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启未来合金宝藏的神秘物质,元素组合数目可达万种
很多人都知道,金属的脆化特性能够让合金被急速冷却之后失去了延展性,因而在外部的冲击力作用下很容易破碎,而这一特性已成为核聚变技术商业化的拦路虎之一:在一个可控的核聚变过程中,需要置极低温度中的超导电磁铁材料对一团温度超过1亿摄氏度的带电粒子云进行约束。因此,这些材料必须在这样的严苛的条件中,避免出现突然的断裂。
幸运的是,科学家们在所谓的“高温合金(High-entropy Alloy)”中找到了一个看起来十分可行的答案。
2014 年,美国劳伦斯伯克利国家实验室的罗伯特瑞奇(Robert Ritchie)与橡树林国家实验室的伊索乔治(Easo George)共同发现了一种由铁,锰,镍,钴和铬组成的合金,这种合金在越低的温度中(低至液氮温度-200℃)反而展现出更好的塑性(Bernd Gludovatz, et al. Science, 2014)。
之前的金属合金,常常是基于一个主要元素(含量超过50%),并在此基础上添加微量元素。但是“高温合金”的新颖之处在于,这种合金是由多种元素以等比例或近似等比例混合而成,换句话说,即没有单个合金元素占主导地位。总之,普通合金和高温合金的差别大抵类似于红烧肉和大杂烩。
随着高温合金在核聚变反应堆,喷气飞机引擎到基础化学等诸多应用中崭露头角,科学家们发现的是一个丰富的而且尚未开采的新材料宝藏,而研究工作只是刚刚开始。
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1、制造方法:钢应用电炉冶炼制成。
2、UNSN10665热处理状态 铬含量不大于18%的铁素体耐热钢铸件适于退火或不热处理。热处理状态应在订货时协商。 其他铁素体钢或铁素体-奥氏体钢或奥氏体钢应以铸造状态供货。
3、UNSN10665牌号和化学成分
钢的牌号和化学成分(熔炼分析)当以铸态试样进行成品分析时,分析结果允许与表1规定的范围有表2列出的偏差。 经协商同意,允许化学成分有偏差,但不能对材料的力学性能、可焊性、精加工产品的工艺性能产生有害的影响。
UNSN10665化学成分:
碳C(%):0.01
硅Si(%):0.08
锰Mn(%):1.0
铬Cr(%):0.4~0.7
镍Ni(%):余
钼Mo(%):26~30
钴Co(%):1.0
钨W(%):—
铝Al(%):—
铜Cu(%):0.5
钛Ti(%):—
铁Fe(%):1.6~2.0
氮N(%):—
硫S(%):0.01
磷P(%):0.02
其他(%): —
UNSN10665材质开始时,我们研究镍磷非晶态材质镍合金的加氢性能,还采用多种物化方法研究催化剂表面活性中心性质,首先证实了非晶态Ni-P 的苯乙烯加氢活性高于晶态Ni-P 合金,这使我颇为高兴!因为它说明非晶态镍合金作为新催化材料具有发展前景。但是不久又烦恼起来,因为发现非晶态合金的活性还不如雷尼镍,比较了各项数据后,我恍然大悟:要靠只有小于1m2/g 比表面积的Ni-P 非晶态镍合金材质,单位面积活性再高,也难与比表面积约100m2/g 的雷尼镍相比,必须研制多孔、高比表面积和孔体积的非晶态镍合金催化剂。
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UNSN10665 中华名族是世界上最早冶铁炼钢的国家,我们的祖先远在三千年前就掌握了一些冶铁、炼钢、铸锻和热处理的技艺,比欧洲各国要早1700多年,对世界文明与人类进步作出过重要的贡献。