我國科學家成功發(fā)現金屬凝固偏析形成新機制，這一發(fā)現解釋了鋼在鑄造過程中質量惡化的主要原因，突破了多年來冶金界普遍認為的經典自然對流理論。25日，國際著名學術期刊《自然通訊》發(fā)表了中科院金屬所李殿中研究員、李依依院士團隊關于此項發(fā)現的最新研究成果。
據介紹，鋼是由不同含量的元素組成的合金，而影響鋼材質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，產生偏析的某些原因已被發(fā)現，但對它背后產生機制的解釋仍不清晰。
中科院金屬所科學家團隊發(fā)現，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)現氧化物夾雜是偏析形成的核心，從而發(fā)展了經典偏析形成理論，實現了偏析控制的重大技術突破，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量。