超級鋼鐵

超級鋼鐵

超級鋼鐵,日本從1997年開始研究具有高強度和長壽命的超級鋼鐵,為了適應未來發展,很多學者提出要開發更堅固的鋼鐵材料,於是研發超級鋼鐵。最快30年後將是“超級鋼鐵”的時代,到時日本將不需要鐵礦石了。超級鋼鐵,1995年日本發生阪神大地震,當地鋼鐵建築毀於一旦,引發日本學界對鋼鐵材料重要性的思考。

為了適應未來發展,很多學者提出要開發更堅固的鋼鐵材料,這是研發“超級鋼鐵”的起源。日本從1997年開始研究具有高強度和長壽命的“超級鋼鐵”。提出的口號是開發出強度為現代鋼鐵的2倍,壽命也為2倍的超級鋼鐵,日本將不需要鐵礦石了,所有的廢鐵都有可能被製造成“超級鋼鐵”。

基本介紹

  • 中文名:超級鋼鐵
  • 研究時間:1997年開始研究
  • 研發國家:日本
  • 主要技術:微粒鋼
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項目階段

階段

第一期從1997年到2001年,第二期從2002年到2007年。第一期的口號是開發出強度為現在鋼鐵的2倍、壽命也為2倍的超級鋼鐵。第一期研發中研發經費約120億日元全部由文部省撥款,不允許企業出資。但是很多企業都通過派研發人員的形式參與共同研究。第二期主要是將第一期的目標重新進行整理,並通過更多的重複試驗來證明第一期達成的目標是具有可複製性的。為了使新研發的“超級鋼鐵”運用到實際生產中,我們還請各建築公司、鋼鐵公司、電力公司一起舉辦研討會,研究到底還存在哪些不足和問題。超級鋼鐵項目第二期的經費約80億日元。從第二期開始,企業也可參與共同出資。第三個階段完全由民間企業接管。目前我們還在繼續進行一些基礎研究,如耐熱鋼的壽命問題、耐腐蝕鋼的研究、氫氣對鋼鐵的遲緩破壞作用等。

內容

1、把在日本利用最廣泛的低碳素鋼鐵SM 490的強度提升2倍,並保證其可以焊接使用;
2、將螺栓的強度提升到180O M PA;
3、為了提高熱效率,將用於製造火力發電設備的鋼材料的耐熱溫度從6 0 0℃ 提升到650℃;
4、製造不易生鏽的鋼鐵。

研發設備

鋼鐵
1、開發了能穿透鋼鐵的電子顯微鏡。在原有的鋼鐵中添加多種新元素時,通過這個電子顯微鏡能觀察元素在鋼鐵結構中的分布狀況。
2、在對鋼鐵進行耐疲勞試驗時,還發明了一個高速運轉的疲勞機,以前的機器只能試驗100萬次,現在可以在相同時間 內試驗1 0億次。
3、花了10年時間研製了一個模擬場景裝置,叫“腐蝕模擬實驗室”,可模擬真空狀態下颳風、下雨等各種自然現象下鋼鐵的變化。
4、用了一年時間收集數據,並分析在這些情況下我們製造鋼鐵時最應該注意的問題。我們以前一直認為下雨時鋼鐵易生鏽,但後來我們發現,如果鋼鐵沾滿了海鹽,那么越是下雨就越難生鏽。

優點

超級鋼是在壓軋時把壓力增加到通常的5倍,並且提高冷卻速度和嚴格控制溫度的條件下開發成功的。其晶粒直徑僅有1微米,為一般鋼鐵的1/10~1/20,因此組織細密,強度高,韌性也大,而且即使不添加鎳、銅等元素也能夠保持很高的強度。
在750攝氏度下施加壓力,這種超級鋼組織內部的微粒不變形,而會斜向滑動,因此兩塊鋼板表面的微粒能夠相互滲入,密切接合,呈現2倍於一般鋼鐵的超可塑性。這種技術叫做“擴散接合技術”。與現在使用的高溫焊接技術相比,其優點是沒有焊接痕跡,沒有因此而發生的強度劣化現象。這將大大提高各種鋼鐵加工產品的質量。

主要技術

1、微粒鋼,就是套用了“超級鋼鐵”的部分技術
2、“超級鋼鐵”利用廢鐵取代部分鐵礦石進口。
3、“超級鋼鐵”研究的一個重點在於廢鐵的再利用,目標是讓以廢鐵為原料加工成的鋼鐵與從鐵礦石加工的成鐵擁有同等甚至更高的質量,而且價廉。
4、極端一點說就是,日本將不需要鐵礦石了,這也必將是中韓等國要走的路。
5、最快30年後將是“超級鋼鐵”的時代。
6、如果產業界有需求,日本國內所有的廢鐵都有可能被製造成“超級鋼鐵”。日本還可以在國外利用廢鐵生產“超級鋼鐵”供出口。這將是鋼鐵產業的一個新模式。

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