耐高溫鋼合金

據德國《世界報》報導，近日，德國研制成供汽車制造業使用的新型耐高溫鋼合金。這一科技成果引起世界各國鋼鐵企業的濃厚興趣。

德國馬克斯？普朗克鋼鐵研究所的格奧爾格？弗羅邁爾教授率領的研究小組經過幾年的努力，最近研制出一種新型耐高溫鋼合金。這種新型耐高溫鋼合金的鋁含量高達15%～17%，密度為每立方厘米6.3克～6.5克。這種新型鋼合金可耐受1000攝氏度以上的高溫，在1150攝氏度才開始熔化。

“汽車發動機耐受的工作溫度越高，耗油量和有害物資的排放量就越低”，格奧爾格？弗羅邁爾教授如此解釋自己研究成果的意義。這種新型耐高溫鋼合金可用于制造發電設備、汽車發動機或航空發動機。其耐高溫的特性提高了發動機可承受的工作溫度，從而降低了發動機的能耗，顯著提高了發動機的效率，使能源得到更為合理的利用。“因為這種新型耐高溫鋼合金還具有很強的耐腐蝕性和抗氧化性，所以可優先用于石油化工領域、制造煉油設備的耐熱管道”，格奧爾格？弗羅邁爾教授還說道。

但這種新型耐高溫鋼合金的價格并不因為鋁含量高而便宜。德國蒂森？克虜伯公司的鋼鐵專家稱，煉鋁的成本比煉鋼的成本高很多。馬克斯？普朗克鋼鐵研究所的專家們相信，如果不考慮價格因素，世界各地對這種新型耐高溫鋼合金的需求量會非常大，使用的領域也會更加廣闊。

另據《現代冶金》2006.No2、《天津冶金》2006.No3報道，日本東北大學大學研究小組近日也成功地開發出在攝氏1200度高溫下仍然能保持足夠強度的新合金，這個溫度比普通的合金高出攝氏100度。當燃燒溫度接近攝氏1000度時，每上升100度都會使生產效率上升數個百分點，如果將這種新型合金運用于渦輪等發電耐熱機械設備，可以達到很大的節省能源的效果。

這種新型合金是加入了金屬鋁和鈦的鈷合金，經過鍛造后，在一定溫度下對其進行再加熱而制成。這種合金中所含金屬鈷雖然數量很少，但是經過高溫加熱后的合金形成了內部由無數個幾微米的結晶并列在一起的整體結構。而且這些微小結晶體其原子與原子之間的結合力非常強，即使受到高溫作用都不會變軟，能始終保持合金體的硬度不變。噴氣式飛機的引擎和航空用燃氣渦輪發動機是高溫高壓氣流帶動渦輪工作的，熱效率的好壞直接影響其工作情況。發動機在運行中，熱效率每上升10%，CO₂的排放量就要降低20%，而對環境污染的程度也要減少數個百分點。除了鈷以外，該研究小組還準備用與鈷的性質相似的銥金屬來開發新的合金，因為這種金屬在攝氏1000度時的工作強度要比普通合金高出一倍，可以用于航天航空事業。現在，工業生產中廣泛使用的耐熱合金主要是鎳合金，雖然在鎳合金里也加入了金屬鋁和鈦，但是它的耐熱程度比鈷合金低。但是現在生產的這種鈷金屬新型合金只能達到幾公斤，所以如何能生產出大型的新型鈷金屬合金，并使之真正用于工業生產中，是向工業實用化邁進的一個課題。