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2011诺贝尔化学奖与一种准晶纳米析出相强化的马氏体时效不锈钢

已有 6728 次阅读 2011-11-3 17:52 |系统分类:科普集锦| 历史, 诺贝尔, 瑞典, 科学家, 以色列

2011年10月瑞典皇家科学院宣布,以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因在1982年发现“准晶体”而独享2011年诺贝尔化学奖。继谢赫特曼发现“准晶体”后,上世纪90年代中期,瑞典高科技工业集团山特维克的研发工程师在钢中率先发现了“准晶体”,在实践中印证了谢赫特曼的发现。

该种钢材料被称为Sandvik Nanoflex™,是一种由当时山特维克材料科技研发部门的Anna Hultin Stigenberg 在两位同事 刘平(Liu Ping)和 Jan-Olof Nilsson 的协助下开发的。Anna Hultin Stigenberg 指出,“Sandvik Nanoflex™这种材料独特的兼具了出色的强度和可加工性。”目前,该材料被用于电动剃须刀片和眼科手术用的缝合针。“从科学角度看,我们的发现极其有趣。它为使用传统冶金技术制造准晶体创造了机会,这对山特维克的未来产品开发十分重要。”山特维克的研发工程师Jan-Olof Nilsson表示。不仅如此,当30年前谢赫特曼发现“准晶体”时,最初迎来的是业界的公开质疑,而山特维克的研发成果,从科学角度进一步佐证了谢赫特曼的发现。据悉,谢赫特曼将在 12 月举行的诺贝尔颁奖典礼期间参加瑞典皇家技术学院 (KTH) 的研讨会。同时,Jan-Olof Nilsson 也受邀参加该活动,就 Sandvik Nanoflex™ 材料发表演讲。

这种钢是一种马氏体时效双相不锈钢,除Fe,Cr,Ni以外,还含有相对一般钢而言较高的Mo和Cu,该钢抗拉强度达到3GPa,耐热450C。钢的主要成分是12%Cr,9%Ni, 4%Mo, 2%Cu, 0.9%Ti, 0.3%Al。所谓的这种钢中的准晶是一种纳米析出物,这种纳米析出物是一个准晶相,其强度和硬度都很高,热稳定性也很好,在马氏体回火过程中产生。该准晶析出物的成分是48%Mo,33%Fe,13%Cr,2%Ni,4%Si。因其沉淀强化作用使该钢获得高强度。科学家尝试去合成这种纯的准晶,但是离开了这种成分的钢还没有办法实现。也就是还没有办法有目的地在其他钢中应用准晶使钢的性能得到改善。仅是在钢中发现了纳米级的准晶体而已。

刘平博士最近到本校作了关于准晶和含纳米准晶析出物的Sandvik NanoFlex钢的报告。

 

刘平博士介绍含纳米准晶析出物的马氏体时效钢的性质



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