近日,大连中航钢研 REF 稀谷新材料实验室与大连交通大学联合团队宣布,在304 系奥氏体不锈钢敏化行为精准调控领域取得重大原创性突破,相关成果已发表于材料科学权威期刊《Journal of Materials Research and Technology》,为高端装备制造提供了关键材料技术支撑。
304 不锈钢作为应用较广的铬镍系不锈钢,广泛用于压力容器、核电、新能源等领域。但其在 450-850℃高温或焊接后,易在晶界析出碳化物,导致 “敏化”,大幅降低抗晶间腐蚀能力,成为行业长期痛点。传统技术依赖超低含碳量(如 304L)提升耐蚀性,却牺牲强度与奥氏体稳定性,且缺乏精准成分设计依据。
此次攻关中,团队创新运用团簇 + 连接原子模型与 16 原子组分配比通式,突破传统认知,建立Ni/(Cr-2)=1~2的原子比定量准则。通过热力学计算与上千组实验,精准锁定较优成分窗口,实现碳、铬、镍元素协同调控。


关键突破:新材料在敏化温度区间内,晶界碳化物析出量减少超 70%,敏化倾向降至较低;同时铁素体析出被抑制,兼顾高强度、高硬度与优良耐蚀性。经测试,焊接及高温服役后,其抗晶间腐蚀能力较传统 304 提升 3 倍以上,且避免 304L 强度不足问题。
江苏东润金属制造有限公司
该技术可直接应用于 304、304H、304L 等牌号,精准指导工业化生产。目前已在氢能燃料电池双极板、化工换热器等场景验证,能有效延长设备寿命、降低维护成本。
业内人士评价,此项成果解决了 304 不锈钢 “耐蚀与强韧性难以平衡” 的行业共性难题,推动通用不锈钢向高端化、精准化、国产化升级,为我国核电、光伏、氢能等新能源装备自主化提供核心材料保障。
随着技术产业化推进,预计年内将有首批采用该技术的高端不锈钢产品投放市场,助力我国不锈钢产业从 “规模大” 迈向 “技术强”。


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