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轻量「超级钢」

一样的成本和生产线,但效能更佳。我们的目标是开发效能更佳,并易於应用在工业生产的轻量钢。

图中红色部分的组件可以使用高强度轻质钢制造

图中红色部分的组件可以使用高强度轻质钢制造

世界各地的汽车制造商都在努力减轻汽车的重量,以抵消燃料使用及对环境的影响。机械工程系黄明欣博士的工作正正帮助他们达到此目标。

黄明欣博士与全球最大的钢铁供应商之一的中国宝钢集团及美国通用汽车公司合作,改良了一种在之前不可行的高强度薄钢制造方法,应用於现有的生产线上,并成功将钢材的重量减轻20%。

他说,「一样的成本和生产线,但效能更佳。我们使用现有的生产线,有利於快速生产,亦无须花费数十亿元的投资来更换生产线。」

黄博士与宝钢集团接洽后便参与了这个项目。该公司采用2003年在美国发明的炼钢技术,将钢加热到摄氏900度,然后迅速冷却到摄氏180度以形成单晶结构。虽然这技术在实验室中运作良好,但却不能应用在钢厂里那些数百米长的钢板上。

黄博士找出在冷却过程中出现的问题,并尝试减慢加热过程及调低加热温度,成功使钢形成双晶结构。这种钢与传统制造出来的钢强度一样但更薄,更能抵受撞击和压缩,而传统方法制造出来的钢则只用来制造汽车的骨架。有关研究结果於2013年发表。

宝钢集团随即以此方法制造钢材。钢材生产量从2014年的414公吨上升至今年的10,000 - 15,000公吨。这种钢材主要被中国大陆和日本的汽车生产商使用。

美国通用汽车公司亦参与研究,并在2015年推出第一辆使用这种钢材的汽车―雪佛兰乐风RV。

黄博士继续与宝钢集团合作,并开展了新的项目,研究Q&P(淬火及配分)钢,其强度更高,意味著可以制造更薄的汽车部件。他研究这种钢材已逾十年,并与另一家大型钢铁制造商鞍钢集团开展合作项目。他说:「我们的目标是开发效能更佳,并易於应用在工业生产的轻量钢。」

黄明欣博士获工程学院颁发2017年学院知识交流奖,获奖项目为「轻量化高强钢助力汽车节能减排」。

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