我國科學家成功發(fā)現(xiàn)金屬凝固偏析形成新機制，這一發(fā)現(xiàn)解釋了鋼在鑄造過程中質(zhì)量惡化的主要原因，突破了多年來冶金界普遍認為的經(jīng)典自然對流理論。25日，國際著名學術(shù)期刊《自然通訊》發(fā)表了中科院金屬所李殿中研究員、李依依院士團隊關(guān)于此項發(fā)現(xiàn)的最新研究成果。
據(jù)介紹，鋼是由不同含量的元素組成的合金，而影響鋼材質(zhì)量的一個主要原因是材料凝固過程中的成分不均勻分布，即偏析。目前，產(chǎn)生偏析的某些原因已被發(fā)現(xiàn)，但對它背后產(chǎn)生機制的解釋仍不清晰。
中科院金屬所科學家團隊發(fā)現(xiàn)，在廣泛應用的鋼材品種中，夾雜物是引起通道偏析的主要機制。此次，他們公布的最新的研究成果揭示了氧在鋼中的神秘作用，發(fā)現(xiàn)氧化物夾雜是偏析形成的核心，從而發(fā)展了經(jīng)典偏析形成理論，實現(xiàn)了偏析控制的重大技術(shù)突破，為核電等重大工程用大斷面鋼鐵材料的偏析控制，提高質(zhì)量找到了新的途徑。
目前，該研究成果已初步在工業(yè)界示范應用，效果顯著。在特殊鋼領(lǐng)域，通過在單重30噸級以下的鋼錠中驗證應用，鋼錠成材率提高5%以上；在重機行業(yè)，通過在單重50噸級以上的大鋼錠中驗證應用，顯著提升了壓力容器、特厚板模具、核電大鍛件等的制備質(zhì)量。