汽車、航空及國防等工業領域對金屬材料有著特殊的要求,既要超高強度來大幅度提高結構承重抗變形的能力,又要有良好的延展性和韌性使零部件能夠精準成型,并防止出現材料和部件意外失效的情況。傳統的科學觀點認為,金屬的強度、延展性和韌性三種屬性有著此銷彼長的關系,即提升其中一種屬性的性能時,其它一或兩種屬性的性能會相應降低,三者無法兼得。
近期,香港大學研究團隊通過增加材料屈服強度,以啟動新的增韌機制,成功研制出“超級鋼”,突破了超高強度鋼的屈服強度-韌性組合極限,使其具備極高的高屈服強度(~2GPa)、極佳韌性(102MPa?m?)和良好的延展性(19%的均勻延伸率)。“超級鋼”效能比目前航空航天用的馬氏體時效鋼更高,而成本卻只有其五分之一。該研究成果為實現“超級鋼”的工業化應用奠定了基礎,推動了其在高強橋樑纜索、汽車輕量化、建筑領域高強螺栓螺母等方面的應用。相關研究成果于2020年5月在Science上發表。



