星島日報

港大研發「超級鋼」 強韌度勝航天鋼材

2020-05-13 00:00
  (星島日報報道)對航空及汽車製造業、國防工業等重工業,鋼材不可或缺,香港大學工程學院研發的「超級鋼」,經三年反覆測試後,發現以「變形及配分」方法製作而成的超級鋼,承受外力時會以獨特的「晶界分層斷裂」方式,即先形成微小裂紋分擔壓力,而非直接斷開,令超級鋼具高延展性、屈服強度,同時具高韌性,打破往日三項指標不可兼得的極限。

  鋼是常用的合金材料,汽車、航空及國防等工業既要求鋼具有三項能力,包括超高屈服強度,即承重結構具高抗變形能力;良好的延展性,即任意伸延扭曲的能力,以及不會輕易折斷碎裂的韌性,令零部件能精準成型,並防止出現意外失效的情況,惟三項能力此消彼長,即提高其中一項功能時,其餘會相應下降。

  港大機械工程系副主任黃明欣率團隊,成功研發具高延展性及屈服強度的「超級鋼」後,再花三年時間與美國柏克萊國家實驗室合作,就超級鋼韌性進行測試,發現其韌性極佳,較現有航天用的馬氏體時效鋼為高,而成本則大減八成,與汽車工業常用鋼材相若。

  黃明欣解釋,超級鋼以「變形及配分」方法製成,煉鋼過程特意加入暖軋和退火兩個步驟,令超級鋼在承受外力時,有別於現有鋼材直接斷開,會以獨特的「晶界分層斷裂」方式,先形成很多微小裂紋「分擔」力量,至無法承受時方斷裂,「令強度及韌性這對『魚與熊掌』可以兼得。」

  黃明欣指超級鋼用途廣泛,如汽車廠以較現時鋼片薄的超級鋼生產,既能維持強度,亦可降低車身重量,達至減排慳油的作用,若製成車用彈簧則能加強避震功能;此外,亦可製成橋梁纜索、防彈衣等,「目前正分別與內地龍頭橋梁製作公司和車廠接洽,若完成有關安全性的測試,有機會投入使用。」

  

最新回應

相關新聞

熱門文章