汽车的基本结构传统上一直由钢板冲压而成,但日益严格的燃油经济性标准使得汽车行业越来越多地转向更昂贵的替代材料,包括先进高强度薄钢板( AHSS )。但不幸的是这些钢板的模压性能不好;或轻而强度更高的铝制部件,又或是纤维增强的聚合物复合材料。采用这些新材料意味着,不仅仅是材料本身更加昂贵,更意味着改造生产线和重新配置供应链而增加的成本。
工业界和学术界的冶金学家正在加班加点研发所谓的第三代先进高强度钢,其强化的物理性能--强度高加上良好的成形性能--是可以被现在的汽车工业加以利用的。只可惜这些研发中的高性能钢合金还不能上市。
现在一匹黑马正试图挤进这个新兴的市场。纳米钢铁公司生产的合金钢,纳米结构铁合金的一员,在适合的环境温度下具有良好的延展特性,其冷加工性能不见于目前的脆性高强度钢。
位于美国罗德岛普罗维登斯的纳米钢铁公司,开发了这种新的高强度合金钢,正在尝试给汽车制造商提供样品钢来试用。这种纳米钢的发明者、纳米钢铁公司的首席技术官和创始人丹尼尔·布罗纳甘称,通用汽车正在其生产线上试用这种新型钢。纳米钢铁公司希望以特许方式将该项技术转让给行业用户。
研究人员随后以独一无二的、微构成的纳米结构方式找到了增强钢材延展性的方法。出乎预料的是,钢材延展性的增强是通过高温下静态纳米相的提纯而达成的, 并非是经过硬化以及更小的颗粒和相位的组合而完成的。相伴而来的还有冷变形过程中的挤压-硬化特性,通过“动态纳米强化机制”产生了纳米级的沉淀。
第一个操作方法产生微小的基质颗粒的树突(手指形状)奥氏体晶体,而复杂的复合硼化物钉扎能够使得所有东西保持原位,而第二个变换矩阵奥氏体晶粒向铁素体相析出纳米级的阶段性沉淀。