日本鋼企聯(lián)合推進(jìn)革新性超高強(qiáng)鋼板的開發(fā)

日本新結(jié)構(gòu)材料技術(shù)研究團(tuán)隊(ISMA)于1月26日公布了今年項目研究情況。該團(tuán)隊主要以從根本上實現(xiàn)汽車、飛機(jī)、鐵路車輛等運(yùn)輸工具輕量化為目的，從官民學(xué)一體化角度推進(jìn)主要結(jié)構(gòu)材料的技術(shù)開發(fā)。該研究項目已經(jīng)進(jìn)行了五年，期間形勢發(fā)生很大變化。汽車領(lǐng)域在向電動汽車(EV)、燃料電池車(FCV)方向發(fā)展，而材料輕量化與之并行發(fā)展。高強(qiáng)鋼、鋁合金、鎂、碳纖維復(fù)合材料(CFRP)、材料接合技術(shù)等方面分別取得了一定成果，下一階段將以實現(xiàn)實際應(yīng)用為目標(biāo)。對以抗拉強(qiáng)度1.5GPa、延伸率20%為目標(biāo)的革新鋼板(超高強(qiáng)鋼)的開發(fā)，ISMA有關(guān)人員表示，今后面臨的課題是解決實際應(yīng)用和氫脆性等問題。參加項目研究的神戶制鋼、新日鐵住金、JFE鋼鐵三家大型鋼鐵企業(yè)分別承擔(dān)了不同的開發(fā)任務(wù)。

神戶制鋼承擔(dān)對殘余奧氏體進(jìn)行高度控制的革新鋼板的開發(fā)。今年將研究殘余奧氏體各種組織對性能的影響，并致力于殘余奧氏體詳細(xì)組織因子分析技術(shù)的開發(fā)，通過高碳和對殘余奧氏體的高度控制，有可能發(fā)現(xiàn)良好的特性。在實現(xiàn)0.4C鋼抗拉強(qiáng)度1.5GPa、延伸率20%的同時，擴(kuò)孔率有可能達(dá)到20%。

新日鐵住金負(fù)責(zé)開發(fā)有效利用輕質(zhì)元素的革新鋼材。在將稀有元素添加量控制到極低水平的同時，實現(xiàn)高強(qiáng)度與高延展性的統(tǒng)一。該公司分析了輕質(zhì)元素對組織形成及特性的影響，并確立了基于鋼中的輕質(zhì)元素動力學(xué)的多種材料設(shè)計和組織控制基礎(chǔ)技術(shù)。實際證明了以單純組成的高碳鋼，通過適當(dāng)添加輕質(zhì)元素，實現(xiàn)抗拉強(qiáng)度1.5GPa、延伸率15%，并將通過成分改良(高碳)，實現(xiàn)抗拉強(qiáng)度1.5GPa、延伸率20%的目標(biāo)。

JFE鋼鐵負(fù)責(zé)通過利用碳來開發(fā)具有高加工性的超高強(qiáng)度鋼板的開發(fā)。通過在鋼板中添加碳的新型合金設(shè)計和綜合性工藝控制，無需大量添加稀有金屬，創(chuàng)新性地實現(xiàn)強(qiáng)度與延展性的平衡，并推進(jìn)碳分析儀進(jìn)一步高精度化和改進(jìn)熱處理方法，對鋼板中的碳分配行為進(jìn)行嚴(yán)密控制，形成殘余奧氏體細(xì)微分散的富有延展性的鋼板組織。

同時，各單位均在進(jìn)行高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)的開發(fā)，推進(jìn)攪拌摩擦焊、電弧焊、混合氣焊等提高接合速度以及耐久性等的基本技術(shù)的確立。

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