日本开发一种新技术让金属材料兼具高强度和高韧度

2014-3-18 09:10 来源: 中国科技网-科技日报
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  金属材料强度和韧度向来是“鱼和熊掌不可兼得”,日本研究人员最新开发出了一种金属材料制作新技术,能让金属材料兼具高强度和高韧度,有望提高医疗和航空等诸多领域金属材料的应用性。

  例如在医疗和航空等诸多领域,微型医疗器械和人造卫星等都需要质量更高的金属材料,既要满足强度,又要保证韧度,因为要制造小型化和轻量化的各种零件和器材。而通常金属材料的强度和韧度此消彼长不可兼得。

  立命馆大学研究人员发明了一种名为“调和组织控制法”的制作方法,和金属材料通常的粉末冶金法相比,不同之处在于采用了纳米技术的原粉粉末表面超强加工这一环节。让金属粉末表面粗大结晶颗粒周围形成细微结晶颗粒,使其拥有颠覆常识的不均一结晶构造。由于细微结晶颗粒发挥了高强度,而粗大结晶颗粒则确保了延展性,从而让成型的金属材料兼备了高强度和高韧度。

  研究人员成功利用钛、铝、铁、铜、钴合金等大多数金属材料进行了试验。利用纯钛制造的新型金属材料牵拉强度是传统方法的1.5倍,韧度则是2.2倍。