科學(xué)家開發(fā)出“超強(qiáng)鋼” 材料試驗機(jī)功不可沒

時間:2020-05-21

來源:儀器網(wǎng)

導(dǎo)語:鋼材的種類繁多,而且不同用途、不同領(lǐng)域的鋼材具有不同的性能。通常情況下,評判鋼材性能的指標(biāo)主要有三點,即強(qiáng)度、韌性和延展性,強(qiáng)度是指鋼材在變形或失效前能承受多少重量,韌性是指造成鋼材斷裂所需的力的大小,而延展性則是衡量鋼材是否容易延伸的一個指標(biāo)。

  鋼制品,可以說是我們?nèi)粘I町?dāng)中應(yīng)用極其廣泛的一種產(chǎn)品了,小到廚房中做飯時常用的不銹鋼鍋、菜刀、碗盆,大到我們外出時乘坐的自行車、汽車、火車以及飛機(jī)等交通工具,尤其是在建筑工程中,鐵路、橋梁等的修建更是離不開鋼材。同樣,鋼材在機(jī)械化工、電子通信、冶金等領(lǐng)域也具有十分廣闊的用途。

  鋼材的種類繁多,而且不同用途、不同領(lǐng)域的鋼材具有不同的性能。通常情況下,評判鋼材性能的指標(biāo)主要有三點,即強(qiáng)度、韌性和延展性,強(qiáng)度是指鋼材在變形或失效前能承受多少重量,韌性是指造成鋼材斷裂所需的力的大小,而延展性則是衡量鋼材是否容易延伸的一個指標(biāo)。由于同種鋼材很難同時滿足這三點要求,因此這幾項性能往往呈現(xiàn)出一種此消彼長的強(qiáng)弱態(tài)勢。以玻璃為例,其強(qiáng)度較高、韌性較低,所以能夠承受較大重量,但使其破裂卻并不需要花費很大力氣,而具有良好韌性的鋼材,在承受較大重量時又容易出現(xiàn)變形。

  據(jù)外媒報道,近日香港大學(xué)與美國勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員聯(lián)合開發(fā)出了一種新型“鋼材”,可以改善鋼材性能的這一明顯不足。據(jù)了解,這一新型鋼材采用一種新的變形分配法制造,由于獨特的設(shè)計,其能夠在保持強(qiáng)度的同時做到抗斷裂,同時滿足良好的強(qiáng)度、韌性以及延展性,因此被研究人員稱為“超級鋼”。相關(guān)試驗顯示,新型鋼材的抗變形屈服強(qiáng)度約2GPa,斷裂韌性為102MPa-m?,均勻延伸率為19%。

  研究人員表示,這種“超強(qiáng)鋼”具有比航空航天工程中使用的馬氏體時效鋼更良好的強(qiáng)度和堅韌度,并且它的制造成本低,因此具有較大的應(yīng)用潛力,未來可能會在高強(qiáng)度橋梁電纜、防彈衣、汽車彈簧、航空航天以及建筑行業(yè)等方面發(fā)揮出作用。

  其實,不管是鋼材產(chǎn)品的研發(fā),還是生產(chǎn)或應(yīng)用,性能試驗都是非常重要的一個步驟。通過性能試驗,研究人員才能了解每種鋼材的特點和質(zhì)量,進(jìn)行有針對性的開發(fā)改進(jìn),使其更好地為我們所用,而生產(chǎn)和使用人員也能夠清楚的知道每種鋼材各項性能的優(yōu)劣,將其投入到適合的領(lǐng)域和場所。鋼材性能試驗項目較多,包括拉伸測試、彎曲、疲勞測試、抗壓測試、耐腐蝕測試以及熱變形測試等。而在這些測試項目中,結(jié)構(gòu)各異、性能優(yōu)良的各類試驗機(jī)如萬能試驗機(jī)、材料試驗機(jī)、疲勞試驗機(jī)以及彎曲試驗機(jī)等都發(fā)揮出了重要作用。

  材料是企業(yè)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),也是企業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的前提條件和基本保障。而試驗機(jī)作為一種精密儀器,對于工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計、產(chǎn)品質(zhì)量的提高以及裝備制造業(yè)水平的提升有重要作用?,F(xiàn)階段,國產(chǎn)材料試驗機(jī)的性能和質(zhì)量還在不斷改進(jìn),將有效推動我國材料行業(yè)的發(fā)展和壯大。

  編輯點評:材料試驗機(jī)是一種能在各種條件、環(huán)境下測定金屬材料、非金屬材料、機(jī)械零件、工程結(jié)構(gòu)等的機(jī)械性能、工藝性能、內(nèi)部缺陷和校驗旋轉(zhuǎn)零部件動態(tài)不平衡量的精密測試儀器。在研究探索新材料、新工藝、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的過程中,材料試驗機(jī)也是一種不可缺少的重要檢測儀器,被科研院所、大專院校、工礦企業(yè)、技術(shù)監(jiān)督、商檢仲裁等部門廣泛使用。

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