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材料工程

发布时间:2021-04-23

材料工程研发团队主要服务航空航天、核电能源、交通运输及消费电子等高端制造领域,可为钛合金、高温合金、铝合金、核电用钢等高性能金属及其复合材料的成分设计、制备加工、组织表征与性能评估提供全流程问题解决方案。团队成员目前共有成员9名,均来自国内外知名企业或科研院所,其中研究员、副研究员4名,助理研究员5名,具有博士学位6名。




研究方向 

针对高端制造领域应用先进材料,主要开展以下方向:

① 高性能金属材料的成分设计与控制;

② 金属制备成型与加工;

③ 材料微观组织表征;

④ 性能检测与应用性能评估。


应用案例
高强韧钛合金
针对结构用钛合金低塑性和差的加工硬化行为,采用相变诱发的塑性变形和孪晶诱发的塑性变形效应,设计开发具有高强、高塑性及良好加工硬化能力的亚稳钛合金,并利用先进的表征技术研究其变形机理。

一新型钛合金变形诱发的孪晶和马氏体

核电不锈钢
高Cr、Ni含量的310S (Fe-25Cr-20Ni, wt.%)奥氏体不锈钢(ASSs)是超临界水冷堆(SCWRs)的最佳候选包壳材料,但该合金在500 C以上长期时效后组织会严重失稳,析出大量脆性Cr23C6或σ相,损害合金综合性能。通过团簇式成分设计方法与JmatPro热力学计算相结合,系统探究微量合金化元素Mo, Nb, Ti, Ta, Zr, W的种类、含量、配比关系以及热处理工艺对310S高温组织稳定性和力学性能的的影响,最终成功抑制310S中Cr23C6或σ相在包壳材料服役温度下的大量析出,开发出性能基本满足SCWR包壳材料需求的候选合金。

同微量合金化元素对310S组织演变的影响


自主设计合金(Mo/Zr、Mo/Nb/Ta/W)与商用HR3C在不同温度下冲击吸收功随时效时间的变化曲线

高温合金

基于数据驱动的成分设计


航空发动机涡轮部件的修复与制备

金属基复合材料
通过金属基体中添加增强体,调控增强体的种类、含量、分布以及界面结合等,结合热加工及热处理工艺的调控,提升金属基复合材料的高强度、模量等力学性能,以及耐磨、低膨胀等功能特性,并保持一定材料加工性能。

搅拌摩擦焊SiC/6092Al复合材料


粉末冶金CNT/2xxxAl复合材料


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