鋼鐵材料還可以這樣用！
鋼鐵材料廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，人們最為熟悉的是房屋建設(shè)與機(jī)器制造領(lǐng)域，然而……
鋼鐵材料以其獨(dú)特的色彩也被藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師應(yīng)用，并表現(xiàn)出不一樣的思想意境。上海大學(xué)總會(huì)計(jì)師茍燕楠教授構(gòu)思了在采購(gòu)與招標(biāo)管理辦公室的裝飾上考慮銹蝕鋼鐵材料與明亮不銹鋼材料的強(qiáng)烈色彩反差，采用上海大學(xué)老校長(zhǎng)于右任的“上善若水，大公無(wú)私”字體，體現(xiàn)出采招辦的“拒腐蝕，永不沾”的工作原則；總設(shè)計(jì)師王海松教授的創(chuàng)意設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)出這一理念；材料學(xué)院董瀚教授領(lǐng)銜的高性能鋼鐵材料團(tuán)隊(duì)（ABC Iron & Steel Tech）在鋼企的大力支持下，提供了創(chuàng)新的稀土耐蝕普碳鋼薄板和抗菌毒不銹鋼板材用以實(shí)現(xiàn)并突出上述構(gòu)思與設(shè)計(jì)。
多形合金化PolyMorphic Alloying合金元素的原子尺寸、電負(fù)性、外層電子等因素決定了其在鐵晶體中的存在狀態(tài)。當(dāng)缺陷存在時(shí)，合金元素的原子可能會(huì)以多種形態(tài)存在，并影響著鋼的特性。伴隨精細(xì)的表征技術(shù)進(jìn)步，人們的合金化認(rèn)識(shí)持續(xù)深入精準(zhǔn)。
鋼鐵材料容易被腐蝕，從而會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件失效，造成經(jīng)濟(jì)和社會(huì)損失。
在鋼中加入微量稀土（RE）元素可以顯著地改善鋼的耐蝕性，特別是量大面廣的普碳鋼（占比達(dá)70%），加入微量的高豐度LaCe稀土合金化后可以達(dá)到傳統(tǒng)CuPCrNi耐候鋼的同等耐腐蝕性能水平，形成稀土耐蝕普碳鋼技術(shù)。
本次裝飾采用的稀土耐蝕普碳鋼是沙鋼新工藝生產(chǎn)的鋼卷，通過(guò)稀土合金化生產(chǎn)了1.7mm厚的Q235BRE鋼卷。利用稀土多形合金化技術(shù)形成穩(wěn)定銹層，減少夾雜物點(diǎn)蝕傾向，強(qiáng)化界面，起到“以銹防銹”的作用。
RE元素在鋼中以多形合金化方式發(fā)揮作用：1.變性?shī)A雜物以降低其電位，減小點(diǎn)蝕發(fā)生傾向；2.偏聚在基體界面降低能量，減少局部腐蝕；3.進(jìn)入表面，促進(jìn)穩(wěn)定銹層形成。
鑭鈰釔元素是我國(guó)的高豐度稀土資源，稀土采選冶過(guò)程中堆積如山，急需在量大面廣的鋼鐵材料上開(kāi)展應(yīng)用工作，達(dá)到合理利用稀土資源目的。
將稀土多形合金化應(yīng)用于普碳鋼，顯著提高了普碳鋼的耐腐蝕性能，形成了一類(lèi)新型鋼鐵材料：稀土耐蝕普碳鋼。我國(guó)首創(chuàng)的低成本稀土耐蝕普碳鋼應(yīng)用將促進(jìn)了量大面廣的鋼鐵材料的轉(zhuǎn)型升級(jí)。目前，在國(guó)內(nèi)十余家鋼企業(yè)生產(chǎn)熱卷、中板、螺紋鋼、線(xiàn)材等產(chǎn)品數(shù)千噸，市場(chǎng)反映良好，用戶(hù)需求將大幅度增長(zhǎng)。
如果在不銹鋼中添加少量的銀，銀原子傾向于向自由表面偏聚，并以銀離子的方式逸出。銀離子容易吸附細(xì)菌（Bacteria）或病毒（Virus），抑制細(xì)菌的呼吸或破壞病毒結(jié)構(gòu)，從而殺死細(xì)菌或病毒。用于托架和字體的抗菌毒奧氏體不銹鋼材料技術(shù)是由寶鋼、新華合金、上大共同合作開(kāi)發(fā)的。每天上班前摸摸不銹鋼字體，可以達(dá)到消毒手部的效果，并且沒(méi)有任何不適的感覺(jué)。
抗菌毒奧氏體不銹鋼具有抗細(xì)菌、殺病毒、不銹蝕、易成形等特點(diǎn)，可以在醫(yī)院和公共設(shè)施中使用，具有廣泛的應(yīng)用前景。近期，多種抗菌毒不銹鋼餐具將逐漸推出，有興趣的人士可以多多關(guān)注。
樣品編號(hào) | 24h后對(duì)照樣平均病毒滴度 | 24h后樣品平均病毒滴度 | 抗病毒活性值 | 抗病毒率 |
A304L | 4.71 | 4.07 | 0.64 | 77.11% |
B304Ag3 | 4.71 | 3.90 | 0.81 | 84.52% |
B304Ag8 | 4.71 | 3.70 | 1.01 | 90.44% |
B304Ag13 | 4.71 | 3.11 | 1.60 | 97.51% |
鋼鐵材料是持續(xù)發(fā)展的新材料，特別是其中的合金鋼發(fā)展迅速。
200年前的法拉第開(kāi)始了在鐵中添加合金元素的研究工作，19世紀(jì)是合金鋼的創(chuàng)始階段。歷史上，作為產(chǎn)鋼大國(guó)英國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、日本等都為合金鋼的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。2023年是合金鋼開(kāi)始研究的200周年，作為鋼鐵大國(guó)的中國(guó)應(yīng)該在合金鋼領(lǐng)域發(fā)展貢獻(xiàn)出更多的創(chuàng)造。
該應(yīng)用示范項(xiàng)目落成之后，稀土耐蝕普碳鋼“以銹防銹”以及抗菌毒不銹鋼“百毒不侵”的特征受到了大家的廣泛關(guān)注。
項(xiàng)目由上海大學(xué)、沙鋼、寶鋼、新華合金合作生產(chǎn)多形合金化鋼材，上大采招辦、美術(shù)學(xué)院、材料學(xué)院跨學(xué)科開(kāi)展設(shè)計(jì)、材料創(chuàng)新、字體制作、用戶(hù)體驗(yàn)等多方面協(xié)同，高效高質(zhì)地完成了多形合金化鋼鐵材料的示范應(yīng)用：將稀土耐蝕普碳鋼美麗的紅銹和銀合金化不銹鋼銀白閃亮金屬光澤相結(jié)合，不僅體現(xiàn)出了多形合金化鋼鐵材料的色彩表現(xiàn)力與功能化潛力，體現(xiàn)了鋼鐵材料的本色之美，而且還融入了設(shè)計(jì)的層次感之美，無(wú)不給人一種“歷史厚重與現(xiàn)代時(shí)尚”的顯著視覺(jué)沖突。
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