《金属量子材料制备方法、原理与术语》编制说明

2《金属量子材料制备方法、原理与术语》编制说明【2022】中科促标字第671号《关于开展<金属量子材料制备方法、原理与术语>团体其塑、韧性下降，提高其塑、韧性时将导致材料的强度下降，其强度-韧性存在“倒置”均匀性都与其凝固过程相关，但是如何从凝固初始阶段控制或抑制以上现象缺乏理论指导，构，尤其是纳米级第二相（团簇）合金材料。根据计算和实验研究发现，当金属材料中第二相粗大（成的第二相（团簇）大小是纳米级(≤20nm），纳米相（团簇）相互间的间距为纳米级），为纳米级，从而进入量子态，此纳米结构的金属材料（称为金属量子材料）具有量子特性，大第二相纳米化是同时提升金属材料强度和塑近年来，随着我国金属材料制造水平的不断提装备领域的迫切需求。但目前尚没有统一的标准，因此3本标准起草单位有北京科技大学、中钢集团标准制定工作组成立后，制定了标准制定的工作计术的现状与发展情况进行全面调研，同时广泛搜集范等相关资料，进行了大量的研究分析、资料查在查询国内外相关标准和文献资料的基础上形成了标准草案，并完成编制说明的编写。2023年9月，文本经规范后形成标准征求意见稿，由中国国际科技促进会标准化工作委员会通过全国团体标准信息平台面向全社会进行公开征求意见。同时由标准工作组在线4本文件在制定过程中，遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出、及时修订、不断完善”的原则，注重标准制定与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，本着先进性、适用性、科学性、合理性和可操作性、实用性以及标准的目标、统一性、协从经典力学的角度无法解决强韧倒置问题，将粗大第二相纳米化是同时提升金属材料强度和塑韧性的有效措施，探究金属材料中电子间相互作用是实现金属材料强韧双增的最属量子材料的制备原理、金属量子材料的制备方法等方面，并从量子力学出发，揭示电子相互作用对同时提升金属材料强韧性的影响规律。制定金属量子材料制备原理与方法的标本技术标准团队综合考虑熔体流场、浓度场和温度场的耦合因素，构建了晶体生长初期数学物理模型，利用渐进分析法对其进行了求解，研究发现晶体形核后生长初期沿着特定方向向内回熔的重大物理现象，突破了传统认识。并基于上述理论研究，本技术标准团队发明了钢中“多点区域微量供给”原位纳米颗粒形成技术和金属材料超低温度梯度细晶凝固技术，制备出金属量子材料，此纳米结构的金属材料具有量子特性，其强度和塑韧性本标准制定规范金属量子材料及其制备原理与方法，制备金属量子材料，解决金属材料强韧双增的科学难题。寻找金属材料中极大（宏观性能）和极小（原子组态）间的关联，以及最基本最深刻的相互作用规律，揭秘金属量子材料的量子特性的微观世界。但迄今为止，无论是国际上，还是国内都没有金属量子材料制备原理与方法的规范化技术标准，制定金属量子材料制备原理与方法及其辨识技术标准，有利于显著提高我国金属材料的国际国防重大装备轻量化、先进轨道交通装备“卡脖子材料”和未来高端装备迫切需要强韧双增的金属材料。然而提高金属材料强度通常导致韧性下降，同时提高强度和韧性（简5称强韧双增）是高端关键金属材料开发的重大瓶颈问题。前期本技术标准团队已制备金属量子材料，解决金属材料强韧双增的科学难题，相应成果已在中船重工719所、天津泵业、西王特钢、营口中车、中钢集团邢台机械轧辊有限公司、廊坊市长青石油管件有限公司等实施应用，已有160余套强韧双增铜合金件实际用于多种型号国防重大装备。通过标准的制定和实施，规范金属量子材料的及其制备原理与方法，促进技术创新，增强金属材料的国内外市场竞争力，制备出金属量子材料，使其达到强韧双增的效果，并替代进口高端金本技术标准界定金属量子材料为具有纳米级第二相（团簇）的金属材料，而所形成的第二相（团簇）大小是纳米级，纳米相（团簇）相互间的间距为纳米级，且金属材料中部分原子以固溶态形式存在，以及固溶原子相互间的间距亦为纳米级，从而进入量子态，具有此纳米结构的金属材料称为金属量子材料。金本技术标准涉及的金属量子材料的概念定性描述如下：金属量子材料中弥散分布的第6二相（团簇）为纳米级颗粒，纳米颗粒（团簇）相互间的间距亦为纳米级，且金属材料中部分原子以固溶态形式存在，以及固溶原子相互间的间距亦为纳米级。金属量子材料中弥重大装备轻量化、先进轨道交通装备和未来高端装备迫切需要强韧双增的金属材料，然而在传统的经典力学研究领域，只考虑原子间相互作用，在提高金属材料强度通常导致其塑、韧性下降，提高其塑、韧性时将导致材料的强度下降，其强度-韧性存在“倒置”关系，同时提升强度和韧性是高端关键金属材料开发的重大瓶颈问题。通过制备出金属量子材料，构筑微纳结构，同时提高材料强度与塑韧性，解决强韧双增、材料性能均匀一致性等两大科学难题，满足国防重大装备、先进轨道交通装备和海洋工程重大装备等领域所7增强产品的国内外市场竞争力，替代进口材料，同条件，对规范市场竞争，引导市场良性发展，进一强韧双增ZCuSn10Zn2FeCo性能检89强韧双增制动梁用钢XWQ460EDZZ性能检测报告11