摘要 隨著未來新能源汽車的需求不斷增加,汽車車身使用的鋼材結構輕量化成為業界的重要課題。韓國浦項理工大學(PohangUniversityofScienceandTechnology,以...
隨著未來新能源汽車的需求不斷增加,汽車車身使用的鋼材結構輕量化成為業界的重要課題。韓國浦項理工大學(Pohang University of Science and Technology ,以下簡稱POSTECH)的科研人員近日成功研發出一種全新的高抗拉強度的輕型鋼材,并有望應用于汽車材料制造。POSTECH的科研人員稱,眾所周知,鈦合金是重量最輕、質量最高的金屬材料,而新型鋼材在鈦合金的基礎上加以改進,具有更強的拉伸強度及柔韌性,英國雜志《自然》(Nature)也解釋了新型鋼材是如何利用含有金屬化合物的合金設計而成。
通常來說,冶金學家可以通過修改金屬化合物B2的形態和鋼基復合材料中的彌散顆粒(dispersion in the steel matrix)來壓制鋼材,而科研人員正是有效地利用了金屬化合物B2的這種特性研發出了新型高抗拉強度鋼材。
此前科研人員曾表示,重型鋼鐵的強度與重量比率(即強度系數)較低,需要尋求其它材料替代。而高鋁含量低密度鋼(high-aluminium low-density steels)目前仍處于研究階段,該材料通過降低密度提高鋁含量來提升合金強度系數,不過其柔韌性較差。
POSTECH的科研人員經過多次試驗,通過修改奧氏體低密度鋼(austenitic low-density steel)里的元素成分,包括鐵、鋁、錳及碳元素以及5%的鎳(Ni),來實現金屬化合物B2的穩定性。
科研人員還發現,冷軋鋼板經過熱處理后,鎳合金可以作為催化劑,使高鋁含量低密度鋼的面心立方鋼基(face-centered cubic matrix)中的B2納米粒沉淀。第二階段,通過控制金屬化合物B2的形態和鋼基復合材料中的彌散顆粒,來實現高鋁含量低密度鋼材料的柔韌性。
業界分析師稱,傳統重型鋼材越來越落伍,輕質結構鋼材將成大勢所趨。目前在輕型車市場,使用重型鋼鐵的汽車份額正在逐漸減少,1995年為68.1%,而2011年則降至60.1%。
未來,汽車輕量化或許會成為汽車產業發展的一大亮點,而POSTECH研究所也將于今年年底與韓國浦項制鐵公司(POSCO)合作,生產全新高抗拉強度輕型鋼材,并將其應用到更多新能源汽車上。