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金属材料发展的最新进展情况


    金属材料一直到20世纪中期在材料工业中国一直占绝对优势。将近半个世纪以来,随着高分子材料(尤其是合成高分子材料)、无机非金属材料(尤其是先进陶瓷材料)以及各种先进复合材料的发展,金属材料的绝对主导地位才逐渐被其他材料部分取代。但是,在可以预见的将来,金属材料仍将占据材料工业的主导地位。这是淫才金属次啊了(例如钢铁)工业已经具有了一定有事;在相当长时期内,金属材料的资源也是有保证的,且其可回收可循环使用,材料本身有一定优势;在相当长时期内,金属材料的资源也是有保证的,且其可回收可循环使用,材料本身使用中对环境没有污染。当然最重要和根本的原因还在于金属次啊了具有为其他材料体系不能完全取代的独特的i型年改制和使用性能,例如,金属有比高分子材料高得多的模量,有比陶瓷高得多的韧性以及具有磁性和导电性等有益的物理性能,并且在陶瓷材料和高分子材料日益月异的发展过程中,金属材料也在不断地推陈出新,许多新兴金属材料应运而生。例如,传统的钢铁材料正在不断提高质量、降低成本、扩大品种规格,在冶炼、浇铸、加工和热处理等工艺上不断革新,出现了如炉外精炼、连铸连轧、控制轧制等新工艺技术,微合金钢、低合金高强度钢、双相钢等新钢种不断涌现。

      在有色金属及合金方面则出现了高纯高韧铝合金,高强高模铝锂合金,高温铝合金,先进的高强、高韧和高温钛合金,先进的镍基、铁镍铬基高温合金,铜合金,难熔金属合金及稀贵金属合金等。除此之外,还涌现了许多其他新型高性能金属材料,如快速冷凝金属非晶和微晶材料、纳米金属材料、有序金属间化合物、定向凝固柱晶和单晶合金等。新型金属功能材料,如磁性材料中的钕铁硼稀土永磁合金及非晶态软磁合金、形状记忆合金、新型铁氧体及超细金属隐身材料、贮氢材料及活性生物医用材料等也正在向着高功能化和多功能化方向发展。

      目前世界钢铁材料发展动向大致表现在以下几个方面:1、高性能、低成本;2、节约能源、少污染;3、提高比强度,减少构件重量;4、可回收,并且能够循环使用。

      我国已经成为世界第一产钢大国,2005年粗钢产量达到3.52亿吨,钢材3。97亿吨,但其冶金质量还有待提高。目前重点发展的品种是:控轧、控冷低碳微合金钢,非调质钢,纯净钢,相变塑性刚,冷作强化钢等。

      我国新一代钢铁材料发展方向是高纯净度、高均匀性、超细晶粒。日本超级钢铁材料计划目标是:在不增加合金元素的前提下,将普通高强度合金钢的强度提高1倍(抗拉强度由400MPa提高到800MPa),而且可以焊接,焊后不降低强度。研究耐海水腐蚀的新钢种,使其寿命延长1倍。超临界耐热锅炉钢板,服役条件:650℃35.5MPa,拟采用铁素体耐热钢。发展1500MPa的超高强度钢,客服延迟短路,提高疲劳强度。拟采用有残留奥氏体膜包围的低碳马氏体。

      研究发现,改变晶界结构,如锯齿状,可以抗延迟断裂;加入适量的铜可以阻止氢的扩散,从而减少延迟断裂倾向。

      钢铁材料研究方面,日本在普通低碳钢中,将磷提高到0.1%,经中温热轧,促使磷化物在晶内均匀析出,克服了其脆性,变害为利,开发成一种低成本高强度钢。我国在IF钢研究中,Ti0.04%S0。06%850℃退火,550℃失效,бb=1200MPa。在IF钢种加入1.4%Cu,于550~650℃时效后,硬度为HV240~250.此外研究开发高温渗碳钢,用Nb-Ti-V-N细化晶粒,1050℃快速渗碳晶粒不长大。研究高效防火钢材,低屈强比的建筑钢材。

      我国钢铁发展方向应当是在保证产量的同时,大力提高钢铁材料的质量,做到高质量、多品种。

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