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。