机械制造什么钢最便宜(低排放、大厚度的廉价超级钢研制成功，优越性不止体现在军工领域)

据南华早报1月13日报导，东北大学国家材料科学实验室、江阴兴澄特种钢公司、马克斯·普朗克钢铁研究所成功联合研制了新型超级钢。这种超级钢不但具有2200兆帕的强度，18-25%的延展性，而且生产过程中可以降低100公斤碳排放量，更重要的是这种超级钢比原来工业生产更简单，并且它的造价也降低了510人民币/吨。

超级钢是怎么研制的？讲起来很简单，就是在特定温度的锻造下，通过特定的淬火温度及特定淬火时间来改变钢材的组织结构，从而改变它的物理特性。所以钢还是那个钢，但是强度却提高了。这就好比我们古时锻剑师淬火，在不同淬火温度下、不同淬火材料下、不同淬火长短时间下，淬出来的刀锋、剑锋的锋利程度是不一样的。

超级钢也一样，美国的Q1100高强度钢材的强度为1100兆帕。在研制过程中，Q1100随着淬火温度的升高,强度却逐渐走低。淬火温度在930℃时强度最低,但在同一淬火温度下，随着保温时间的增加，强度先升高后下降。在时间上，在3040min,屈服强度基本达到最高值,时间50min时,屈服强度最低。

上面Q1100的温度与时间就是淬火温度与淬火时间，但没有提到淬火材料，我们与德国联合研制的超级钢的淬火材料是氮，它的淬火温度是650℃-零下30℃。在淬火的温度、时间上显然与Q1100也不一样，它首创了特殊的纳米结构，这样使它能够更加均匀的淬火与冷却，从而可以加工更加厚、体积更大的材料。这一点很重要，此前虽然生产2200兆帕的特种钢，但是由于板材太薄，很多场景无法应用。厚板就不一样了，它的应用场景将进一步扩大，比如潜艇用上这种超级钢材后，它的潜深将进一步扩大，潜深达到一千米以下不是梦。尤其是它还具有18-25%的延展性。

超级钢的延展性其实就是它的韧性，这种能力对它也同样重要。如果韧性不够，在极限压力下，它会像玻璃瓶一样瞬间破碎。而延展性能给出足够的反应时间。钢韧化机制为高密度位错马氏体和逆转奥氏体等的综合效应，随着回火温度的升高，高密度位错马氏体基体使钢总体保持较高的韧性水平。美国Aermet100chao高强度钢在472～492℃温度范围内回火，其韧性显zhu增加。高强度钢经不同温度回火后其显微组织基本为高位错密度的板条马氏体(板条M)和少量逆转变奥氏体(AR)。

结语：

从上面我们可以得知，回火是影响超级钢强度。所以同一种超级钢的强度与延展性是一对矛盾体，正是利用这一对矛盾，科学家们通过不同温度的回火与添加不同的材料研制出不同的高端汽车用钢、潜艇艇壳、飞机起落架、耐磨钢、工程机械用钢、轴承钢。

钢铁是工业的粮食，吃什么样的粮食就长什么样的体格。2200兆帕的新型超钢制造工艺友好，适合大量生产。但是要想让吃超级钢的工业长出超级体格，还需要在焊接、疲劳强度、断裂韧性等加大研究。超强钢在用较少的材料制造同样强度的部件方面的优越性是显而易见的，其应用不止体现在军工领域，它的工业应用潜力更加不可限量。尤其是它不但价格降低了，而碳排放量也下降了。