隐藏的残余锡效应损害了可持续低碳钢的屈服稳定性

《Scripta Materialia》:A hidden residual Sn effect compromises yield stability in sustainable low-carbon steel

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月11日 来源:Scripta Materialia 5.9

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   摘要废钢引入的残余元素通常通过名义含量或界面偏聚来评估,而忽略了其与移动位错可能发生的耦合。本研究表明,0.1 wt.% 的Sn能在原本连续屈服的低碳钢中激活屈服点行为。含Sn钢表现出明显的屈服平台和吕德斯带传播,屈服强度仅中等增加,而抗拉强度几乎未变。尽管Sn促进了铁素体转

  

摘要

废钢引入的残余元素通常通过名义含量或界面偏聚来评估,而忽略了其与移动位错可能发生的耦合。本研究表明,0.1 wt.% 的Sn能在原本连续屈服的低碳钢中激活屈服点行为。含Sn钢表现出明显的屈服平台和吕德斯带传播,屈服强度仅中等增加,而抗拉强度几乎未变。尽管Sn促进了铁素体转变和轻微晶粒细化,但这些变化本身无法解释屈服稳定性的丧失。内摩擦和原子探针断层扫描揭示了受限的位错运动、额外的低温Snoek–Kê–K?ster峰以及沿位错分布的Sn-C共偏聚,表明Sn将传统的Cottrell锁定转化为更强的混合溶质气氛,增加了位错脱钉应力,损害了力学稳定性。这指向了再生钢中残余元素容忍度的状态相关准则,其中溶质-缺陷耦合必须与成分限制一起加以控制。

章节摘录

引言

废钢使用量的增加对于降低钢铁生产的碳足迹至关重要,但它也引入了传统炼钢方法无法完全去除的化学遗产[1,2]。因此,典型的残余元素如Cu和Sn可能会在再生钢中积累,即使其名义浓度很低,也会影响微观组织演变和力学性能[3,4]。对于可持续的钢铁设计,关键问题不再仅仅是是否...

CRediT作者贡献声明

高梦杰:撰写——原稿撰写,撰写——审阅与编辑,数据整理,方法论。黄雨赫:撰写——审阅与编辑,方法论,概念设计,资金获取。孙晓怡:数据整理,调查研究。法振邦:数据整理,调查研究。王帅泽:项目管理,概念设计,资金获取。卢军:方法论,概念设计。周凯:验证,概念设计。毛新平:监督指导。

利益声明

作者声明他们不存在可能影响本论文所述工作的已知竞争经济利益或个人关系。

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高梦杰:撰写——审阅与编辑,撰写——原稿撰写,方法论,数据整理。孙晓怡:调查研究,数据整理。法振邦:调查研究,数据整理。王帅泽:项目管理,资金获取,概念设计。卢军:方法论,概念设计。周凯:概念设计,验证。黄雨赫:撰写——审阅与编辑,方法论,资金获取,概念设计。毛新平:监督指导。

利益冲突声明

作者声明他们不存在可能影响本论文所述工作的已知竞争经济利益或个人关系。

致谢

作者感谢国家自然科学基金(项目编号:52293395, 52371017, 52401137)和山东省工程科技发展研究院战略咨询研究项目(202502SDZD09)的财政支持。
高梦杰|孙晓怡|法振邦|王帅泽|卢军|周凯|黄雨赫|毛新平
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