单位:长春工业大学
最后学历(包括毕业时间、学校、系科):
2007.8毕业于东华大学材料科学与工程专业 学位:博士
工作单位(含系、所)及行政职务:
长春工业大学材料科学与工程学院,院长;
"先进结构材料"省部共建教育部重点实验室主任。
专家称谓:
1.吉林省高级专家;
2.省有突出贡献的中青年专业技术人才;
3.省拔尖创新人才。
4.2011.5被聘为长春理工大学材料科学与工程学科博导
主要社会兼职:
1.教育部高校教指委委员;
2.省金属学会常务理事;
3.专业核心期刊"金属热处理"编委。
主要研究方向:
金属材料强韧化:
1.先进结构材料的成分与组织设计;
2.先进结构材料的组织与力学性能;
该研究方向的特点和内容简介:
结构材料是目前工程和日常生活中用量最大的一类材料,伴随科技的发展和人们生活水平的提高,对其也提出了新的要求,先进结构材料的概念应运而生。先进结构材料的主要特征是:具有高的力学性能(强韧性),低的制造成本,生产和使用过程中满足绿色化和可持续发展的要求。该类材料是目前结构材料应用、研发的发展方向。
本研究方向基于材料的成分、组织、成型加工和性能间的相关性,结合先进结构材料的主要特征,主要开展金属材料的研发、现有材料的性能改善和提高等方面的研究工作。具体内容有:(1)研究材料的晶粒、组成相、亚结构等的形成机制,确定其对材料力学性能的影响规律,为先进结构材料的设计奠定理论基础;(2)根据已有的研究成果,确定材料的成分、组织和其力学性能间的定性、定量关系,设计高性能结构材料。在满足材料使用性能基础上,尽量不用和少用贵重、稀缺合金元素,寻找资源广、廉价元素代替上述元素;(3)设计能够显著改善和提高材料力学性能的显微组织,研究该类组织形成的热力学和动力学条件,通过对其影响因素的分析研究,采用先进的成型加工技术获得上述组织;(4)通过对材料成型加工技术与材料力学性能关系的研究,改造、完善和提升传统工艺的技术水平,确定获得先进结构材料的工艺方法和技术参数,开发简便易行、节能环保的先进结构材料成型加工方法。
结合上述研究内容,近年来本研究方向取得的主要成果有:
(1) 钢中超级贝氏体组织形态及亚结构形成机理的研究。2012年获得国家自然科学基金项目支持。主要研究内容:设计了具有"超级贝氏体"组织的贝氏体钢。确定了该组织的组成相、转变时的热力学和动力学特点;研究了"超级贝氏体"组织构成、形态及亚结构对钢力学性能影响机制;指出了组织中残余奥氏体"相变诱发塑性"(TRIP效应)的特点。为高强韧性贝氏体钢的制造和应用提供了理论依据。
(2)空冷贝氏体钢的成分设计与应用研究。通过对钢中贝氏体转变热力学和动力学的理论分析,建立了低碳低合金空冷贝氏体钢的成分设计公式,利用计算机模拟和经验公式相结合的方式设计了上述钢种。在研究无碳化物贝氏体形态、亚结构及残余奥氏体的构成、相对含量及分布形态对钢力学性能影响的基础上,将设计钢种应用于中国一汽集团卡车前梁和半轴套管的制造。产品的合金元素用量经济合理,改变了调质(淬火+高温回火)热处理的传统工艺方法,新工艺简便易行且节能环保,产品力学性能超过和达到国外同类产品标准,获吉林省科技进步三等奖。
(3)汽车车轮钢的设计与制造。通过对低碳钢的组织、成分、性能及生产制造工艺相关性的研究,设计了汽车车轮专用钢SS400CL,并在短流程(薄板坯连铸连轧生产机组)生产线上进行了试生产。研究了该钢冶炼及连铸连轧工艺对钢质量和性能的影响规律,以及代替SS400钢制造汽车车轮的技术规范及成型工艺。通过控轧控冷获得了细小的显微组织,节省了合金元素用量,保证了该钢具有良好的力学性能和加工成型性能,取代采用普通流程方法生产的SS400钢制造汽车车轮。研究成果应用于一汽集团卡车车轮制造。收到了好的经济社会效益,获得吉林省科技进步二等奖。
(4)抗地震建筑钢筋的研制。在普通热轧钢筋20MnSi的成分基础上,利用合金元素V微合金化,并在钢筋成型制造过程中采用控制轧制温度、变形量和轧后冷却速度的工艺方法(简称控轧控冷),通过弥散析出V的化合物阻止晶界扩展、再结晶细化、以及微细针状铁素体的析出,显著细化了钢的显微组织。其主要力学性能为:抗拉强度(Rm)737 MPa,屈服强度(Rel)567 MPa,最大应力伸长率(Agt)13.5%,均匀伸长率(A)24.4%,其中Rm实/Rel实=1.29, Rel实/Rel标=1.13。达到抗震建筑钢筋的性能标准要求。获得的微细(纳米级)针状铁素体改善钢筋强韧性的研究成果丰富了控轧控冷钢筋的强韧化理论。
(5)材料表面改性及强化。根据材料弥散强化理论,较早提出了电沉积复合镀中第二相颗粒尺寸纳米化的方法;同时将超声波技术引入电沉积复合镀的涂层制备过程,有效改善了沉积层结晶过程中的"织构"现象,显著细化了镀层组织,提高了复合镀层耐磨损性能。研究成果获得了发明专利授权。根据TiN、Al等化合物和元素的氧化特性,设计了TiAlN涂层,将PVD方法中的空心阴极离子镀和多弧离子镀技术相结合,在高速钢表面制备了高硬度、耐磨损、抗氧化的薄膜。由于采用了复合技术沉积涂层,有效改善了PVD方法制膜过程中的"大颗粒"现象,细化了涂层组织,改善了涂层中应力分布,提高了膜-基结合力。为提高工具钢表面硬质膜的制备质量及性能提供了新方法,申请了发明专利。
近三年本人主要学术成果目录:
近三年SCI、EI、ISTP、A&HC、CSSCI收录的文章:14篇;在国内外重要学术刊物上发表论文:9 篇;出版专译著或统编教材:2 部
近三年本人学术工作情况:
主持承担的科研项目共:6项;其中,国家级:1项,部(省)级:3 项,其他:3项(课题经费共:156 万元。其中,纵向课题:4项 121万元;横向课题:2项 35万元)