(星島日報報道)金屬要同時兼具良好的延展性和強度向來非易事,但難題未來有望解決。城市大學、上海理工大學和浙江大學專家組成的研究團隊,探索納米孿晶變形行為的研究,首次揭示奧氏體不鏽鋼中多尺度納米孿晶的變形轉變,有助研發更高強度和延展性的材料。研究成果早前在科學期刊《自然通訊》上發表。

  金屬的延展性會隨着強度增高而下降,反之亦然,但以往有研究指,納米孿晶結構中的孿晶級數愈高,強度也愈高,同時保持良好延展性。城大副校長(研究及科技)呂堅及其團隊,通過原位拉伸試驗,配合理論模型及分子動力學模擬,找出奧氏體不鏽鋼的納米孿晶變形轉變機制的臨界尺度。

  研究顯示,孿晶尺度在三種範圍時,即小於五納米、六至一百二十九納米之間,以及大於一百二十九納米時,變形機制完全不同。其中,納米孿晶尺度若在六至一百二十九納米之間時,會形成二級孿晶。

  呂堅表示,研究奧氏體不鏽鋼是基於它是被廣泛應用的工程材料,今次研究成果除可作為其他金屬材料強化機制的研究依據,亦有助推動納米孿晶先進材料的設計和發展。團隊將繼續研究如何激發不鏽鋼形成更高級數納米孿晶結構,找出最佳孿晶間距,並研究其他廣泛應用的工程材料的變形機制轉變臨界尺度,從而提高材料綜合力學性能。