突破金屬材料的性能極限是材料研究領域的熱點和難點由東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室，中科院金屬所，中信泰富特鋼興城特鋼研究院和德國馬普鋼鐵研究院組成的R&D團隊，在超高強度鋼鐵材料的塑化機理和組織創(chuàng)新設計方面取得新進展，并于最近幾天在線發(fā)表在《科學》雜志上

針對2000 MPa馬氏體超高強度鋼塑性低的問題，研究團隊創(chuàng)新性地提出了馬氏體拓撲結構設計+亞穩(wěn)相控制的協(xié)同塑化新機制，成功制備了一系列低成本C—Mn系列新型超高強度鋼，打破了超高強度鋼對復雜制備工藝和昂貴合金成分的依賴，突破了現(xiàn)有2000 MPa馬氏體高強度鋼的性能邊界——均勻延伸率。

如何提高鋼的強度和塑性是鋼鐵材料領域的重大理論問題，也是從基礎研究走向技術創(chuàng)新和應用實踐的瓶頸特別是當強度達到2000 MPa時，鋼材的塑性會急劇下降，均勻延伸率一般低于10%根本原因是傳統(tǒng)馬氏體的初始高密度位錯難以繼續(xù)增殖，無序幾何取向結構的微塑性變形極不均勻，容易產(chǎn)生局部應力應變集中東北大學軋制技術與連軋自動化國家重點實驗室李云杰博士介紹

因此，研究團隊提出了簡單高效的制備工藝路線，構建了全新的馬氏體和多尺度亞穩(wěn)奧氏體的拓撲雙有序納米級多級結構這種結構促進了材料的持續(xù)高加工硬化能力，大大提高了其強度和塑性，實現(xiàn)了1600—1900 MPa屈服強度，2000—2400 MPa抗拉強度和18%—25%均勻延伸率等鋼鐵材料的極限性能，促進了低成本，大尺寸超高強度塑鋼材料的制備