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朱运田&武晓雷Science Advances：异质结和间隙介导的温轧用于生产超强低碳纳米钢

Nanoyu

2020-09-24

低成本的超强钢非常适合大规模的工业应用。已经开发了许多方法来使钢变得坚固，其中，迄今为止，增加碳含量是最有效和最经济的方法。然而，增加碳含量可能会导致一些不良的副作用，如焊接性和加工性的退化。为此，人们探索了可替代方法。近年来，严重塑性变形（SPD）技术已被用来制备超强纳米结构材料。但其大规模工业化生产一直是一个挑战。

近日，南京理工大学朱运田教授，周浩副教授，中科院力学研究所武晓雷研究员报道了一种超强（2.15 Gpa）低碳纳米钢，其通过异质结构和间隙介导的温轧加工而成。

文章要点

1）在300 °C简单的工业温轧条件下，获得了平均厚度破纪录的具有纳米晶结构的块状超强（>2 Gpa）低碳钢。

2）纳米钢由薄的（~17.8 nm）片层组成，这是由两种未见报道的机制实现的：i）通过调节温轧温度来改善双相异质结构的形变相容性；ii）将碳原子偏析到片层边界以稳定纳米片层。

3）与直觉相反，温轧比冷轧产生了更细小的片层，这表明了调整含间隙异质结构的变形相容性对于纳米晶化的潜力和重要性。

这种新策略适用于大多数低碳、低合金钢和工业规模的超高强度材料的生产。