超轻质不锈钢问世 相较传统不锈钢重量减轻约20%

近日，韩国科技信息通信部下属的韩国材料研究所（KIMS）钢铁材料研究室与浦项产业科学研究院（RIST）合作，在全球首次开发了超轻质不锈钢，相较传统不锈钢重量减轻约20%左右。

此次研制的超轻质不锈钢，不仅改观了“不锈钢重量大”的传统刻板印象，而且没有添加高价的镍合金，从而确保了价格竞争力。

此次研究得到了韩国国防事业厅军民合作振兴院的军民两用技术开发项目的大力支持。相关研究结果刊登于国际学术期刊《科学报告》（Scientific Report）上，论文题目为《A new class of lightweight, stainless steels with ultra-high strength and large ductility》（一种新型的轻质、超高强度、高延性不锈钢）。今后研究团队将开展技术量产化等后续研究。

迄今为止，超轻质钢材是在钢中添加轻合金元素铝，从而实现了轻量化效果。不过，过量的铝也会产生脆性，进而造成易碎的问题，因此，铝的含量不能超过10%以上。为了克服这个问题，研究团队对碳、锰、铬等合金元素的添加量进行了优化，在添加12%铝的同时降低钢铁的脆性。此外，通过添加铬，促使钢材表面产生铝和铬含量较高的致密氧化层，从而确保耐腐蚀性与400系不锈钢相当。图1显示了超轻质不锈钢与传统轻质钢材显微组织的对比。

传统不锈钢的密度为7.9-8.0g/cm3，重量大。而此次韩国研发的超轻质不锈钢添加了12%的铝，密度降低至6.3-6.5g/cm3，轻约20%。这种超轻质不锈钢，如果优先应用于汽车、造船等行业领域，有望提高燃油效率，同时降低二氧化碳排放。

可以说，这项研究从全新的合金设计方向出发，既突破了传统不锈钢的重量限制，又同时解决超轻质钢材所具有的腐蚀性和脆性问题，意义重大。

不锈钢的强度和延性优秀，还具有突出的耐腐蚀性，除了厨房电器、家用电器以外，在汽车、建筑、造船、医疗等行业领域的应用也较为广泛，由此可见，此次开发的超轻质不锈钢应用前景广阔。

文章来源： 世界金属导报