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北京科技大學新金屬材料國家重點實驗室呂昭平教授團隊創新合金設計理念，研發出一種高密度納米強化的超高強馬氏體時效鋼。《自然》雜誌4月10日在線發表了這一研究成果。
據了解，航空航天、新能源、先進裝備製造、國防安全和高速列車等國家重大高新技術領域對超高強鋼都有急迫的重大需求。馬氏體時效鋼更是超高強鋼的王者。但由於含有大量的鈷、鈦和鉬等昂貴合金元素，還要經過複雜苛刻而嚴格的冶煉和熱處理工藝，其價格不菲，一般僅用於火箭發動機殼體、飛機起落架和關鍵聯接件等航空航天及深海技術中重要結構件。
如何進一步提高鋼鐵材料的極限強度並降低成本和簡化工藝？呂昭平團隊創新合金設計理念，大幅降低鉬等貴重元素含量，完全不含鈷鈦等昂貴合金元素，而代之以鋁和碳等常見的「平民」元素，利用不同的強化機理，研發出一種高密度納米析出強化的超高強馬氏體時效鋼。新的超高強鋼不但成本降低，而且抗拉強度達到2200兆帕，同時塑性不低於8%，大幅度提高了高強鋼鐵材料的綜合性能。
北京鋼鐵研究總院董瀚教授表示，鋼鐵材料的性能極限化研究是近年來的研究熱點，強度極限化更是業內一直追求的夢想。業內普遍認為，進一步提高鋼鐵強度與韌性是非常困難的。呂昭平團隊的這一原創性成果創新納米析出的合金設計理念，研發的超高強馬氏體時效鋼強度突破2000兆帕仍具有良好的塑性，而且合金化成本低，為高性能鋼鐵材料研發提供了創新思維，不但有力地推動了高性能鋼鐵材料的技術研發，也可以應用於其他合金體系的高性能化研究。