高铝硅中锰钢

密度低至7.39

通过独特的α'马氏体、超细残留奥氏体和{200}取向δ铁素体三相组织，在保持良好塑性的同时，利用高铝硅合金化降低密度，并通过突出的加工硬化实现超高强度。

胡斌 · Shen, Guohui · 王铮 · 李时磊 · 王沿东 · 罗海文

Journal of Materials Science and Technology 2023

参数信息

密度

7.39 g cm⁻³

极限抗拉强度

2.1 GPa

延伸率

16 %

加工硬化增量

1.4 GPa

技术优势

密度降到7.39

通过添加高于常规含量的Al和Si，引入低密度δ铁素体相，使密度较普通钢降低约6%，仍保持超高强度。

强度塑性兼得

约1.4 GPa的加工硬化增量弥补了高强度钢常见的低塑性问题，使抗拉强度2.1 GPa时仍有16%延伸率。

残余应力参与强化

δ铁素体中初始存在的残余压应力提高了启动塑性变形所需应力，并在变形中逐步释放，贡献突出的加工硬化。

应用场景

• 轻量化结构钢：在保持超高强度的同时降低密度，可用于对重量敏感的结构件以减轻自重并提高能效。
• 先进高强钢：兼具2.1 GPa强度与16%延伸率，可替代部分现有高强钢用于复杂成形和服役条件严苛的场合。
• 机械结构件：高强度与良好塑性结合，适合制造承受高载荷且需一定变形能力的机械部件。
• 航空航天结构材料：密度降低约6%且强度极高，有利于飞行器结构减重，同时保障承力安全性。