,焊后不降低強度。研究耐海水腐蝕的新鋼種,使其壽命延長1倍。超臨界耐熱鍋爐鋼板,服役條件:650℃,35.5MPa,擬采用鐵素體耐熱鋼。發(fā)展1500MPa的超高強度鋼,客服延遲短路,提高疲勞強度。擬采用有殘留奧氏體膜包圍的低碳馬氏體。
研究發(fā)現(xiàn),改變晶界結(jié)構(gòu),如鋸齒狀,可以抗延遲斷裂;加入適量的銅可以阻止氫的擴散,從而減少延遲斷裂傾向。
鋼鐵材料研究方面,日本在普通低碳鋼中,將磷提高到0.1%,經(jīng)中溫?zé)彳?,促使磷化物在晶?nèi)均勻析出,克服了其脆性,變害為利,開發(fā)成一種低成本高強度鋼。我國在IF鋼研究中,Ti達0.04%,S達0.06%,850℃退火,550℃失效,бb=1200MPa。在IF鋼種加入1.4%Cu,于550~650℃時效后,硬度為HV240~250.此外研究開發(fā)高溫滲碳鋼,用Nb-Ti-V-N細化晶粒,1050℃快速滲碳晶粒不長大。研究高效防火鋼材,低屈強比的建筑鋼材。
我國鋼鐵發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)是在保證產(chǎn)量的同時,大力提高鋼鐵材料的質(zhì)量,做到高質(zhì)量、多品種。
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