为轻质高强纳米复合材料在未来航空航天领域

科学家研制耐极低温高强度延展合金，可用于探索太空、南北极

最近，科学家们开发出一种独特的合金，在极低的温度下具有高强度和高延展性。由于其经济性，这种材料可广泛用于探索Tai 空、地球海洋、北极和南极所需的系统。

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目前，奥氏体钢，即正火后具有奥氏体结构的钢，用于制造能在极低温度下运行的系统。正火是一种提高钢的韧性的热处理。但科学家表示，奥氏体钢的强度、塑性和其他机械性能往往不足。
这一次，俄罗斯别尔哥罗德国立研究大学的科学家开发了一种基于铁、钴、镍、铬和碳的有前途的合金。该合金在零下150摄氏度及更低温度下仍具有优异的性能。相关结果发表在材料科学与工程(A)上。

图片来自材料科学与工程:a。

“新合金的性能优于同类商业产品，无论是室温还是低温。在零下196摄氏度的液氮温度下，其强度比最好的同类产品高1.5倍，具有24%的优异延展性。再加上优越的断裂韧性，它可以提供(目前)机械性能的最佳平衡。”别尔哥罗德国立研究大学高级研究员德米特里·谢苏尔塔诺夫(Dmitry Shesurtanov)说。
据报道，碳的存在和铁含量的增加有助于合金强度的额外提高和材料成本的降低。合金的高机械性能是由TRIP效应决定的。TRIP效应包括在冷塑性变形过程中通过晶体结构的变化来大幅度提高强度和塑性。

Dmitry Shesurtanov，图片来自别尔哥罗德国立研究大学

“这类合金之所以有吸引力，是因为它们可以通过拉伸进行深加工，生产出强度更高的薄壁空核心零件。”苏尔塔诺夫表示，前述合金的使用为设计用于极低温的系统开辟了广泛的机会，例如用于探索Tai 空、地球海洋、北极和南极的极低温技术。
上述研究数据将有助于拓展科学家对各种条件下合金TRIP效应行为机制的理解。研究人员表示，这将使人们能够更准确地选择材料和加工技术，以制造具有所需机械性能的产品。未来，该团队将进行进一步的研究，以促进新的合金适应工业3D打印技术。