科技部發布2017年度中國科學十大進展（組圖）【6】

　　6. 研發出基於共格納米析出強化的新一代超高強鋼

　　析出相結構及其高共格特性

　　超高強鋼在航空航天、交通運輸、先進核能以及國防裝備等國民經濟重要領域發揮支撐作用，而且也是未來輕型化結構設計和安全防護的關鍵材料。然而幾十年來高性能超高強鋼的研究始終基於傳統的半共格析出產生強共格畸變的學術思路，存在著析出相數量有限，析出尺寸不夠合理且分布不均勻的固有缺陷，這既降低了材料的塑韌性又嚴重影響服役安全性。此外，昂貴的制備成本也限制了其實際應用，成為困擾高端鋼鐵工業發展的難題。

　　北京科技大學呂昭平研究組與合作者針對低成本高性能的目標，創新性提出利用高密度共格納米析出相來強韌化超高強合金的設計思想，採用輕質且便宜的鋁元素替代馬氏體時效鋼中昂貴的鈷和鈦等元素，大幅降低成本的同時通過簡單的熱處理促進極高密度、全共格納米相析出，研發出共格納米析出強化的新一代超高強鋼。他們通過調控晶格錯配度使得析出相在產生極低共格畸變的同時又具有高的有序抗力，這極大增強了合金的強度但不犧牲其延展性能。所涉及的顛覆性合金設計思想也可應用於其它結構材料的研發。

　　相關研究進展發表在2017年4月27日在《自然》[Nature, 544(7651):460—464]上。《自然·材料》(Nature Materials)發表專門評述文章指出，該研究“以完美的超強馬氏體鋼設計思想，簡化的合金元素及析出相強化本質，為研發具有優異的強度、塑性和成本相結合的結構材料提供了新的途徑”。