■据世界金属导报 近年来,接连发生的大型火灾使得钢铁行业和建筑行业对建筑物的耐火性能愈发关注,浦项科技大学与浦项钢铁公司合作,成功开发出了在高温下也能保持强度的“人工智能(AI)设计钢材”。
该钢种在不使用钼等昂贵稀有金属的情况下,确保了比传统钢材高出两倍以上的耐火性能。其作为一项能极大提升高层建筑和公共基础设施防火安全性的技术,受到了广泛关注。
浦项科技大学表示,普通钢材在发生火灾时,处于600℃以上的高温环境中,其强度会急剧下降,进而可能导致建筑物坍塌。耐火钢是一种即使在600℃以上的高温环境下,也能保持三分之二以上强度的材料。不过,传统耐火钢由于在生产过程中要添加钼一类的稀有金属,存在生产成本较高的问题。
浦项科技大学环境友好材料研究院的研究团队,与浦项技术研究院、美国奎斯特克创新公司的研究团队合作,通过结合高速大量筛选的CALPHAD(基于热力学的相图建模)技术和人工智能技术,提出了一种克服这些局限性的新方法。
研究团队对11种合金元素进行了多种组合,并针对每种成分,计算了固溶强化、析出强化等对强度有影响的各要素的贡献率。随即,研究人员对5000种成分应用三种热处理条件,进行了大规模模拟试验。在此基础上,研究团队从理论上找到了表现出最佳性能的成分,并成功地进行了实验室试制。
研究团队表示,本研究是一种完全改变了现有耐火钢研究范式的创新性方法,今后也计划利用综合计算材料工程技术和人工智能技术,开发出各种工业用的高性能合金。