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同步加速器分析可用于快速跟踪新型高强度钢设计的开发

导读了解一块钢的强度,尤其是从汽车到建筑物的所有材料中使用的不锈钢,对于制造和使用它的人来说至关重要。这些信息有助于在碰撞过程中保护人...

了解一块钢的强度,尤其是从汽车到建筑物的所有材料中使用的不锈钢,对于制造和使用它的人来说至关重要。这些信息有助于在碰撞过程中保护人员安全并防止建筑物倒塌。

在设计新型钢时,根据其微观结构和成分准确预测钢原型的强度是必不可少的,但直到现在几乎不可能实现。

“设计/制造强度最高的钢材是最艰巨的任务,”NANOMO兼芬兰奥卢大学先进钢材研究中心的兼职教授HarishchandraSingh博士说。

Singh表示,估计各种因素对设计高强度新型钢的贡献传统上需要进行可能需要数月的大量测试。每个测试还需要一个新的原型样品。

相反,Singh及其同事使用萨斯喀彻温大学的加拿大光源(CLS)来预测一种新型钢的强度。

他们将该设施的同步加速器灯照射在一个小钢块上,并分析了当强大的X射线穿过它时产生的衍射图案。这创建了有关钢晶体结构的数据,研究人员使用这些数据通过分析模型预测其材料特性,包括强度。

研究小组发现,这些预测与时间密集型传统实验室测试的数据完全匹配。

该团队的方法提供了一种预测高合金复杂钢屈服强度的新方法。该过程还可以通过更好地理解钢的微观结构与其机械性能之间的关系来帮助设计新型钢。

基于同步加速器的钢材分析方法不仅与传统测试一样可靠,而且速度更快,所需材料也少得多。

“我们可以在一小时内从同步加速器中获得有关晶体微结构的完整信息,而不是花费几个月的时间进行各种基于实验室的测试,”他说。他们的研究结果最近发表在《材料研究与技术杂志》上。

Singh说,这种基于同步加速器的快速准确的测试方法可能对钢铁行业非常有帮助,以近似开发钢的强度,并且与标准路线相比可以节省数月时间。

“钢铁公司生产数百批钢材。通过同步加速器测试,他们可以在同一天从每批产品中获得准确的结果,”他说。

展望未来,钢铁开发人员可以使用同步加速器分析来快速准确地预测新型钢铁原型的强度,并使用数据来帮助确定原型的哪些元素是有益的或无益的。这种更快的评估和开发钢铁的方法可能会导致更好的建筑材料进入市场。

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