W artykule przedstawiono najnowsze osiągniecia badawcze oraz kierunki rozwoju technologicznego w obszarze konstrukcyjnych stali i stopow na bazie zelaza o najwyzszych mozliwych do uzyskania wlaściwościach wytrzymalościowych. Przeanalizowano potencjalne mozliwości oraz ograniczenia fi zyczne i technologiczne ksztaltowania struktury materialow konstrukcyjnych na bazie zelaza. W oparciu o wnioski wynikające z analizy obecnego stanu wiedzy teoretycznej i wynikow badan eksperymentalnych przeprowadzono dyskusje problemu granicznych wlaściwości wytrzymalościowych tych materialow. Opisano osiągane obecnie wlaściwości i potencjalne mozliwości rozwoju mikrostopowych stali o strukturze ultradrobnoziarnistej i nanoziarnistej, średniostopowych stali bainitycznych nanostrukturalnych, wysokostopowych stali utwardzanych wydzieleniowo typu maraging oraz stopow amorfi cznych. Na tle osiągniec światowych przedstawiono wybrane badania realizowane w Instytucie Metalurgii Żelaza dotyczące rozwoju ultrawysokowytrzymalych konstrukcyjnych stali i stopow na bazie zelaza. Slowa kluczowe: stale konstrukcyjne, struktury ultradrobnoziarniste, nanoziarniste i amorfi czne, maksymalizacja wytrzymalości THE LIMITS OF DEVELOPMENT OF IRON-BASED STRUCTURAL MATERIALS New advances in research and directions of technological developments in the area of structural steels and ironbased alloys with the highest possible strength were presented in the paper. Potential abilities and physical and technological limitations in processes of forming the structure of structural iron-based materials were analysed. Using conclusions obtained from analysis of the current state of theoretical knowledge and the results of experimental research the limits of strength of these materials have been discussed.Currently available properties and potentially possible developments of micro-alloyed ultrafi ne-grained and nano-grained steels, medium-alloyed nano-crystalline bainitic steels, high-alloyed nano-precipitates strengthened maraging steels and amorphous alloys were described. Selected research projects carried out at Instytut Metalurgii Żelaza on structural ultrahigh-strength steels and ironbased alloys against a background of the worldwide achievements were presented.
[1]
R. Priestner,et al.
Processing of steel for ultrafine ferrite grain structures
,
2000
.
[2]
H. Gleiter.
Our thoughts are ours, their ends none of our own: Are there ways to synthesize materials beyond the limitations of today?
,
2008
.
[3]
M. Fichtner,et al.
Is the enhanced solubility in nanocomposites an electronic effect
,
2002
.
[4]
S. Brenner.
The growth of whiskers by the reduction of metal salts
,
1956
.
[5]
H. Bhadeshia.
Bulk nanocrystalline steel
,
2005
.
[6]
J. W. Morris,et al.
The Limits of Strength and Toughness in Steel
,
2001
.
[7]
G. S. Ansell.
Fine particle effect in dispersion-strengthening
,
1961
.
[8]
D. Lesuer,et al.
Influence of Iron Oxide Particles on the Strength of Ball-Milled Iron
,
2005
.
[9]
A. Inoue.
Stabilization of metallic supercooled liquid and bulk amorphous alloys
,
2000
.
[10]
H. Gleiter,et al.
Nanostructured materials: basic concepts and microstructure☆
,
2000
.
[11]
A. Howe.
Ultrafine grained steels: industrial prospects
,
2000
.
[12]
Subra Suresh,et al.
Mechanical behavior of nanocrystalline metals and alloys
,
2003
.
[13]
K. Nagai.
ULTRAFINE GRAINED STEELS: BASIC RESEARCH AND ATTEMPTS FOR APPLICATION
,
2005
.
[14]
T. Gladman.
The Physical Metallurgy of Microalloyed Steels
,
1997
.
[15]
H. Gleiter.
Are There Ways to Synthesize Materials Beyond the Limits of Today?
,
2009
.